EP4059319A1 - Generator of flashes of light - Google Patents

Generator of flashes of light

Info

Publication number
EP4059319A1
EP4059319A1 EP20807847.7A EP20807847A EP4059319A1 EP 4059319 A1 EP4059319 A1 EP 4059319A1 EP 20807847 A EP20807847 A EP 20807847A EP 4059319 A1 EP4059319 A1 EP 4059319A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
ionization
discharge
tube
plasma
electric
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP20807847.7A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Aurélien PLANTIN
Lionel Vernay
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Phoxene
Original Assignee
Phoxene
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Phoxene filed Critical Phoxene
Publication of EP4059319A1 publication Critical patent/EP4059319A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/30—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp
    • H05B41/34—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp to provide a sequence of flashes

Definitions

  • the invention relates to a generator of light flashes and, more particularly, of ultraviolet light flashes, that is to say a device generating light flashes of which at least part of the wavelength is included in the band. ultraviolet wavelengths, between 120 and 380 nanometers.
  • the invention relates more particularly to a generator of germinicidal light flashes, in the wavelength band 240 to 300 nanometers.
  • ultraviolet flashes of this wavelength band can destroy pathogens present on a support or on an organism when the light power emitted by the flashes is sufficient.
  • the invention relates more specifically to a light flash generator comprising at least one xenon lamp.
  • a xenon lamp conventionally consists of a hermetic tube, generally made of quartz, incorporating xenon and two electrodes: an anode and a cathode. Light flashes are obtained by generating an electric discharge arc between the two electrodes and through a xenon plasma which transforms the electric energy into light energy.
  • document FR 2 890 233 describes the use of a xenon lamp with an inter-electrode distance of between 150 and 200 millimeters, a voltage discharge between 2,500 and 3,500 volts and an additional voltage between 22,000 and 26,000 volts.
  • This discharge voltage is obtained by discharging a capacitor arranged in an electric discharge circuit ensuring the charging and discharging of the capacitor.
  • the capacitor is charged by the electric discharge circuit and the electric discharge arc can only be generated when the voltage across the capacitor is sufficient to create the electric arc. discharge.
  • This ionization phase results from a first ionization electric arc generated between the two electrodes by means of a third ionization electrode.
  • This ionization electric arc has very low energy compared to that of the discharge electric arc.
  • the ionization electric arc can be generated for a period of between 10 and 100 microseconds.
  • Certain xenon lamps thus use an alternation between an ionization electric arc and a discharge electric arc to create successive flashes of light.
  • some xenon lamps also use one or more electric pre-arcs between the ionization electric arc and the discharge electric arc. These electric pre-arcs have energy values intermediate between the ionization electric arc and the discharge electric arc so as to improve the initiation time of the discharge electric arc.
  • simmer current is obtained from a current generator connected between the two electrodes of the xenon lamp. It aims to maintain the ionization level of the plasma after the formation of the ionization electric arc. Thus, successive electric discharge arcs can be produced while maintaining this simmer current, and therefore without having to generate another ionization electric arc before generating each of the discharge electric arcs.
  • this simmer current also makes it possible to limit the ignition delay and to obtain light flashes running at less than 200 nanoseconds.
  • the intensity of this simmer current depends directly on the internal diameter of the xenon lamp tube. For example :
  • the simmer current is typically between 100 and 300 mA
  • the simmer current is generally set close to 700 mA.
  • the internal diameter of the tube also has an important influence in determining the light energy generated by the xenon lamp.
  • the plasma is particularly hot during this transformation, typically close to 100,000 K and, if this plasma touches the inner edges of the tube, it abrades the inside of the tube and reduces the life of the xenon lamp, even for particularly resistant tubes made of quartz.
  • a very high current density in the plasma is sought, and this high density current also leads to an increase in the temperature of the plasma and a risk of abrasion of the internal wall of the tube, and therefore consequently a reduction in the life of the lamp.
  • xenon tubes with small internal diameters, typically less than 3 millimeters, for which it has been found that the plasma is naturally placed in the center of the tube. internal diameter of the tube.
  • the small internal diameter of the tube limits the light energy generated to achieve the desired germicidal effect.
  • the technical problem of the invention is therefore to obtain a light flash generator making it possible to generate a large amount of light energy while ensuring the service life of the tube of the discharge lamp.
  • the invention arises from the observation that the problem of abrasion of the internal wall of the tube arises from problems of centering the plasma inside the tube during the formation of the electric discharge arc.
  • the plasma is no longer automatically placed in the center of the tube and can move in the vicinity of the internal wall, so that its expansion comes naturally. abrade the quartz constituting the tube.
  • the invention proposes to magnetically move the plasma inside the tube before generating the electric discharge arc, so as to place this plasma substantially on the axis of revolution of the tube.
  • the invention relates to a light flash generator comprising: a discharge lamp consisting of a hermetic cylindrical tube incorporating xenon, two discharge electrodes sealed respectively at each of the ends of said tube; an ionization electrode; an electrical discharge circuit comprising a high capacity electrical energy storage source, means for charging said electrical energy storage source, and means for discharging this electrical energy storage source between the two electrodes discharging the discharge lamp so as to form a discharge electric arc between the two discharge electrodes; an electrical ionization circuit comprising a low-capacity electrical energy storage source, means for charging this electrical energy storage source, and means for discharging this electrical energy storage source on the ionization electrode so as to form at least one electric ionization arc between the two discharge electrodes and transform the xenon into plasma; and a simmer power supply circuit comprising a current generator connected between the two discharge electrodes of the discharge lamp and configured to generate a current of constant intensity in the discharge lamp and retain the plasma formed by the electric arc d ionization
  • the invention is characterized in that the light flash generator also comprises at least one magnetic field generator arranged outside the tube and configured to move the plasma substantially up to the axis of revolution of the tube before the generation of at least one. minus a discharge electric arc; and in that the hermetic tube is made of quartz with an internal diameter of between 7 and 9 millimeters; and in that the light flash generator comprises a supervision member connected to the discharge means of the electric discharge and ionization circuits as well as to the current generator of the simmer supply circuit, the supervision member comprising means for controlling a pseudo -simmer mode in which, before each electric discharge arc, the supervisory unit controls the generation of at least one ionization arc and a displacement of the plasma by means of the at least one generator magnetic field during the application of the simmer current until the plasma is substantially disposed on the axis of revolution of the tube.
  • the invention makes it possible to implement a xenon lamp with an internal diameter of the tube greater than 6 millimeters, without requiring any complex cooling device, and using only the convection in the outside ambient air in which is the lamp.
  • the duration of the discharge arc can be determined so that the expansion of the plasma does not reach the inner wall of the tube of the discharge lamp.
  • the convection in the ambient air can be improved by a forced convection cooling device.
  • the invention has two variants, a variant with a simmer mode and a variant with a pscudo-simmer mode.
  • the application of one or the other of these two variants is preferably obtained by a supervisory member which controls the discharge means of the electrical discharge and ionization circuits as well as the current generator of the simmer supply circuit. to pace their operations.
  • the simmer mode corresponds to maintaining the current for several consecutive discharge electric arcs.
  • the displacements of the plasma are produced by a confining magnetic field, preferably obtained by several magnetic field generators regularly arranged around the tube of the xenon lamp.
  • the various magnetic field generators form magnetic fields in several radial directions relative to the axis of revolution of the tube so that the plasma is confined substantially on the axis of revolution.
  • the pseudo simmer variant aims to use, before each electric discharge arc, an ionization arc and displacement of the plasma by means of the magnetic field generator during the application of the simmer current until the plasma is substantially disposed. on the axis of revolution of the tube.
  • the magnetic field generator By knowing the initial location of the plasma, it is possible to arrange the magnetic field generator so that it moves the plasma in a direction perpendicular to the axis of revolution of the tube. When the plasma has traveled long enough for it to reach the axis of revolution of the tube, the electric discharge arc is generated. The simmer current is stopped before or after the generation of this discharge electric arc. Thus, to generate a new electric discharge arc, a new ionization arc and a new displacement of the plasma must be carried out.
  • the time required to move the plasma depends on several factors and this time should be estimated on a case-by-case basis to obtain a displacement of the plasma substantially up to the axis of revolution of the tube.
  • this displacement time obviously depends on the internal diameter of the tube, but also on the magnetic intensity of the at least one magnetic field generator and the intensity of the simmer current.
  • the plasma is also influenced by gravity and tends to rise in the tube as its temperature increases. It is therefore necessary to take into account these various factors to practically determine the magnetic intensity and the time of application of the simmer current necessary to obtain a centering of the plasma.
  • the plasma displacement time is between 2 and 20 milliseconds.
  • the first two embodiments use ionization by connecting the ionization circuit to a linear electrode external to the lamp, while the third embodiment uses ionization by connecting the ionization circuit to a discharge electrode of the lamp. dump.
  • the ionization electrode consists of a conductive electric wire arranged outside the hermetic tube and connected to the electric ionization circuit, the electrically conductive wire extending along the hermetic tube. so as to guide the ionization generated by the electric ionization circuit close to the conductive electric wire.
  • This embodiment makes it possible to guide the ionization by the electric radiation produced by the electric wire.
  • two independent ionization regions are formed respectively in the tube between the two discharge electrodes and the part of the electric wire closest to each discharge electrode. During the ionization phase, these two ionization regions stretch and come together to eventually form the ionization arc between the two discharge electrodes.
  • the ionization electrode consists of a metal strip arranged outside the hermetic tube and connected to the electrical ionization circuit, the metal strip extending along the hermetic tube so in guiding the ionization generated by the electrical ionization circuit close to the conductive metal strip.
  • the ionization electrode consists of one of the two discharge electrodes of the discharge lamp connected to the electric ionization circuit, the light flash generator also comprising a metal blade or a wire. electric conductor extending along the hermetic tube and outside the latter so as to guide the ionization generated by the electric ionization circuit near the metal strip or the conductive electric wire.
  • the metal blade or the conductive electric wire used in the third embodiment can be connected to an electric voltage reference, for example to ground, or to the discharge electrode which is not connected to the electric ionization circuit. .
  • the ionization is formed between the electrode connected to the ionization circuit and the part of the metal blade or the conductive wire closest to this electrode. During the ionization phase, this ionization extends along this metal blade or conductive electric wire until it reaches the second discharge electrode of the discharge lamp and forms the ionization arc.
  • this third embodiment with the first or the second embodiment by connecting the ionization circuit both to one of the discharge electrodes and to the metal blade or to the conductive electric wire. .
  • This embodiment allows, in certain cases, to modify the formation of the ionization arc.
  • the plasma formed by the ionization arc is then moved to reach the axis of revolution of the tube by at least one magnetic field.
  • This magnetic field is generated by a permanent magnet or by an electromagnet.
  • Figure 1 is a schematic perspective view of a discharge lamp according to a first embodiment of the ionization electrode
  • Figure 2 is a schematic representation of a light flash generator incorporating the lamp of Figure 1 according to one embodiment of the invention
  • FIGS 3a-3e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 1 to form a discharge arc according to the invention
  • Figure 4 is a schematic sectional representation of the magnetic fields created around the discharge lamp of Figure 1 according to one embodiment of the invention.
  • Figure 5 is a schematic perspective view of a discharge lamp integrated in a housing according to a second embodiment of the ionization electrode
  • Figures 6a-6b show two schematic sectional views of the housing of Figure 5, with ( Figure 6b) and without ( Figure 6a) the magnetic fields created around the discharge lamp;
  • FIG. 7 is a schematic representation of a light flash generator incorporating the lamp of FIG. 5 according to one embodiment of the invention.
  • FIGS 8a-8e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 5 to form a discharge arc according to the invention
  • FIG. 9 is a schematic representation of a light flash generator incorporating a discharge lamp according to a third embodiment of the ionization electrode.
  • Figures 10-10e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 9 to form a discharge arc according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a discharge lamp 11 formed by a hermetic cylindrical tube 14 incorporating xenon. Inside this tube 14, the discharge lamp 11 comprises two electrodes: an anode 12 and a cathode 13. In addition, a third ionization electrode 16 is formed around the discharge lamp 11 by means of a conductive electric wire disposed along the outer surface of this discharge lamp 11 and held by four loops 23 of this same electric wire 16 wound around the tube 14.
  • this discharge lamp 11 can be mounted in a light flash generator 10a according to the invention by using a Cd discharge circuit connected to the two electrodes 12 and 13, said electrodes being sealed to both. tube ends 14.
  • This Cd discharge circuit includes a high capacity electrical energy storage source Ch, typically a capacitor with a capacity of between 200uF and 30mF.
  • a first terminal of this capacitor Ch is connected to the anode 12 via a switch II and a second terminal of this capacitor Ch is directly connected to the cathode 13.
  • this capacitor Ch is also connected to charging means Th, for example a voltage-limited current source I.
  • the electrodes 12 and 13 of the tube 14 are also connected to a simmer Cs power supply circuit comprising a constant current generator Gc.
  • the constant current applied by the simmer Cs power supply circuit in the discharge lamp 11 is between 100 and 300 milliAmps.
  • the electric wire 16 constituting the ionization electrode is connected to an ionization circuit Ci comprising an energy storage source C1, for example a capacitor, the capacity of which is between 47nF and luF.
  • an energy storage source C1 for example a capacitor, the capacity of which is between 47nF and luF.
  • a first terminal of this capacitor C1 is connected to the electric wire 16 by means of a switch 12 and a second terminal of this capacitor CI is directly connected to the cathode 13.
  • this capacitor CI is also connected to means load TI, for example a voltage-limited current source I.
  • the light flash generator 10a also includes at least one magnetic field generator 30-36.
  • FIG. 2 illustrates a single permanent magnet 30 disposed under the electric wire 16 with a magnetic field configured to push the plasma P inside the tube 14.
  • the field generator magnetic 30-36 can work by attracting the plasma P and this magnetic field generator 30-36 can be formed by one or more magnets or electromagnets.
  • two permanent magnets 31 and 32 can be arranged under the tube to form a substantially uniform magnetic field across the diameter of tube 14, while using a single magnet, the shape of magnetic field is conventionally hemispherical.
  • This light flash generator 10a makes it possible to generate a discharge arc A4 by means of a pseudo simmer mode illustrated in Figures 3a to 3e.
  • This pseudo-simmer mode can be controlled by a supervisory unit, not shown, making it possible to control the scheduling of switches II and 12 and the operation of the current generator Gc.
  • the supervisory organ may consist of a microcontroller or a microprocessor executing a series of logical instructions.
  • an ionization arc A3 is formed between the two electrodes 12 and 13 by means of the discharge of the capacitor C1 on the electric wire 16.
  • the ionization can generate two first arcs. A1 and A2 formed between the electrodes 12 and 13 and the internal wall of the tube 14 closest to the electric wire 16, as illustrated in FIG. 3a.
  • the first two arcs A1 and A2 move closer to each other.
  • a plasma P begins to be formed inside the tube 14 at the level of the wall closest to the electric wire 16.
  • the first two arcs A1 and A2 meet to form a single ionization arc A3 between the two electrodes 12 and 13 and this ionization arc A3 extends over the plasma P which remains formed along the internal wall of the tube 14 close to the electric wire 16.
  • the simmer Cs power supply circuit is activated to inject a constant current into the tube 14 between the two electrodes 12 and 13.
  • This simmer Cs power supply circuit has the effect of maintaining the ionization of the plasma. P and the ionization arc A3 so that, as long as the simmer power supply circuit Cs is activated, the magnetic field generator 30 moves the plasma P and the ionization arc A3 inside the tube 14.
  • the power supply circuit simmer Cs is activated so that the plasma P and the ionization arc A3 have time to move from the internal wall of the tube 14 closest to the electric wire 16 to substantially reach the axis of revolution Ar of the tube 14.
  • the duration of displacement of the plasma P can be between 2 and 20 milliseconds and the simmer supply circuit Cs is therefore activated during this period before actuating the discharge circuit Cd.
  • a discharge arc A4 is formed between the two electrodes 12 and 13, as illustrated in FIG. 3e. This discharge arc A4 is obtained by discharging the capacitor Ch by closing the switch II. The duration of this discharge arc A4 is determined to prevent the expansion of the plasma P from coming into contact with the internal wall of the tube 14 and abrading the internal walls thereof.
  • the discharge Tare A4 can be generated for a period of between 100 and 350 microseconds with some of the light contained in the wavelength band 240. at 300 nanometers to obtain a germicidal effect.
  • the light flash generator can include several discharge lamps 11.
  • FIG. 5 illustrates a generator 10b comprising three juxtaposed discharge lamps, only one of which is shown.
  • this embodiment of FIG. 5 also illustrates a variant of formation of the ionization electrode by means of a metal blade 15 connected to a reflector 17.
  • This reflector 17 conventionally makes it possible to return the light generated in the direction of from the bottom of a housing 18 integrating the discharge lamp 11 towards an optical window 19, generally formed by a glass plate, mounted above the housing 18.
  • the ionization electrode corresponds to the metal plate 15 and the ionization circuit Ci is connected to the reflector 17, itself electrically connected to the metal plate 15. As illustrated in the figures.
  • four permanent magnets 33-36 are juxtaposed in grooves made at the bottom of the housing 18 so as to form a substantially rectilinear magnetic field inside the reflector 17 and, more particularly, inside the three lamps. juxtaposed discharge 11.
  • the substantially rectilinear magnetic field is also obtained by placing steel plates, not shown, between the permanent magnets 33-36 to channel the magnetic field.
  • FIG. 7 illustrates the electrical diagram corresponding to that of FIG. 2.
  • the only difference lies in the fact that the ionization circuit Ci is no longer connected to an electric wire 16, but to the metal strip 15 by means of the reflector 17.
  • the permanent magnet 30 is replaced by the four permanent magnets 33-36.
  • the ionization carried out from this metal strip 15 is identical to that obtained by the metal wire 16, and makes it possible to obtain a similar phenomenon of formation of ionization Tare A3 by passing through two first arcs Al and A2.
  • Another possible mode of ionization consists in using a metal plate 15 close to the tube 14 and in connecting the ionization circuit Ci directly to one of the electrodes of the tube 14.
  • the generator 10c illustrated in FIG. 9 is obtained by connecting the ionization circuit Ci to the anode 12 of the tube 14, while the metal strip 15 is not connected to any circuit.
  • this embodiment differs from the two previous embodiments in that the ionization range A3 is formed by a single first arc A1 which extends along the tube 14 at the level of the wall closest to the metal strip 15 until it reaches the anode 13 of the tube 14.
  • the plasma P is always formed in the same place, that is to say at the level of the internal wall of the tube 14 closest to the metal blade 15.
  • the plasma P can be moved in an identical manner to the first embodiment concerning the generator 10a until that this plasma P substantially reaches the axis of revolution Ar of the tube 14. It is also possible to carry out the invention by configuring the supervisory unit to operate in simmer mode, that is to say in a mode in which several discharge arcs A4 can be generated successively without having to go through a phase again. for generating an ionization arc A3 and for moving the plasma P. To do this, the invention proposes to use a magnetic field for confining the plasma P by arranging magnetic field generators regularly all around the tube 14.
  • the arrangement of the magnetic field generators may correspond to that described in document EP 0209469, in which a confining magnetic field is produced by means of magnets regularly arranged on the circumference of a cylindrical tube.
  • the magnetic field generators are constituted by electromagnets, so that only electric wires are arranged around the tube 14 to limit the impact of these magnetic field generators on the light emanating from the lamps. discharge 11.
  • a first step therefore consists in generating an ionization arc A3 as described in one of the three preceding embodiments. Following the generation of this ionization arc A3, the simmer power supply circuit Cs is activated and the confining magnetic field drives the plasma P to substantially reach the axis of revolution Ar of the tube 14.
  • this embodiment makes it possible to move the plasma P more easily since it is not necessary to estimate the displacement time of the plasma P to reach the axis of revolution Ar and it is possible to wait a period of stabilization of the plasma P.
  • the invention makes it possible, for the same lifetime, to form more intense flashes of light with, in particular, greater germinicidal properties.

Abstract

The invention relates to a generator (10a) of flashes of light, comprising: a discharge lamp (11) made up of a tube (14) into which xenon is incorporated, two discharge electrodes (12, 13), and an ionisation electrode (16); a discharging circuit (Cd) that is configured to form an electric arc discharge between the two discharge electrodes; an ionisation electrical circuit (Ci) that is configured to form at least one ionisation electric arc between the two discharge electrodes and to convert the xenon into plasma; a simmer supply circuit (Cs) configured to generate a current of constant magnitude in the discharge lamp and to sustain the plasma formed by the ionisation electric arc; and at least one magnetic-field generator (30) that is located outside the tube and configured to move the plasma substantially to the axis of revolution of the tube before the generation of at least one electric arc discharge.

Description

GENERATEUR DE FLASHS LUMINEUX LUMINOUS FLASH GENERATOR
DOMAINE TECHNIQUE L'invention concerne un générateur de flashs lumineux et, plus particulièrement, de flashs lumineux ultraviolets, c'est-à-dire un dispositif générant des flashs lumineux dont au moins une partie de la longueur d'onde est comprise dans la bande de longueurs d’onde des ultraviolets, entre 120 et 380 nanomètres. L’invention vise plus particulièrement un générateur de flashs lumineux germinicides, dans la bande de longueurs d’onde 240 à 300 nanomètres. TECHNICAL FIELD The invention relates to a generator of light flashes and, more particularly, of ultraviolet light flashes, that is to say a device generating light flashes of which at least part of the wavelength is included in the band. ultraviolet wavelengths, between 120 and 380 nanometers. The invention relates more particularly to a generator of germinicidal light flashes, in the wavelength band 240 to 300 nanometers.
En effet, il est bien connu que les flashs ultraviolets de cette bande de longueurs d’onde peuvent détruire les pathogènes présents sur un support ou sur un organisme lorsque la puissance lumineuse émise par les flashs est suffisante. Indeed, it is well known that ultraviolet flashes of this wavelength band can destroy pathogens present on a support or on an organism when the light power emitted by the flashes is sufficient.
Pour obtenir la puissance lumineuse requise, l’invention concerne plus précisément un générateur de flashs lumineux comportant au moins une lampe au xénon. ART ANTERIEUR To obtain the required light output, the invention relates more specifically to a light flash generator comprising at least one xenon lamp. PRIOR ART
Une lampe au xénon est classiquement constituée d’un tube hermétique, généralement réalisé en quartz, intégrant du xénon et deux électrodes : une anode et une cathode. Des flashs lumineux sont obtenus en générant un arc électrique de décharge entre les deux électrodes et à travers un plasma de xénon qui réalise la transformation de l'énergie électrique en énergie lumineuse. A xenon lamp conventionally consists of a hermetic tube, generally made of quartz, incorporating xenon and two electrodes: an anode and a cathode. Light flashes are obtained by generating an electric discharge arc between the two electrodes and through a xenon plasma which transforms the electric energy into light energy.
Pour créer cet arc électrique de décharge, la distance entre les deux électrodes est un facteur déterminant puisque, plus la distance entre les deux électrodes est importante, plus la tension imposée aux bornes des deux électrodes pour obtenir l'arc électrique de décharge doit être importante. Par exemple, pour obtenir un éclair lumineux d’une durée comprise entre 250 et 350 microsecondes, le document FR 2 890 233 décrit l'utilisation d'une lampe au xénon avec une distance inter-électrodes comprise entre 150 et 200 millimètres, une tension de décharge comprise entre 2500 et 3500 Volts et une tension additionnelle comprise entre 22 000 et 26 000 Volts. To create this electric discharge arc, the distance between the two electrodes is a determining factor since, the greater the distance between the two electrodes, the greater the voltage imposed on the terminals of the two electrodes to obtain the electric discharge arc must be important. . For example, to obtain a flash of light with a duration of between 250 and 350 microseconds, document FR 2 890 233 describes the use of a xenon lamp with an inter-electrode distance of between 150 and 200 millimeters, a voltage discharge between 2,500 and 3,500 volts and an additional voltage between 22,000 and 26,000 volts.
Cette tension de décharge est obtenue par la décharge d'un condensateur disposé dans un circuit électrique de décharge assurant la charge et la décharge du condensateur. Ainsi, avant la génération de l'arc électrique de décharge, le condensateur est chargé par le circuit électrique de décharge et l'arc électrique de décharge ne peut être généré que lorsque la tension aux bornes du condensateur est suffisante pour créer l'arc électrique de décharge. This discharge voltage is obtained by discharging a capacitor arranged in an electric discharge circuit ensuring the charging and discharging of the capacitor. Thus, before the generation of the electric discharge arc, the capacitor is charged by the electric discharge circuit and the electric discharge arc can only be generated when the voltage across the capacitor is sufficient to create the electric arc. discharge.
Pour réduire la tension nécessaire afin de créer cet arc électrique de décharge, il est connu d’utiliser une phase d’ionisation transformant le xénon en plasma avant la phase de génération de l’arc électrique de décharge. Cette phase d’ionisation résulte d’un premier arc électrique d’ionisation généré entre les deux électrodes au moyen d’une troisième électrode d’ionisation. Cet arc électrique d’ionisation présente une très faible énergie comparativement à celle de l’arc électrique de décharge. Typiquement, l’arc électrique d'ionisation peut être généré pendant une durée comprise entre 10 et 100 microsecondes. To reduce the voltage necessary to create this electric discharge arc, it is known to use an ionization phase transforming the xenon into plasma before the generation phase of the discharge electric arc. This ionization phase results from a first ionization electric arc generated between the two electrodes by means of a third ionization electrode. This ionization electric arc has very low energy compared to that of the discharge electric arc. Typically, the ionization electric arc can be generated for a period of between 10 and 100 microseconds.
Certaines lampes au xénon utilisent, ainsi, une alternance entre un arc électrique d'ionisation et un arc électrique de décharge pour créer des flashs lumineux successifs. En outre, certaines lampes au xénon utilisent également un ou plusieurs pré-arcs électriques entre l’arc électrique d'ionisation et l’arc électrique de décharge. Ces pré-arcs électriques présentent des valeurs d’énergie intermédiaires entre l’arc électrique d’ionisation et l’arc électrique de décharge de sorte à améliorer le délai d'amorçage de l'arc électrique de décharge. Certain xenon lamps thus use an alternation between an ionization electric arc and a discharge electric arc to create successive flashes of light. In addition, some xenon lamps also use one or more electric pre-arcs between the ionization electric arc and the discharge electric arc. These electric pre-arcs have energy values intermediate between the ionization electric arc and the discharge electric arc so as to improve the initiation time of the discharge electric arc.
Au lieu d'utiliser un ou plusieurs pré-arcs électriques, il est également connu d’appliquer un courant constant dans le plasma, appelé courant « simmer » dans les littératures françaises et anglo-saxonne. Ce courant simmer est obtenu à partir d’un générateur de courant connecté entre les deux électrodes de la lampe au xénon. Il vise à maintenir le niveau d'ionisation du plasma après la formation de l’arc électrique d'ionisation. Ainsi, des arcs électriques de décharge successifs peuvent être réalisés tout en maintenant ce courant simmer, et dès lors sans avoir à générer un autre arc électrique d'ionisation avant de générer chacun des arcs électriques de décharge. En outre, ce courant simmer permet également de limiter le délai d’amorçage et d’obtenir des flashs lumineux cadencés à moins de 200 nanosecondes. Instead of using one or more electric pre-arcs, it is also known to apply a constant current in the plasma, called “simmer” current in French and Anglo-Saxon literature. This simmer current is obtained from a current generator connected between the two electrodes of the xenon lamp. It aims to maintain the ionization level of the plasma after the formation of the ionization electric arc. Thus, successive electric discharge arcs can be produced while maintaining this simmer current, and therefore without having to generate another ionization electric arc before generating each of the discharge electric arcs. In addition, this simmer current also makes it possible to limit the ignition delay and to obtain light flashes running at less than 200 nanoseconds.
Il est également connu d’utiliser un mode dit « pseudo -simmer » dans lequel le courant simmer est appliqué pendant une durée limitée, pour chaque arc électrique de décharge, entre un arc électrique d’ionisation et un arc électrique de décharge. It is also known to use a so-called "pseudo -simmer" mode in which the simmer current is applied for a limited time, for each discharge electric arc, between an ionization electric arc and a discharge electric arc.
L'intensité de ce courant simmer dépend directement du diamètre interne du tube de la lampe au xénon. Par exemple : The intensity of this simmer current depends directly on the internal diameter of the xenon lamp tube. For example :
■ pour un diamètre interne du tube compris entre 2 et 4 millimètres, le courant simmer est typiquement compris entre 100 et 300 mA, ■ for an internal diameter of the tube between 2 and 4 millimeters, the simmer current is typically between 100 and 300 mA,
■ pour un diamètre interne du tube compris entre 4 et 8 millimètres, le courant simmer et classiquement fixé autour de 500 mA ; et ■ for an internal diameter of the tube between 4 and 8 millimeters, the current simmer and conventionally fixed around 500 mA; and
■ pour un diamètre interne du tube supérieur à 8 millimètres, le courant simmer est généralement fixé proche de 700 mA. ■ for an internal diameter of the tube greater than 8 millimeters, the simmer current is generally set close to 700 mA.
Le diamètre interne du tube a également une influence importante pour déterminer l’énergie lumineuse générée par la lampe au xénon. The internal diameter of the tube also has an important influence in determining the light energy generated by the xenon lamp.
En effet, la transformation d’énergie électrique en énergie lumineuse entraîne une expansion du volume occupé par le plasma à l'intérieur du tube. Ce faisant, plus le diamètre interne du tube est important, et plus il est possible d’obtenir une expansion importante du volume plasma sans toucher les bords internes du tube. Indeed, the transformation of electrical energy into light energy causes an expansion of the volume occupied by the plasma inside the tube. In doing so, the larger the internal diameter of the tube, the more it is possible to achieve significant expansion of the plasma volume without touching the internal edges of the tube.
Cependant, le plasma est particulièrement chaud lors de cette transformation, typiquement proche de 100000 K et, si ce plasma touche les bords internes du tube, il abrase l'intérieur du tube et réduit la durée de vie de la lampe au xénon, même pour des tubes particulièrement résistants réalisés en quartz. En outre, dans le cadre de l’application de la présente invention, et pour des flashs lumineux dans la bande de longueurs d’onde 240 à 300 nanomètres, il est recherché une très forte densité de courant dans le plasma, et cette forte densité de courant entraîne également une augmentation de la température du plasma et un risque d’abrasion de la paroi interne du tube, et donc corollairement une réduction de la durée de vie de la lampe. However, the plasma is particularly hot during this transformation, typically close to 100,000 K and, if this plasma touches the inner edges of the tube, it abrades the inside of the tube and reduces the life of the xenon lamp, even for particularly resistant tubes made of quartz. In addition, in the context of the application of the present invention, and for light flashes in the wavelength band 240 to 300 nanometers, a very high current density in the plasma is sought, and this high density current also leads to an increase in the temperature of the plasma and a risk of abrasion of the internal wall of the tube, and therefore consequently a reduction in the life of the lamp.
Pour résoudre ce problème de durée de vie des lampes au xénon, il est possible d'utiliser des tubes au xénon avec de faible diamètres interne, typiquement inférieur à 3 millimètres, pour lesquels il a été constaté que le plasma se place naturellement au centre du diamètre interne du tube. Cependant, pour certaines applications, le faible diamètre interne du tube limite l’énergie lumineuse générée pour obtenir l’effet germinicide recherché. To solve this problem of the life of xenon lamps, it is possible to use xenon tubes with small internal diameters, typically less than 3 millimeters, for which it has been found that the plasma is naturally placed in the center of the tube. internal diameter of the tube. However, for some applications, the small internal diameter of the tube limits the light energy generated to achieve the desired germicidal effect.
Pour pouvoir obtenir des expansions plus importantes du plasma, il a été proposé des tubes avec des diamètres internes allant jusqu'à 6 millimètres, et pour lesquels l’expansion du plasma vient toucher la paroi interne du tube. Pour éviter l’abrasion du tube et garantir la durée de vie de ces lampes au xénon, le document FR 2 951 949 propose d’utiliser un refroidissement actif de la paroi interne au moyen d’un fluide caloporteur. Ce refroidissement est particulièrement complexe à mettre en œuvre et très énergivore. In order to be able to obtain larger expansions of the plasma, it has been proposed tubes with internal diameters of up to 6 millimeters, and for which the expansion of the plasma comes into contact with the internal wall of the tube. To prevent abrasion of the tube and guarantee the life of these xenon lamps, document FR 2 951 949 proposes to use active cooling of the internal wall by means of a heat transfer fluid. This cooling is particularly complex to implement and very energy intensive.
Le problème technique de l’invention est donc d'obtenir un générateur de flashs lumineux permettant de générer une grande quantité d’énergie lumineuse tout en garantissant la durée de vie du tube de la lampe à décharge. The technical problem of the invention is therefore to obtain a light flash generator making it possible to generate a large amount of light energy while ensuring the service life of the tube of the discharge lamp.
EXPOSE DE L’INVENTION DISCLOSURE OF THE INVENTION
L’invention est issue de l’observation selon laquelle la problématique d’abrasion de la paroi interne du tube provient de problèmes de centrage du plasma à l'intérieur du tube lors de la formation de l’arc électrique de décharge. En effet, dans les tubes présentant un diamètre interne supérieur à 3 millimètres, il a été constaté que le plasma n’est plus automatiquement placé au centre du tube et peut se déplacer au voisinage de la paroi interne, si bien que son expansion vient naturellement abraser le quartz constitutif du tube. Pour pallier cette difficulté, l'invention propose de déplacer magnétiquement le plasma à l’intérieur du tube avant de générer l’arc électrique de décharge, de sorte à placer ce plasma sensiblement sur l’axe de révolution du tube. Ainsi, il est possible de créer une grande expansion du plasma avec un tube de fort diamètre interne, par exemple supérieur à 7 millimètres, en prenant cependant soin de stopper l’arc électrique de décharge avant que celui-ci n’entraîne une expansion trop importante du volume de plasma qui engendrerait une abrasion de la paroi interne du tube. The invention arises from the observation that the problem of abrasion of the internal wall of the tube arises from problems of centering the plasma inside the tube during the formation of the electric discharge arc. In fact, in tubes having an internal diameter greater than 3 millimeters, it has been observed that the plasma is no longer automatically placed in the center of the tube and can move in the vicinity of the internal wall, so that its expansion comes naturally. abrade the quartz constituting the tube. To overcome this difficulty, the invention proposes to magnetically move the plasma inside the tube before generating the electric discharge arc, so as to place this plasma substantially on the axis of revolution of the tube. Thus, it is possible to create a large expansion of the plasma with a tube of large internal diameter, for example greater than 7 millimeters, while taking care, however, to stop the electric discharge arc before it causes excessive expansion. large volume of plasma which would cause abrasion of the inner wall of the tube.
A cet effet, l’invention concerne un générateur de flashs lumineux comprenant : une lampe à décharge constituée d’un tube cylindrique hermétique intégrant du xénon, deux électrodes de décharge scellées respectivement à chacune des extrémités dudit tube ; une électrode d’ionisation ; un circuit électrique de décharge comportant une source de stockage d’énergie électrique de forte capacité, des moyens de charge de ladite source de stockage d’énergie électrique, et des moyens de décharge de cette source de stockage d’énergie électrique entre les deux électrodes de décharge de la lampe à décharge de sorte à former un arc électrique de décharge entre les deux électrodes de décharge ; un circuit électrique d’ionisation comportant une source de stockage d’énergie électrique de faible capacité, des moyens de charge de cette source de stockage d’énergie électrique, et des moyens de décharge de cette source de stockage d’énergie électrique sur l’électrode d’ionisation de sorte à former au moins un arc électrique d’ionisation entre les deux électrodes de décharge et transformer le xénon en plasma ; et un circuit d’alimentation simmer comportant un générateur de courant connecté entre les deux électrodes de décharge de la lampe à décharge et configuré pour générer un courant d’intensité constante dans la lampe à décharge et conserver le plasma formé par l’arc électrique d’ionisation. L’invention se caractérise en ce que le générateur de flashs lumineux comporte également au moins un générateur de champ magnétique disposé à l’extérieur du tube et configuré pour déplacer le plasma sensiblement jusqu’à axe de révolution du tube avant la génération d’au moins un arc électrique de décharge ; et en ce que le tube hermétique est réalisé en quartz avec un diamètre interne compris entre 7 et 9 millimètres ; et en ce que le générateur de flashs lumineux comporte un organe de supervision connecté aux moyens de décharge des circuits électriques de décharge et d’ionisation ainsi qu’au générateur de courant du circuit d’alimentation simmer, l’organe de supervision comportant des moyens de commande d’un mode pseudo -simmer dans lequel, avant chaque arc électrique de décharge, l’organe de supervision commande la génération d’un moins un arc d’ionisation et un déplacement du plasma au moyen de l’au moins un générateur de champ magnétique lors de l’application du courant simmer jusqu’à ce que le plasma soit sensiblement disposé sur l’axe de révolution du tube. To this end, the invention relates to a light flash generator comprising: a discharge lamp consisting of a hermetic cylindrical tube incorporating xenon, two discharge electrodes sealed respectively at each of the ends of said tube; an ionization electrode; an electrical discharge circuit comprising a high capacity electrical energy storage source, means for charging said electrical energy storage source, and means for discharging this electrical energy storage source between the two electrodes discharging the discharge lamp so as to form a discharge electric arc between the two discharge electrodes; an electrical ionization circuit comprising a low-capacity electrical energy storage source, means for charging this electrical energy storage source, and means for discharging this electrical energy storage source on the ionization electrode so as to form at least one electric ionization arc between the two discharge electrodes and transform the xenon into plasma; and a simmer power supply circuit comprising a current generator connected between the two discharge electrodes of the discharge lamp and configured to generate a current of constant intensity in the discharge lamp and retain the plasma formed by the electric arc d ionization. The invention is characterized in that the light flash generator also comprises at least one magnetic field generator arranged outside the tube and configured to move the plasma substantially up to the axis of revolution of the tube before the generation of at least one. minus a discharge electric arc; and in that the hermetic tube is made of quartz with an internal diameter of between 7 and 9 millimeters; and in that the light flash generator comprises a supervision member connected to the discharge means of the electric discharge and ionization circuits as well as to the current generator of the simmer supply circuit, the supervision member comprising means for controlling a pseudo -simmer mode in which, before each electric discharge arc, the supervisory unit controls the generation of at least one ionization arc and a displacement of the plasma by means of the at least one generator magnetic field during the application of the simmer current until the plasma is substantially disposed on the axis of revolution of the tube.
En centrant le plasma, l’invention permet de mettre en œuvre une lampe au xénon avec un diamètre interne du tube supérieur à 6 millimètres, sans nécessiter de quelconque dispositif de refroidissement complexe, et en utilisant uniquement la convection dans l’air ambiant extérieur dans lequel est située la lampe. En effet, selon l’invention, la durée de l'arc de décharge peut être déterminée pour que l'expansion du plasma n'atteigne pas la paroi interne du tube de la lampe à décharge. En outre, la convection dans l’air ambiant peut être améliorée par un dispositif de refroidissement par convection forcée. By centering the plasma, the invention makes it possible to implement a xenon lamp with an internal diameter of the tube greater than 6 millimeters, without requiring any complex cooling device, and using only the convection in the outside ambient air in which is the lamp. Indeed, according to the invention, the duration of the discharge arc can be determined so that the expansion of the plasma does not reach the inner wall of the tube of the discharge lamp. In addition, the convection in the ambient air can be improved by a forced convection cooling device.
Avec une lampe au xénon dont le diamètre interne du tube est important, il est ainsi possible d’obtenir un générateur de flashs lumineux ultraviolets avec une plus grande puissance lumineuse que les lampes de plus faible diamètres. Si le générateur est configuré pour générer des flashs dans la bande de longueurs d’onde 240 à 300 nanomètres, il est également possible d’obtenir des propriétés germinicides significativement améliorées au regard de celles résultant des générateurs de l’art antérieur, pour une durée de vie de lampe équivalente. With a xenon lamp with a large internal diameter of the tube, it is thus possible to obtain a generator of ultraviolet light flashes with greater light output than lamps of smaller diameters. If the generator is configured to generate flashes in the wavelength band 240 to 300 nanometers, it is also possible to obtain germinicidal properties significantly improved compared to those resulting from the generators of the prior art, for a period of time. equivalent lamp life.
Pour obtenir le centrage recherché du plasma, l’invention présente deux variantes, une variante avec un mode simmer et une variante avec un mode pscudo-simmer. L’application de l’une ou l’autre de ces deux variantes est préférentiellement obtenue par un organe de supervision qui commande les moyens de décharge des circuits électriques de décharge et d’ionisation ainsi que le générateur de courant du circuit d’alimentation simmer pour cadencer leurs fonctionnements. To obtain the desired centering of the plasma, the invention has two variants, a variant with a simmer mode and a variant with a pscudo-simmer mode. The application of one or the other of these two variants is preferably obtained by a supervisory member which controls the discharge means of the electrical discharge and ionization circuits as well as the current generator of the simmer supply circuit. to pace their operations.
Le mode simmer correspond au maintien du courant pour plusieurs arcs électriques de décharge consécutifs. The simmer mode corresponds to maintaining the current for several consecutive discharge electric arcs.
Dans ce mode de réalisation, les déplacements du plasma sont réalisés par un champ magnétique de confinement, préférentiellement obtenu par plusieurs générateurs de champ magnétique régulièrement disposés autour du tube de la lampe au xénon. Les différents générateurs de champ magnétique forment des champs magnétiques selon plusieurs directions radiales par rapport à l’axe de révolution du tube afin que le plasma soit confiné sensiblement sur l’axe de révolution. Ce mode de réalisation permet de déplacer le plasma sans avoir à estimer la position du plasma au cours du temps. In this embodiment, the displacements of the plasma are produced by a confining magnetic field, preferably obtained by several magnetic field generators regularly arranged around the tube of the xenon lamp. The various magnetic field generators form magnetic fields in several radial directions relative to the axis of revolution of the tube so that the plasma is confined substantially on the axis of revolution. This embodiment makes it possible to move the plasma without having to estimate the position of the plasma over time.
La variante pseudo simmer vise à utiliser, avant chaque arc électrique de décharge, un arc d'ionisation et un déplacement du plasma au moyen du générateur de champ magnétique lors de l’application du courant simmer jusqu’à ce que le plasma soit sensiblement disposé sur l’axe de révolution du tube. The pseudo simmer variant aims to use, before each electric discharge arc, an ionization arc and displacement of the plasma by means of the magnetic field generator during the application of the simmer current until the plasma is substantially disposed. on the axis of revolution of the tube.
En connaissant la localisation initiale du plasma, il est possible de disposer le générateur de champ magnétique de sorte que celui-ci déplace le plasma dans une direction perpendiculaire à l’axe de révolution du tube. Lorsque la durée de déplacement du plasma est suffisante pour que celui-ci atteigne l’axe de révolution du tube, l’arc électrique de décharge est généré. Le courant simmer est stoppé avant ou après la génération de cet arc électrique de décharge. Ainsi, pour générer un nouvel arc électrique de décharge, un nouvel arc d’ionisation et un nouveau déplacement du plasma doivent être réalisés. By knowing the initial location of the plasma, it is possible to arrange the magnetic field generator so that it moves the plasma in a direction perpendicular to the axis of revolution of the tube. When the plasma has traveled long enough for it to reach the axis of revolution of the tube, the electric discharge arc is generated. The simmer current is stopped before or after the generation of this discharge electric arc. Thus, to generate a new electric discharge arc, a new ionization arc and a new displacement of the plasma must be carried out.
Bien entendu, la durée nécessaire pour déplacer le plasma dépend de plusieurs facteurs et il convient d’estimer cette durée au cas par cas pour obtenir un déplacement du plasma sensiblement jusqu’à l’axe de révolution du tube. En effet, cette durée de déplacement dépend évidemment du diamètre interne du tube, mais également de l’intensité magnétique de l’au moins un générateur de champ magnétique et l’intensité du courant simmer. En outre, le plasma subit également l’influence de la gravité et il a tendance à s’élever dans le tube lorsque sa température augmente. Il convient donc de prendre en compte ces différents facteurs pour déterminer pratiquement l’intensité magnétique et le temps d’application du courant simmer nécessaires pour obtenir un centrage du plasma. Typiquement, la durée de déplacement du plasma est comprise entre 2 et 20 millisecondes. Of course, the time required to move the plasma depends on several factors and this time should be estimated on a case-by-case basis to obtain a displacement of the plasma substantially up to the axis of revolution of the tube. Indeed, this displacement time obviously depends on the internal diameter of the tube, but also on the magnetic intensity of the at least one magnetic field generator and the intensity of the simmer current. In addition, the plasma is also influenced by gravity and tends to rise in the tube as its temperature increases. It is therefore necessary to take into account these various factors to practically determine the magnetic intensity and the time of application of the simmer current necessary to obtain a centering of the plasma. Typically, the plasma displacement time is between 2 and 20 milliseconds.
Pour obtenir l’application d’un courant pseudo -simmer tout en formant le plasma dans une localisation prédéterminée, il est possible d’utiliser trois modes de réalisation. Les deux premiers modes de réalisation utilisent une ionisation par connexion du circuit d’ionisation sur une électrode linéaire externe à la lampe alors que le troisième mode de réalisation utilise une ionisation par connexion du circuit d’ionisation sur une électrode de décharge de la lampe à décharge. To achieve the application of a pseudo -simmer current while forming the plasma in a predetermined location, three embodiments can be used. The first two embodiments use ionization by connecting the ionization circuit to a linear electrode external to the lamp, while the third embodiment uses ionization by connecting the ionization circuit to a discharge electrode of the lamp. dump.
Dans un premier mode de réalisation, l’électrode d’ionisation est constituée d’un fil électrique conducteur disposé à l’extérieur du tube hermétique et connecté au circuit électrique d’ionisation, le fil électrique conducteur s’étendant le long du tube hermétique de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation à proximité du fil électrique conducteur. In a first embodiment, the ionization electrode consists of a conductive electric wire arranged outside the hermetic tube and connected to the electric ionization circuit, the electrically conductive wire extending along the hermetic tube. so as to guide the ionization generated by the electric ionization circuit close to the conductive electric wire.
Ce mode de réalisation permet de guider l’ionisation par le rayonnement électrique produit par le fil électrique. Pour ce faire, deux régions d’ionisation indépendantes se forment respectivement dans le tube entre les deux électrodes de décharge et la partie du fil électrique la plus proche de chaque électrode de décharge. Au cours de la phase d’ionisation, ces deux régions d’ionisation s’étirent et se rapprochent pour finir par former l’arc d’ionisation entre les deux électrodes de décharge. This embodiment makes it possible to guide the ionization by the electric radiation produced by the electric wire. To do this, two independent ionization regions are formed respectively in the tube between the two discharge electrodes and the part of the electric wire closest to each discharge electrode. During the ionization phase, these two ionization regions stretch and come together to eventually form the ionization arc between the two discharge electrodes.
Dans un second mode de réalisation, l’électrode d’ionisation est constituée d’une lame métallique disposée à l’extérieur du tube hermétique et connectée au circuit électrique d’ionisation, la lame métallique s’étendant le long du tube hermétique de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation à proximité de la lame métallique conductrice. Ce mode de réalisation permet de générer l’arc d’ionisation par le rayonnement électrique produit par la lame métallique de la même manière que pour le premier mode de réalisation. In a second embodiment, the ionization electrode consists of a metal strip arranged outside the hermetic tube and connected to the electrical ionization circuit, the metal strip extending along the hermetic tube so in guiding the ionization generated by the electrical ionization circuit close to the conductive metal strip. This embodiment makes it possible to generate the ionization arc by the electrical radiation produced by the metal blade in the same way as for the first embodiment.
Dans un troisième mode de réalisation, l’électrode d’ionisation est constituée de l’une des deux électrodes de décharge de la lampe à décharge connectée au circuit électrique d’ionisation, le générateur de flashs lumineux comportant également une lame métallique ou un fil électrique conducteur s’étendant le long du tube hermétique et à l’extérieur de ce dernier de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation à proximité de la lame métallique ou du fil électrique conducteur. In a third embodiment, the ionization electrode consists of one of the two discharge electrodes of the discharge lamp connected to the electric ionization circuit, the light flash generator also comprising a metal blade or a wire. electric conductor extending along the hermetic tube and outside the latter so as to guide the ionization generated by the electric ionization circuit near the metal strip or the conductive electric wire.
La lame métallique ou le fil électrique conducteur utilisés dans le troisième mode de réalisation peuvent être connectés à une référence de tension électrique, par exemple à la masse, ou à l’électrode de décharge qui n’est pas connectée au circuit électrique d’ionisation. The metal blade or the conductive electric wire used in the third embodiment can be connected to an electric voltage reference, for example to ground, or to the discharge electrode which is not connected to the electric ionization circuit. .
Dans ce troisième mode de réalisation, l’ionisation est formée entre l’électrode connectée au circuit d’ionisation et la partie de la lame métallique ou du fil électrique conducteur la plus proche de cette électrode. Au cours de la phase d’ionisation, cette ionisation s’étend le long de cette lame métallique ou du fil électrique conducteur jusqu’à atteindre la seconde électrode de décharge de la lampe à décharge et former l’arc d’ionisation. In this third embodiment, the ionization is formed between the electrode connected to the ionization circuit and the part of the metal blade or the conductive wire closest to this electrode. During the ionization phase, this ionization extends along this metal blade or conductive electric wire until it reaches the second discharge electrode of the discharge lamp and forms the ionization arc.
En outre, il est possible de combiner ce troisième mode de réalisation avec le premier ou le second mode de réalisation en connectant le circuit d’ionisation à la fois à l’une des électrodes de décharge et à la lame métallique ou au fil électrique conducteur. Ce mode de réalisation permet, dans certains cas, de modifier la formation de l’arc d’ionisation. Further, it is possible to combine this third embodiment with the first or the second embodiment by connecting the ionization circuit both to one of the discharge electrodes and to the metal blade or to the conductive electric wire. . This embodiment allows, in certain cases, to modify the formation of the ionization arc.
Quel que soit le mode de réalisation utilisé, le plasma formé par l’arc d’ionisation, initialement contre la paroi interne du tube sensiblement au plus proche du fil ou de la lame électrique, est ensuite déplacé pour atteindre l’axe de révolution du tube par au moins un champ magnétique. Ce champ magnétique est généré par un aimant permanent ou par un électro-aimant. DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES Whatever the embodiment used, the plasma formed by the ionization arc, initially against the internal wall of the tube substantially closest to the wire or the electric blade, is then moved to reach the axis of revolution of the tube by at least one magnetic field. This magnetic field is generated by a permanent magnet or by an electromagnet. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
La manière de réaliser l’invention ainsi que les avantages qui en découlent, ressortiront bien des modes de réalisation qui suivent, donnés à titre indicatif mais non limitatif, à l’appui des figures annexées dans lesquelles : The manner of carrying out the invention as well as the advantages which result therefrom will emerge from the following embodiments, given as an indication but not limited to, in support of the appended figures in which:
La figure 1 est une vue schématique en perspective d’une lampe à décharge selon un premier mode de réalisation de l’électrode d’ionisation ; Figure 1 is a schematic perspective view of a discharge lamp according to a first embodiment of the ionization electrode;
La figure 2 est une représentation schématique d’un générateur de flashs lumineux intégrant la lampe de la figure 1 selon un mode de réalisation de l’invention ; Figure 2 is a schematic representation of a light flash generator incorporating the lamp of Figure 1 according to one embodiment of the invention;
Les figures 3a-3e représentent schématiquement cinq réactions obtenues dans la lampe à décharge de la figure 1 pour former un arc de décharge selon l’invention ; Figures 3a-3e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 1 to form a discharge arc according to the invention;
La figure 4 est une représentation schématique en section des champs magnétiques créés autour de la lampe à décharge de la figure 1 selon un mode de réalisation de l’invention ; Figure 4 is a schematic sectional representation of the magnetic fields created around the discharge lamp of Figure 1 according to one embodiment of the invention;
La figure 5 est une vue schématique en perspective d’une lampe à décharge intégrée dans un boîtier selon un second mode de réalisation de l’électrode d’ionisation ; Figure 5 is a schematic perspective view of a discharge lamp integrated in a housing according to a second embodiment of the ionization electrode;
Les figures 6a-6b représentent deux vues schématiques en section du boîtier de la figure 5, avec (figure 6b) et sans (figure 6a) les champs magnétiques créés autour de la lampe à décharge ; Figures 6a-6b show two schematic sectional views of the housing of Figure 5, with (Figure 6b) and without (Figure 6a) the magnetic fields created around the discharge lamp;
La figure 7 est une représentation schématique d’un générateur de flashs lumineux intégrant la lampe de la figure 5 selon un mode de réalisation de l’invention ; FIG. 7 is a schematic representation of a light flash generator incorporating the lamp of FIG. 5 according to one embodiment of the invention;
Les figures 8a-8e représentent schématiquement cinq réactions obtenues dans la lampe à décharge de la figure 5 pour former un arc de décharge selon l’invention ; Figures 8a-8e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 5 to form a discharge arc according to the invention;
La figure 9 est une représentation schématique d’un générateur de flashs lumineux intégrant une lampe à décharge selon un troisième mode de réalisation de l’électrode d’ionisation ; et FIG. 9 is a schematic representation of a light flash generator incorporating a discharge lamp according to a third embodiment of the ionization electrode; and
Les figures 10a- 10e représentent schématiquement cinq réactions obtenues dans la lampe à décharge de la figure 9 pour former un arc de décharge selon l’invention. Figures 10-10e schematically show five reactions obtained in the discharge lamp of Figure 9 to form a discharge arc according to the invention.
DESCRIPTION DETATTT.EE DE L’INVENTION DETATTT.EE DESCRIPTION OF THE INVENTION
La figure 1 illustre une lampe à décharge 11 formée par un tube cylindrique hermétique 14 intégrant du xénon. A l'intérieur de ce tube 14, la lampe à décharge 11 comporte deux électrodes : une anode 12 et une cathode 13. En outre, une troisième électrode d'ionisation 16 est formée autour de la lampe à décharge 11 au moyen d'un fil électrique conducteur disposé le long de la surface extérieure de cette lampe à décharge 11 et maintenu par quatre boucles 23 de ce même fil électrique 16 enroulées autour du tube 14. FIG. 1 illustrates a discharge lamp 11 formed by a hermetic cylindrical tube 14 incorporating xenon. Inside this tube 14, the discharge lamp 11 comprises two electrodes: an anode 12 and a cathode 13. In addition, a third ionization electrode 16 is formed around the discharge lamp 11 by means of a conductive electric wire disposed along the outer surface of this discharge lamp 11 and held by four loops 23 of this same electric wire 16 wound around the tube 14.
Tel qu’illustré sur la figure 2, cette lampe à décharge 11 peut être montée dans un générateur de flashs lumineux 10a conforme à l'invention en utilisant un circuit de décharge Cd connecté aux deux électrodes 12 et 13, lesdites électrodes étant scellées aux deux extrémités du tube 14. As illustrated in Figure 2, this discharge lamp 11 can be mounted in a light flash generator 10a according to the invention by using a Cd discharge circuit connected to the two electrodes 12 and 13, said electrodes being sealed to both. tube ends 14.
Ce circuit de décharge Cd comporte une source de stockage d’énergie électrique de forte capacité Ch, typiquement un condensateur de capacité comprise entre 200uF et 30mF. Une première borne de ce condensateur Ch est reliée à l’anode 12 par l’intermédiaire d’un interrupteur II et une seconde borne de ce condensateur Ch est directement connectée à la cathode 13. En outre, ce condensateur Ch est également relié à des moyens de charge Th, par exemple une source de courant I limitée en tension. This Cd discharge circuit includes a high capacity electrical energy storage source Ch, typically a capacitor with a capacity of between 200uF and 30mF. A first terminal of this capacitor Ch is connected to the anode 12 via a switch II and a second terminal of this capacitor Ch is directly connected to the cathode 13. In addition, this capacitor Ch is also connected to charging means Th, for example a voltage-limited current source I.
Les électrodes 12 et 13 du tube 14 sont également reliées à un circuit d’alimentation simmer Cs comportant un générateur de courant constant Gc. Par exemple, le courant constant appliqué par le circuit d’alimentation simmer Cs dans la lampe à décharge 11 est compris entre 100 et 300 milliAmpères. The electrodes 12 and 13 of the tube 14 are also connected to a simmer Cs power supply circuit comprising a constant current generator Gc. For example, the constant current applied by the simmer Cs power supply circuit in the discharge lamp 11 is between 100 and 300 milliAmps.
En outre, le fil électrique 16 constituant l’électrode d'ionisation est relié à un circuit d’ionisation Ci comportant une source de stockage d’énergie Cl, par exemple un condensateur, dont la capacité est comprise entre 47nF et luF. Une première borne de ce condensateur Cl est reliée au fil électrique 16 par l'intermédiaire d'un interrupteur 12 et une seconde borne de ce condensateur CI est directement connectée à la cathode 13. En outre, ce condensateur CI est également relié à des moyens de charge TI, par exemple une source de courant I limitée en tension. In addition, the electric wire 16 constituting the ionization electrode is connected to an ionization circuit Ci comprising an energy storage source C1, for example a capacitor, the capacity of which is between 47nF and luF. A first terminal of this capacitor C1 is connected to the electric wire 16 by means of a switch 12 and a second terminal of this capacitor CI is directly connected to the cathode 13. In addition, this capacitor CI is also connected to means load TI, for example a voltage-limited current source I.
Le générateur de flashs lumineux 10a comporte également au moins un générateur de champ magnétique 30-36. Par exemple, la figure 2 illustre un seul aimant permanant 30 disposé sous le fil électrique 16 avec un champ magnétique configuré pour repousser le plasma P à l’intérieur du tube 14. En variante, le générateur de champ magnétique 30-36 peut fonctionner en attirant le plasma P et ce générateur de champ magnétique 30-36 peut être formé par un ou plusieurs aimants ou électro-aimants. Par exemple, tel qu’illustré sur la figure 4, deux aimants permanents 31 et 32 peuvent être disposés sous le tube pour former un champ magnétique sensiblement uniforme dans le diamètre du tube 14, alors qu'en utilisant un seul aimant, la forme du champ magnétique est classiquement hémisphérique. The light flash generator 10a also includes at least one magnetic field generator 30-36. For example, FIG. 2 illustrates a single permanent magnet 30 disposed under the electric wire 16 with a magnetic field configured to push the plasma P inside the tube 14. Alternatively, the field generator magnetic 30-36 can work by attracting the plasma P and this magnetic field generator 30-36 can be formed by one or more magnets or electromagnets. For example, as shown in Figure 4, two permanent magnets 31 and 32 can be arranged under the tube to form a substantially uniform magnetic field across the diameter of tube 14, while using a single magnet, the shape of magnetic field is conventionally hemispherical.
Ce générateur de flashs lumineux 10a permet de générer un arc de décharge A4 au moyen d’un mode pseudo simmer illustré sur les figures 3a à 3e. This light flash generator 10a makes it possible to generate a discharge arc A4 by means of a pseudo simmer mode illustrated in Figures 3a to 3e.
Ce mode pseudo simmer peut être contrôlé par un organe de supervision, non représenté, permettant de commander l’ordonnancement des interrupteurs II et 12 et le fonctionnement du générateur de courant Gc. Par exemple, l’organe de supervision peut être constitué d’un microcontrôleur ou d’un microprocesseur exécutant une suite d’instructions logiques. This pseudo-simmer mode can be controlled by a supervisory unit, not shown, making it possible to control the scheduling of switches II and 12 and the operation of the current generator Gc. For example, the supervisory organ may consist of a microcontroller or a microprocessor executing a series of logical instructions.
Dans une première étape, un arc d’ionisation A3 est formé entre les deux électrodes 12 et 13 au moyen de la décharge du condensateur Cl sur le fil électrique 16. Lors de cette phase d'ionisation, l’ionisation peut générer deux premiers arcs Al et A2 formés entre les électrodes 12 et 13 et la paroi interne du tube 14 la plus proche du fil électrique 16, tel qu’illustré sur la figure 3a. Au cours de la décharge du condensateur Cl, tel qu’illustré sur la figure 3b, les deux premiers arcs Al et A2 se rapprochent l’un de l’autre. Dans le même temps, un plasma P commence à être formé à l'intérieur du tube 14 au niveau de la paroi la plus proche du fil électrique 16. In a first step, an ionization arc A3 is formed between the two electrodes 12 and 13 by means of the discharge of the capacitor C1 on the electric wire 16. During this ionization phase, the ionization can generate two first arcs. A1 and A2 formed between the electrodes 12 and 13 and the internal wall of the tube 14 closest to the electric wire 16, as illustrated in FIG. 3a. During the discharge of capacitor C1, as shown in Figure 3b, the first two arcs A1 and A2 move closer to each other. At the same time, a plasma P begins to be formed inside the tube 14 at the level of the wall closest to the electric wire 16.
À la fin de la phase d’ionisation, tel qu’illustré sur la figure 3c, les deux premiers arcs Al et A2 se rejoignent pour former un seul arc d'ionisation A3 entre les deux électrodes 12 et 13 et cet arc d’ionisation A3 s’étend sur le plasma P qui demeure formé le long de la paroi interne du tube 14 proche du fil électrique 16. At the end of the ionization phase, as illustrated in FIG. 3c, the first two arcs A1 and A2 meet to form a single ionization arc A3 between the two electrodes 12 and 13 and this ionization arc A3 extends over the plasma P which remains formed along the internal wall of the tube 14 close to the electric wire 16.
Après la phase d'ionisation, le circuit d’alimentation simmer Cs est activé pour injecter un courant constant dans le tube 14 entre les deux électrodes 12 et 13. Ce circuit d’alimentation simmer Cs a pour effet de maintenir l’ionisation du plasma P et l’arc d’ionisation A3 si bien que, tant que le circuit d’alimentation simmer Cs est activé, le générateur de champ magnétique 30 déplace le plasma P et l’arc d’ionisation A3 à l'intérieur du tube 14. Ainsi, tel qu'illustré sur la figure 3d, le circuit d’alimentation simmer Cs est activé pour que le plasma P et l’arc d’ionisation A3 aient le temps de se déplacer depuis la paroi interne du tube 14 la plus proche du fil électrique 16 pour atteindre sensiblement l’axe de révolution Ar du tube 14. Pour ce faire, il convient donc de déterminer le temps d’activation du circuit d’alimentation simmer Cs pour obtenir le déplacement recherché en prenant en compte le diamètre interne du tube 14, l’intensité magnétique du champ dans lequel est plongé le tube 14, ainsi que la gravité ou encore la force d’élévation subie par ce plasma P. After the ionization phase, the simmer Cs power supply circuit is activated to inject a constant current into the tube 14 between the two electrodes 12 and 13. This simmer Cs power supply circuit has the effect of maintaining the ionization of the plasma. P and the ionization arc A3 so that, as long as the simmer power supply circuit Cs is activated, the magnetic field generator 30 moves the plasma P and the ionization arc A3 inside the tube 14. Thus, as illustrated in FIG. 3d, the power supply circuit simmer Cs is activated so that the plasma P and the ionization arc A3 have time to move from the internal wall of the tube 14 closest to the electric wire 16 to substantially reach the axis of revolution Ar of the tube 14. To do this, it is therefore necessary to determine the activation time of the power supply circuit simmer Cs to obtain the desired displacement taking into account the internal diameter of the tube 14, the magnetic intensity of the field in which the tube 14 is immersed, as well as gravity or even the force increase undergone by this P.
Par exemple, la durée de déplacement du plasma P peut être comprise entre 2 et 20 millisecondes et le circuit d’alimentation simmer Cs est donc activé pendant cette durée avant d’actionner le circuit de décharge Cd. À l'issue de la phase de déplacement du plasma P, un arc de décharge A4 est formé entre les deux électrodes 12 et 13, tel qu'illustré sur la figure 3e. Cet arc de décharge A4 est obtenu par la décharge du condensateur Ch en fermant l’interrupteur II. La durée de cet arc de décharge A4 est déterminée pour éviter que l’expansion du plasma P n’entre en contact avec la paroi interne du tube 14 et abrase les parois internes de celui-ci. For example, the duration of displacement of the plasma P can be between 2 and 20 milliseconds and the simmer supply circuit Cs is therefore activated during this period before actuating the discharge circuit Cd. At the end of the phase of displacement of the plasma P, a discharge arc A4 is formed between the two electrodes 12 and 13, as illustrated in FIG. 3e. This discharge arc A4 is obtained by discharging the capacitor Ch by closing the switch II. The duration of this discharge arc A4 is determined to prevent the expansion of the plasma P from coming into contact with the internal wall of the tube 14 and abrading the internal walls thereof.
Typiquement, avec un tube 14 dont le diamètre interne est compris entre 7 et 9 millimètres, Tare de décharge A4 peut être généré pendant une durée comprise entre 100 et 350 microsecondes avec une partie de la lumière contenue dans la bande de longueurs d’onde 240 à 300 nanomètres pour obtenir un effet germinicide. Typically, with a tube 14 having an internal diameter of between 7 and 9 millimeters, the discharge Tare A4 can be generated for a period of between 100 and 350 microseconds with some of the light contained in the wavelength band 240. at 300 nanometers to obtain a germicidal effect.
Bien entendu, le générateur de flashs lumineux peut comporter plusieurs lampes à décharge 11. Par exemple, la figure 5 illustre un générateur 10b comportant trois lampes à décharge juxtaposées, dont une seule est représentée. En outre, ce mode de réalisation de la figure 5 illustre également une variante de formation de l’électrode d’ionisation au moyen d’une lame métallique 15 connectée à un réflecteur 17. Ce réflecteur 17 permet classiquement de renvoyer la lumière générée en direction du fond d’un boîtier 18 intégrant la lampe à décharge 11 vers une fenêtre optique 19, généralement formée par une plaque de verre, montée au-dessus du boîtier 18. Dans ce mode de réalisation, l'électrode d'ionisation correspond à la lame métallique 15 et le circuit d'ionisation Ci est connecté sur le réflecteur 17, lui-même connecté électriquement à la lame métallique 15. Tel qu’illustré sur les figures 6a et 6b, quatre aimants permanents 33-36 sont juxtaposés dans des rainures ménagées au fond du boîtier 18 de sorte à former un champ magnétique sensiblement rectiligne à l'intérieur du réflecteur 17 et, plus particulièrement, à l’intérieur des trois lampes à décharge 11 juxtaposées. Le champ magnétique sensiblement rectiligne est également obtenu en disposant des plaques en acier, non représentées, entre les aimants permanents 33-36 pour canaliser le champ magnétique. Of course, the light flash generator can include several discharge lamps 11. For example, FIG. 5 illustrates a generator 10b comprising three juxtaposed discharge lamps, only one of which is shown. In addition, this embodiment of FIG. 5 also illustrates a variant of formation of the ionization electrode by means of a metal blade 15 connected to a reflector 17. This reflector 17 conventionally makes it possible to return the light generated in the direction of from the bottom of a housing 18 integrating the discharge lamp 11 towards an optical window 19, generally formed by a glass plate, mounted above the housing 18. In this embodiment, the ionization electrode corresponds to the metal plate 15 and the ionization circuit Ci is connected to the reflector 17, itself electrically connected to the metal plate 15. As illustrated in the figures. 6a and 6b, four permanent magnets 33-36 are juxtaposed in grooves made at the bottom of the housing 18 so as to form a substantially rectilinear magnetic field inside the reflector 17 and, more particularly, inside the three lamps. juxtaposed discharge 11. The substantially rectilinear magnetic field is also obtained by placing steel plates, not shown, between the permanent magnets 33-36 to channel the magnetic field.
La figure 7 illustre le schéma électrique correspondant à celui de la figure 2. La seule différence réside dans le fait que le circuit ionisation Ci est connecté non plus sur un fil électrique 16, mais sur la lame métallique 15 au moyen du réflecteur 17. En outre, l’aimant permanent 30 est remplacé par les quatre aimants permanents 33-36. Tel qu’illustré sur les figures 8a à 8e, l’ionisation réalisée depuis cette lame métallique 15 est identique à celle obtenue par le fils métallique 16, et permet d'obtenir un phénomène similaire de formation de Tare d’ionisation A3 en passant par deux premiers arcs Al et A2. Un autre mode d'ionisation possible consiste à utiliser une lame métallique 15 proche du tube 14 et à connecter le circuit ionisation Ci directement sur Tune des électrodes du tube 14. FIG. 7 illustrates the electrical diagram corresponding to that of FIG. 2. The only difference lies in the fact that the ionization circuit Ci is no longer connected to an electric wire 16, but to the metal strip 15 by means of the reflector 17. In Furthermore, the permanent magnet 30 is replaced by the four permanent magnets 33-36. As illustrated in FIGS. 8a to 8e, the ionization carried out from this metal strip 15 is identical to that obtained by the metal wire 16, and makes it possible to obtain a similar phenomenon of formation of ionization Tare A3 by passing through two first arcs Al and A2. Another possible mode of ionization consists in using a metal plate 15 close to the tube 14 and in connecting the ionization circuit Ci directly to one of the electrodes of the tube 14.
Par exemple, le générateur 10c illustré sur la figure 9 est obtenu en reliant le circuit ionisation Ci à l'anode 12 du tube 14, alors que la lame métallique 15 n'est connectée à aucun circuit. Tel qu’illustré sur les figures 10a à 10e, ce mode de réalisation diffère des deux modes de réalisation précédents en ce que Tare d’ionisation A3 est formé par un seul premier arc Al qui s'étend le long du tube 14 au niveau de la paroi la plus proche de la lame métallique 15 jusqu'à atteindre l'anode 13 du tube 14. Lors de la formation de Tare d’ionisation A3, le plasma P est toujours formé au même endroit, c'est-à-dire au niveau de la paroi interne du tube 14 la plus proche de la lame métallique 15. Ainsi, pour ces deux générateurs 10b et 10c, le plasma P peut être déplacé de manière identique au premier mode de réalisation concernant le générateur 10a jusqu'à ce que ce plasma P atteigne sensiblement l'axe de révolution Ar du tube 14. Il est également possible de réaliser l'invention en configurant l'organe de supervision pour fonctionner en mode simmer, c'est-à-dire dans un mode selon lequel plusieurs arcs de décharge A4 peuvent être générés successivement sans avoir à repasser par une phase de génération d’un arc d'ionisation A3 et de déplacement du plasma P. Pour ce faire, l'invention propose d'utiliser un champ magnétique de confinement du plasma P en disposant des générateurs de champ magnétique régulièrement tout autour du tube 14. For example, the generator 10c illustrated in FIG. 9 is obtained by connecting the ionization circuit Ci to the anode 12 of the tube 14, while the metal strip 15 is not connected to any circuit. As illustrated in Figures 10a to 10e, this embodiment differs from the two previous embodiments in that the ionization range A3 is formed by a single first arc A1 which extends along the tube 14 at the level of the wall closest to the metal strip 15 until it reaches the anode 13 of the tube 14. During the formation of ionization Tare A3, the plasma P is always formed in the same place, that is to say at the level of the internal wall of the tube 14 closest to the metal blade 15. Thus, for these two generators 10b and 10c, the plasma P can be moved in an identical manner to the first embodiment concerning the generator 10a until that this plasma P substantially reaches the axis of revolution Ar of the tube 14. It is also possible to carry out the invention by configuring the supervisory unit to operate in simmer mode, that is to say in a mode in which several discharge arcs A4 can be generated successively without having to go through a phase again. for generating an ionization arc A3 and for moving the plasma P. To do this, the invention proposes to use a magnetic field for confining the plasma P by arranging magnetic field generators regularly all around the tube 14.
Par exemple, la disposition des générateurs de champ magnétique peut correspondre à celle décrite dans le document EP 0209469, dans lequel il est réalisé un champ magnétique de confinement au moyen d’aimants disposés régulièrement sur la circonférence d’un tube cylindrique. De préférence, dans ce mode de réalisation, les générateurs de champ magnétique sont constitués par des électroaimants, de sorte que seuls des fils électriques sont disposés autour du tube 14 pour limiter l’impact de ces générateurs de champ magnétique sur la lumière émanant des lampes à décharge 11. For example, the arrangement of the magnetic field generators may correspond to that described in document EP 0209469, in which a confining magnetic field is produced by means of magnets regularly arranged on the circumference of a cylindrical tube. Preferably, in this embodiment, the magnetic field generators are constituted by electromagnets, so that only electric wires are arranged around the tube 14 to limit the impact of these magnetic field generators on the light emanating from the lamps. discharge 11.
Dans ce mode simmer, une première étape consiste donc à générer un arc d'ionisation A3 tel que décrit dans l'un des trois modes de réalisation précédents. Suite à la génération de cet arc d'ionisation A3, le circuit d'alimentation simmer Cs est activé et le champ magnétique de confinement entraîne le plasma P pour atteindre sensiblement l'axe de révolution Ar du tube 14. In this simmer mode, a first step therefore consists in generating an ionization arc A3 as described in one of the three preceding embodiments. Following the generation of this ionization arc A3, the simmer power supply circuit Cs is activated and the confining magnetic field drives the plasma P to substantially reach the axis of revolution Ar of the tube 14.
Lorsque le plasma P a atteint cette position, le circuit d'alimentation simmer Cs est maintenu et le circuit de décharge est activé pour réaliser plusieurs arcs de décharge A4 consécutifs. En outre, ce mode de réalisation permet de déplacer plus facilement le plasma P puisqu'il n'est pas nécessaire d'estimer la durée de déplacement du plasma P pour atteindre l'axe de révolution Ar et qu'il est possible d'attendre une durée de stabilisation du plasma P. When the plasma P has reached this position, the simmer power supply circuit Cs is maintained and the discharge circuit is activated to achieve several consecutive discharge arcs A4. In addition, this embodiment makes it possible to move the plasma P more easily since it is not necessary to estimate the displacement time of the plasma P to reach the axis of revolution Ar and it is possible to wait a period of stabilization of the plasma P.
Quelle que soit la solution utilisée pour déplacer le plasma P, l'invention permet, à durée de vie identique, de former des flashs lumineux plus intenses avec notamment, des propriétés germinicides plus importantes. Whatever solution is used to displace the plasma P, the invention makes it possible, for the same lifetime, to form more intense flashes of light with, in particular, greater germinicidal properties.

Claims

REVENDICATIONS
1. Générateur de flashs lumineux (10a- 10c) comprenant : une lampe à décharge (11) constituée d’un tube cylindrique hermétique (14) intégrant du xénon et deux électrodes de décharge (12-13) scellées respectivement à chacune des extrémités dudit tube (14) ; une électrode d’ionisation (12, 13, 15-16) ; un circuit électrique de décharge (Cd) comportant une source de stockage d’énergie électrique de forte capacité (Ch), des moyens de charge (Th) de ladite source de stockage d’énergie électrique (Ch), et des moyens de décharge (II, 12) de cette source de stockage d’énergie électrique (Ch) entre les deux électrodes de décharge (12-13) de la lampe à décharge (11) de sorte à former un arc électrique de décharge (A4) entre les deux électrodes de décharge (11, 12) ; un circuit électrique d’ionisation (Ci) comportant une source de stockage d’énergie électrique de faible capacité (Cl), des moyens de charge (Tl) de cette source de stockage d’énergie électrique (Cl), et des moyens de décharge (12) de cette source de stockage d’énergie électrique (Cl) sur l’électrode d’ionisation (12, 13, 15-16) de sorte à former au moins un arc électrique d’ionisation (A3) entre les deux électrodes de décharge (12-13) et transformer le xénon en plasma (P) ; et un circuit d’alimentation simmer (Cs) comportant un générateur de courant (Gc) connecté entre les deux électrodes de décharge (12-13) de la lampe à décharge (11) et configuré pour générer un courant d’intensité constante dans la lampe à décharge (11) et conserver le plasma (P) formé par Tare électrique d’ionisation (A3) ; caractérisé en ce que le générateur de flashs lumineux (10a- 10c) comporte également au moins un générateur de champ magnétique (30-36) disposé à l’extérieur du tube (14) et configuré pour déplacer le plasma (P) sensiblement jusqu’à Taxe de révolution (Ar) du tube (14) avant la génération d’au moins un arc électrique de décharge (A4) ; et en ce que le tube hermétique (14) est réalisé en quartz avec un diamètre interne compris entre 7 et 9 millimètres ; et en ce que le générateur de flashs lumineux comporte un organe de supervision connecté aux moyens de décharge (II, 12) des circuits électriques de décharge (Cd) et d’ionisation (Ci) ainsi qu’au générateur de courant (Gc) du circuit d’alimentation simmer (Cs), l’organe de supervision comportant des moyens de commande d’un mode pseudo -simmer dans lequel, avant chaque arc électrique de décharge (A4), l’organe de supervision commande la génération d’un moins un arc d'ionisation (A3) et un déplacement du plasma (P) au moyen de l’au moins un générateur de champ magnétique (30-36) lors de l’application du courant simmer jusqu’à ce que le plasma (P) soit sensiblement disposé sur l’axe de révolution (Ar) du tube (14). 1. Generator of light flashes (10a-10c) comprising: a discharge lamp (11) consisting of a hermetic cylindrical tube (14) incorporating xenon and two discharge electrodes (12-13) sealed respectively at each of the ends of said tube (14); an ionization electrode (12, 13, 15-16); an electrical discharge circuit (Cd) comprising a source of high capacity electrical energy storage (Ch), means for charging (Th) said source of electrical energy storage (Ch), and discharge means ( II, 12) of this electrical energy storage source (Ch) between the two discharge electrodes (12-13) of the discharge lamp (11) so as to form an electric discharge arc (A4) between the two discharge electrodes (11, 12); an electrical ionization circuit (Ci) comprising a low-capacity electrical energy storage source (Cl), charging means (Tl) of this electrical energy storage source (Cl), and discharge means (12) of this electrical energy storage source (Cl) on the ionization electrode (12, 13, 15-16) so as to form at least one ionization electric arc (A3) between the two electrodes discharge (12-13) and transform the xenon into plasma (P); and a simmer power supply circuit (Cs) comprising a current generator (Gc) connected between the two discharge electrodes (12-13) of the discharge lamp (11) and configured to generate a current of constant intensity in the discharge lamp (11) and keep the plasma (P) formed by electrical ionization tare (A3); characterized in that the light flash generator (10a- 10c) also comprises at least one magnetic field generator (30-36) disposed outside the tube (14) and configured to move the plasma (P) substantially up to at rate of revolution (Ar) of the tube (14) before the generation of at least one discharge electric arc (A4); and in that the hermetic tube (14) is made of quartz with an internal diameter of between 7 and 9 millimeters; and in that the light flash generator comprises a supervision member connected to the discharge means (II, 12) of the electric discharge circuits (Cd) and ionization (Ci) as well as to the current generator (Gc) of the simmer power supply circuit (Cs), the supervision unit comprising means for controlling a pseudo -simmer mode in which, before each arc electrical discharge (A4), the supervisory unit controls the generation of at least one ionization arc (A3) and a displacement of the plasma (P) by means of the at least one magnetic field generator (30- 36) during the application of the simmer current until the plasma (P) is substantially disposed on the axis of revolution (Ar) of the tube (14).
Générateur de flashs lumineux selon la revendication 1, dans lequel la durée de déplacement du plasma (P) est comprise entre 2 et 20 millisecondes. A light flash generator according to claim 1, wherein the duration of displacement of the plasma (P) is between 2 and 20 milliseconds.
Générateur de flashs lumineux selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’électrode d’ionisation est constituée d’un fil électrique conducteur (16) disposé à l’extérieur du tube hermétique (14) et connecté au circuit électrique d’ionisation (Ci), le fil électrique conducteur (16) s’étendant le long du tube hermétique (14) de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation (Ci) à proximité du fil électrique conducteur (16). Light flash generator according to one of claims 1 and 2, in which the ionization electrode consists of a conductive electric wire (16) arranged outside the hermetic tube (14) and connected to the electric circuit d ionization (Ci), the conductive electric wire (16) extending along the hermetic tube (14) so as to guide the ionization generated by the electric ionization circuit (Ci) near the conductive electric wire (16) ).
Générateur de flashs lumineux selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’électrode d’ionisation est constituée d’une lame métallique (15) disposée à l’extérieur du tube hermétique (14) et connectée au circuit électrique d’ionisation (Ci), la lame métallique (15) s’étendant le long du tube hermétique (14) de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation (Ci) à proximité de la lame métallique (15). Light flash generator according to one of claims 1 and 2, wherein the ionization electrode consists of a metal blade (15) arranged outside the hermetic tube (14) and connected to the electrical circuit of ionization (Ci), the metal plate (15) extending along the hermetic tube (14) so as to guide the ionization generated by the electrical ionization circuit (Ci) near the metal plate (15).
Générateur de flashs lumineux selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel l’électrode d’ionisation est constituée de l’une des deux électrodes de décharge (12, 13) de la lampe à décharge (14) connectée au circuit électrique d’ionisation (Ci), le générateur de flashs lumineux comportant également un fil électrique conducteur (16) ou une lame métallique (15) s’étendant le long du tube hermétique (14) et à l’extérieur de ce dernier de sorte à guider l’ionisation générée par le circuit électrique d’ionisation (Ci) à proximité du fil électrique conducteur (16) ou de la lame métallique (15). Light flash generator according to one of claims 1 and 2, wherein the ionization electrode consists of one of the two discharge electrodes (12, 13) of the discharge lamp (14) connected to the electric circuit ionization (Ci), the light flash generator also comprising a conductive electric wire (16) or a metal blade (15) extending along the hermetic tube (14) and outside the latter so as to guiding the ionization generated by the electric ionization circuit (Ci) close to the conductive electric wire (16) or the metal strip (15).
6. Générateur de flashs lumineux selon la revendication 1, dans lequel le générateur de flashs lumineux comporte un organe de supervision connecté aux moyens de décharge (II, 12) des circuits électriques de décharge (Cd) et d’ionisation (Ci) ainsi qu’au générateur de courant (Gc) du circuit d’alimentation simmer (Cs), l’organe de supervision comportant des moyens de commande d’un mode simmer dans lequel plusieurs arcs électriques de décharge (A4) consécutifs sont générés à partir d’un seul arc d'ionisation (A3) et en maintenant l’application du courant simmer, les déplacements du plasma (P) étant réalisés par un champ magnétique de confinement. 6. Light flash generator according to claim 1, wherein the light flash generator comprises a supervision member connected to the discharge means (II, 12) of the electric discharge circuits (Cd) and ionization (Ci) as well as 'to the current generator (Gc) of the simmer power supply circuit (Cs), the supervisory unit comprising means for controlling a simmer mode in which several consecutive electric discharge arcs (A4) are generated from a single ionization arc (A3) and maintaining the application of the simmer current, the displacements of the plasma (P) being carried out by a confining magnetic field.
7. Générateur de flashs lumineux selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel l’au moins un générateur de champ magnétique (30-36) est constitué d’un aimant ou d’un électro-aimant. 7. A light flash generator according to one of claims 1 to 6, wherein the at least one magnetic field generator (30-36) consists of a magnet or an electromagnet.
8. Générateur de flashs lumineux selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel le générateur de flashs lumineux (10a- 10c) est configuré pour générer des flashs dans la bande de longueurs d’onde comprises entre 240 et 300 nanomètres. 8. A light flash generator according to one of claims 1 to 7, wherein the light flash generator (10a-10c) is configured to generate flashes in the wavelength band between 240 and 300 nanometers.
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