FR3103075A1 - Light flash generator - Google Patents
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- H05B41/34—Circuit arrangements in which the lamp is fed by pulses, e.g. flash lamp to provide a sequence of flashes
Abstract
L’invention concerne un générateur de flashs lumineux (10a) comprenant :– une lampe à décharge (11) constituée d’un tube (14) intégrant du xénon, deux électrodes de décharge (12, 13), – une électrode d’ionisation (16) ;– un circuit de décharge (Cd) configuré pour former un arc électrique de décharge entre les deux électrodes de décharge ;– un circuit électrique d’ionisation (Ci) configuré pour former au moins un arc électrique d’ionisation entre les deux électrodes de décharge et transformer le xénon en plasma ;– un circuit d’alimentation simmer (Cs) configuré pour générer un courant d’intensité constante dans la lampe à décharge et conserver le plasma formé par l’arc électrique d’ionisation ; et– au moins un générateur de champ magnétique (30) disposé à l’extérieur du tube et configuré pour déplacer le plasma sensiblement jusqu’à l’axe de révolution du tube avant la génération d’au moins un arc électrique de décharge. Figure pour l’abrégé : Fig 2The invention relates to a light flash generator (10a) comprising: - a discharge lamp (11) consisting of a tube (14) incorporating xenon, two discharge electrodes (12, 13), - an ionization electrode (16); - a discharge circuit (Cd) configured to form an electric discharge arc between the two discharge electrodes; - an electric ionization circuit (Ci) configured to form at least one electric ionization arc between the two discharge electrodes and transform the xenon into plasma; - a simmer power supply circuit (Cs) configured to generate a current of constant intensity in the discharge lamp and to conserve the plasma formed by the electric ionization arc; and - at least one magnetic field generator (30) disposed outside the tube and configured to move the plasma substantially up to the tube's axis of revolution before generating at least one discharge electric arc. Figure for the abstract: Fig 2
Description
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.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 of wavelengths ultraviolet wave, between 120 and 380 nanometers.
L’invention vise plus particulièrement un générateur de flashs lumineux germinicides, dans la bande de longueurs d’onde 240 à 300 nanomètres.The invention relates more particularly to a generator of germicidal light flashes, in the 240 to 300 nanometer wavelength band.
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 band of wavelengths can destroy the 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.To obtain the required light power, the invention relates more specifically to a light flash generator comprising at least one xenon lamp.
Art antérieurPrior 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 is conventionally made up 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 performs the transformation of electrical 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.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. .
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.For example, to obtain a flash of light lasting 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 2500 and 3500 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 placed in an electrical discharge circuit ensuring the charging and discharging of the capacitor. Thus, before the generation of the discharge electric arc, the capacitor is charged by the discharge electric circuit and the discharge electric 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 electric discharge arc. This ionization phase results from a first electric ionization arc generated between the two electrodes by means of a third ionization electrode. This electric ionization arc has a very low energy compared to that of the electric discharge arc. Typically, the electric ionization arc can be generated for a duration 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.Some xenon lamps thus use an alternation between an electric ionization arc and an electric discharge arc to create successive light flashes. 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 intermediate energy values between the ionization electric arc and the electric discharge arc so as to improve the initiation time of the electric discharge 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 courantsimmerest obtenu à partir d’un générateur de courant connecté entre les deux électrodes de la lampe au xénon.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.
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 courantsimmer ,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 courantsimmerpermet également de limiter le délai d’amorçage et d’obtenir des flashs lumineux cadencés à moins de 200 nanosecondes.It aims to maintain the ionization level of the plasma after the formation of the electric ionization arc. Thus, successive electric discharge arcs can be produced while maintaining this simmer current , and therefore without having to generate another electric ionization arc before generating each of the electric discharge arcs. In addition, this simmer current also makes it possible to limit the ignition delay and to obtain light flashes clocked at less than 200 nanoseconds.
Il est également connu d’utiliser un mode dit « pseudo-simmer »dans lequel le courantsimmerest 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 duration, for each electric discharge arc, between an electric ionization arc and an electric discharge arc.
L’intensité de ce courantsimmerdépend directement du diamètre interne du tube de la lampe au xénon. Par exemple :
– pour un diamètre interne du tube compris entre 2 et 4 millimètres, le courantsimmerest typiquement compris entre 100 et 300 mA,
– pour un diamètre interne du tube compris entre 4 et 8 millimètres, le courantsimmeret classiquement fixé autour de 500 mA ; et
– pour un diamètre interne du tube supérieur à 8 millimètres, le courantsimmerest généralement fixé proche de 700 mA.The intensity of this simmer current directly depends on the internal diameter of the tube of the xenon lamp. For example :
– for an internal diameter of the tube between 2 and 4 millimeters, the simmer current is typically between 100 and 300 mA,
– for an internal diameter of the tube between 4 and 8 millimeters, the simmer current is conventionally fixed at around 500 mA; And
– 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 entraine 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 greater the internal diameter of the tube, the more it is possible to obtain a 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 100 000 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.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.
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.In addition, in the context of the application of the present invention, and for light flashes in the 240 to 300 nanometer wavelength band, a very high current density is sought in the plasma, 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 a corollary 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 lifetime of xenon lamps, it is possible to use xenon tubes with small internal diameters, typically less than 3 millimeters, for which it has been observed that the plasma is placed naturally in the center of the internal diameter of the tube. However, for some applications, the small internal diameter of the tube limits the light energy generated to obtain 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 greater expansions of the plasma, tubes have been proposed with internal diameters of up to 6 millimeters, and for which the expansion of the plasma touches the internal wall of the tube. To avoid abrasion of the tube and guarantee the life of these xenon lamps, document FR 2 951 949 proposes using 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 generator of light flashes making it possible to generate a large quantity of light energy while guaranteeing the life of the tube of the discharge lamp.
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.The invention stems from the observation that the problem of abrasion of the internal wall of the tube comes from problems of centering the plasma inside the tube during the formation of the electric discharge arc. Indeed, in tubes with an internal diameter greater than 3 millimeters, it has been found that the plasma is no longer automatically placed in the center of the tube and can move close to the internal wall, so that its expansion comes naturally. abrade the constituent quartz of the 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’entraine une expansion trop importante du volume de plasma qui engendrerait une abrasion de la paroi interne du tube.To overcome this difficulty, the invention proposes moving the plasma magnetically 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, taking care, however, to stop the electric discharge arc before it causes too much expansion. significant plasma volume 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’alimentationsimmercomportant 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.To this end, the invention relates to a light flash generator comprising:
– a discharge lamp consisting of a sealed cylindrical tube incorporating xenon, two discharge electrodes sealed respectively at each end 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 discharge electrodes of the discharge lamp so as to form an electric discharge 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 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 to preserve the plasma formed by the electric arc d ionization.
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.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 least one electric arc discharge.
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, par exemple un tube en quartz dont le diamètre interne est compris entre 7 et 9 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, for example a quartz tube whose internal diameter is between 7 and 9 millimeters, without requiring any complex cooling device, and using only convection in the outside ambient air in which the lamp is located. 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 internal wall of the tube of the discharge lamp. In addition, 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 whose internal diameter of the tube is large, it is thus possible to obtain a generator of ultraviolet light flashes with greater luminous power than lamps of smaller diameters. If the generator is configured to generate flashes in the 240 to 300 nanometer wavelength band, it is also possible to obtain germicidal properties significantly improved compared to those resulting from the generators of the prior art, for a duration equivalent lamp life.
Pour obtenir le centrage recherché du plasma, l’invention présente deux variantes, une variante avec un modesimmeret une variante avec un mode pseudo-simmer.To obtain the desired centering of the plasma, the invention has two variants, a variant with a simmer mode and a variant with a pseudo- simmer mode.
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’alimentationsimmerpour cadencer leurs fonctionnements.The application of one or the other of these two variants is preferably obtained by a supervisory device which controls the discharge means of the electrical discharge and ionization circuits as well as the current generator of the simmer supply circuit to regulate their operations.
Le modesimmercorrespond au maintien du courant pour plusieurs arcs électriques de décharge consécutifs.The simmer mode corresponds to maintaining the current for several consecutive electric discharge 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 magnetic confinement 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 with respect 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 pseudosimmervise 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 courantsimmerjusqu’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 courantsimmerest 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 displacement time is sufficient 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 electric discharge arc. Thus, to generate a new electrical 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 courantsimmer. 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 courantsimmernécessaires pour obtenir un centrage du plasma. Typiquement, la durée de déplacement du plasma est comprise entre 2 et 20 millisecondes.Of course, the time necessary to move the plasma depends on several factors and it is necessary to estimate this time on a case-by-case basis to obtain movement of the plasma substantially up to the axis of revolution of the tube. Indeed, this travel 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 it tends to rise in the tube when its temperature increases. It is therefore appropriate to take these various factors into account in order to practically determine the magnetic intensity and the application time of the simmer current necessary to obtain centering of the plasma. Typically, the plasma travel time is between 2 and 20 milliseconds.
Pour obtenir l’application d’un courant pseudo-simmertout 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 obtain the application of a pseudo- simmer current while forming the plasma in a predetermined location, it is possible to use three embodiments. The first two embodiments use ionization by connection of the ionization circuit to a linear electrode external to the lamp, while the third embodiment uses ionization by connection of the ionization circuit to a discharge electrode of the lamp at 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 placed outside the hermetic tube and connected to the electric ionization circuit, the conductive electric wire extending along the hermetic tube so as to guide the ionization generated by the electrical ionization circuit close to the conductive electrical 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 form respectively in the tube between the two discharge electrodes and the part of the electrical wire closest to each discharge electrode. During the ionization phase, these two ionization regions stretch and come together to end up forming 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 blade arranged outside the hermetic tube and connected to the electric ionization circuit, the metal blade extending along the hermetic tube so to guide the ionization generated by the electrical ionization circuit close to the conductive metal blade. 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 close to the metallic strip or the electric conductor 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 metallic strip or of the conductive electrical wire closest to this electrode. During the ionization phase, this ionization extends along this metal blade or the 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.Furthermore, 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 electrically conductive wire. . This embodiment makes it possible, 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.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.
Description sommaire des figuresBrief 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 from it, will clearly emerge from the embodiments which follow, given by way of indication but not limitation, in support of the appended figures in which:
Description détaillée de l’inventionDetailed description of the invention
La figure 1 illustre une lampe à décharge11formée par un tube cylindrique hermétique14intégrant du xénon. À l’intérieur de ce tube14, la lampe à décharge11comporte deux électrodes : une anode12et une cathode13. En outre, une troisième électrode d’ionisation16est formée autour de la lampe à décharge11au moyen d’un fil électrique conducteur disposé le long de la surface extérieure de cette lampe à décharge 11et maintenu par quatre boucles23de ce même fil électrique16enroulées autour du tube14.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 arranged along the outer surface of this discharge lamp 11 and held by four loops 23 of this same wire. electric 16 wound around the tube 14 .
Tel qu’illustré sur la figure 2, cette lampe à décharge11peut être montée dans un générateur de flashs lumineux10aconforme à l’invention en utilisant un circuit de déchargeCdconnecté aux deux électrodes12et13, lesdites électrodes étant scellées aux deux extrémités du tube14.As illustrated in FIG. 2, this discharge lamp 11 can be mounted in a light flash generator 10a in accordance with the invention by using a discharge circuit Cd connected to the two electrodes 12 and 13 , said electrodes being sealed to both tube ends 14 .
Ce circuit de déchargeCdcomporte une source de stockage d’énergie électrique de forte capacitéCh, typiquement un condensateur de capacité comprise entre 200uF et 30mF. Une première borne de ce condensateurChest reliée à l’anode12par l’intermédiaire d’un interrupteurI1et une seconde borne de ce condensateurChest directement connectée à la cathode13. En outre, ce condensateurChest également relié à des moyens de chargeTh, par exemple une source de courantIlimitée en tension.This discharge circuit Cd includes a high capacitance electrical energy storage source Ch , typically a capacitor with a capacitance of between 200uF and 30mF. A first terminal of this capacitor Ch is connected to the anode 12 via a switch I1 and a second terminal of this capacitor Ch is directly connected to the cathode 13 . Furthermore, this capacitor Ch is also connected to load means Th , for example a voltage-limited current source I.
Les électrodes12et13du tube14sont également reliées à un circuit d’alimentationsimmer Cscomportant un générateur de courant constantGc. Par exemple, le courant constant appliqué par le circuit d’alimentationsimmer Csdans la lampe à décharge11est compris entre 100 et 300 milliAmpères.Electrodes 12 and 13 of tube 14 are also connected to a simmer supply circuit Cs comprising a constant current generator Gc . For example, the constant current applied by the simmer supply circuit Cs in the discharge lamp 11 is between 100 and 300 milliamperes.
En outre, le fil électrique16constituant l’électrode d’ionisation est relié à un circuit d’ionisationCicomportant une source de stockage d’énergieCl, par exemple un condensateur, dont la capacité est comprise entre 47nF et 1uF. Une première borne de ce condensateurClest reliée au fil électrique16par l’intermédiaire d’un interrupteurI2et une seconde borne de ce condensateurCIest directement connectée à la cathode13. En outre, ce condensateurCIest également relié à des moyens de chargeTI, par exemple une source de courantIlimitée en tension.Furthermore, the electric wire 16 constituting the ionization electrode is connected to an ionization circuit Ci comprising an energy storage source Cl , for example a capacitor, the capacitance of which is between 47nF and 1uF. A first terminal of this capacitor Cl is connected to the electric wire 16 via a switch I2 and a second terminal of this capacitor CI is directly connected to the cathode 13 . Furthermore, this capacitor CI is also connected to load means TI , for example a voltage-limited current source I.
Le générateur de flashs lumineux10acomporte également au moins un générateur de champ magnétique30-36. Par exemple, la figure 2 illustre un seul aimant permanant 30disposé sous le fil électrique16avec un champ magnétique configuré pour repousser le plasmaPà l’intérieur du tube14. En variante, le générateur de champ magnétique30-36peut fonctionner en attirant le plasmaPet ce générateur de champ magnétique30-36peut être formé par un ou plusieurs aimants ou électro-aimants. Par exemple, tel qu’illustré sur la figure 4, deux aimants permanents31et32peuvent être disposés sous le tube pour former un champ magnétique sensiblement uniforme dans le diamètre du tube14, alors qu’en utilisant un seul aimant, la forme du champ magnétique est classiquement hémisphérique.The light flash generator 10a also comprises at least one magnetic field generator 30-36 . For example, FIG. 2 illustrates a single permanent magnet 30 placed under the electrical wire 16 with a magnetic field configured to repel the plasma P inside the tube 14 . Alternatively, the magnetic field generator 30 - 36 may operate by attracting the P plasma and this magnetic field generator 30 - 36 may be formed by one or more magnets or electromagnets. For example, as illustrated in Figure 4, two permanent magnets 31 and 32 can be placed under the tube to form a substantially uniform magnetic field across the diameter of the tube 14 , whereas using a single magnet, the shape of the magnetic field is typically hemispherical.
Ce générateur de flashs lumineux10apermet de générer un arc de déchargeA4au moyen d’un mode pseudosimmerillustré 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 FIGS. 3a to 3e.
Ce mode pseudosimmerpeut être contrôlé par un organe de supervision, non représenté, permettant de commander l’ordonnancement des interrupteursI1etI2et le fonctionnement du générateur de courantGc. 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 supervision unit, not shown, making it possible to control the scheduling of the switches I1 and I2 and the operation of the current generator Gc . For example, the supervision unit may consist of a microcontroller or a microprocessor executing a series of logic instructions.
Dans une première étape, un arc d’ionisationA3est formé entre les deux électrodes 12et13au moyen de la décharge du condensateurClsur le fil électrique16. Lors de cette phase d’ionisation, l’ionisation peut générer deux premiers arcsA1etA2formés entre les électrodes12et13et la paroi interne du tube14la plus proche du fil électrique16, tel qu’illustré sur la figure 3a. Au cours de la décharge du condensateurCl, tel qu’illustré sur la figure 3b, les deux premiers arcsA1etA2se rapprochent l’un de l’autre. Dans le même temps, un plasmaPcommence à être formé à l’intérieur du tube14au niveau de la paroi la plus proche du fil électrique16.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 Cl 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 discharging of the capacitor C1 , as illustrated in FIG. 3b, the first two arcs A1 and A2 approach 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 arcsA1etA2se rejoignent pour former un seul arc d’ionisationA3entre les deux électrodes12et13et cet arc d’ionisationA3s’étend sur le plasmaPqui demeure formé le long de la paroi interne du tube14proche du fil électrique16.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’alimentationsimmer Csest activé pour injecter un courant constant dans le tube14entre les deux électrodes12et13. Ce circuit d’alimentationsimmer Csa pour effet de maintenir l’ionisation du plasmaPet l’arc d’ionisationA3si bien que, tant que le circuit d’alimentationsimmer Csest activé, le générateur de champ magnétique30déplace le plasmaPet l’arc d’ionisationA3à l’intérieur du tube14. Ainsi, tel qu’illustré sur la figure 3d, le circuit d’alimentationsimmer Csest activé pour que le plasmaPet l’arc d’ionisationA3aient le temps de se déplacer depuis la paroi interne du tube14la plus proche du fil électrique16pour atteindre sensiblement l’axe de révolutionArdu tube14. Pour ce faire, il convient donc de déterminer le temps d’activation du circuit d’alimentationsimmer Cspour obtenir le déplacement recherché en prenant en compte le diamètre interne du tube14, l’intensité magnétique du champ dans lequel est plongé le tube14, ainsi que la gravité ou encore la force d’élévation subie par ce plasmaP.After the ionization phase, the simmer supply circuit Cs is activated to inject a constant current into the tube 14 between the two electrodes 12 and 13 . This simmer supply circuit Cs has the effect of maintaining the ionization of the plasma P and the ionization arc A3 so that, as long as the simmer 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 simmer supply circuit 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 simmer supply circuit 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 the gravity or the force of elevation undergone by this plasma P .
Par exemple, la durée de déplacement du plasmaPpeut être comprise entre 2 et 20 millisecondes et le circuit d’alimentationsimmer Csest donc activé pendant cette durée avant d’actionner le circuit de déchargeCd.For example, the displacement time of the plasma P can be between 2 and 20 milliseconds and the simmer supply circuit Cs is therefore activated for this time before actuating the discharge circuit Cd .
À l’issue de la phase de déplacement du plasmaP, un arc de déchargeA4est formé entre les deux électrodes12et13, tel qu’illustré sur la figure3e. Cet arc de déchargeA4est obtenu par la décharge du condensateurChen fermant l’interrupteurI1. La durée de cet arc de déchargeA4est déterminée pour éviter que l’expansion du plasmaPn’entre en contact avec la paroi interne du tube14et abrase les parois internes de celui-ci.At the end of the displacement phase 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 capacitor Ch by closing switch I1 . 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 of the latter.
Typiquement, avec un tube14dont le diamètre interne est compris entre 7 et 9 millimètres, l’arc de déchargeA4peut 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 whose internal diameter is between 7 and 9 millimeters, the discharge arc A4 can be generated for a duration of between 100 and 350 microseconds with part of the light contained in the band of lengths of wave 240 to 300 nanometers to obtain a germicidal effect.
Bien entendu, le générateur de flashs lumineux peut comporter plusieurs lampes à décharge11. Par exemple, la figure 5 illustre un générateur10bcomportant 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 métallique15connectée à un réflecteur17. Ce réflecteur17permet classiquement de renvoyer la lumière générée en direction du fond d’un boîtier18intégrant la lampe à décharge11vers une fenêtre optique19, généralement formée par une plaque de verre, montée au-dessus du boîtier18.Of course, the light flash generator can comprise several discharge lamps 11 . For example, FIG. 5 illustrates a generator 10b comprising three juxtaposed discharge lamps, only one of which is represented. Furthermore, this embodiment of FIG. 5 also illustrates a variant of formation of the ionization electrode by means of a metal plate 15 connected to a reflector 17 . This reflector 17 conventionally makes it possible to return the light generated in the direction of the bottom of a box 18 integrating the discharge lamp 11 towards an optical window 19 , generally formed by a glass plate, mounted above the box 18 .
Dans ce mode de réalisation, l’électrode d’ionisation correspond à la lame métallique15et le circuit d’ionisationCiest connecté sur le réflecteur17, lui-même connecté électriquement à la lame métallique15. Tel qu’illustré sur les figures 6a et 6b, quatre aimants permanents33-36sont juxtaposés dans des rainures ménagées au fond du boîtier 18de sorte à former un champ magnétique sensiblement rectiligne à l’intérieur du réflecteur17et, plus particulièrement, à l’intérieur des trois lampes à décharge11juxtaposées. Le champ magnétique sensiblement rectiligne est également obtenu en disposant des plaques en acier, non représentées, entre les aimants permanents33-36pour canaliser le champ magnétique.In this embodiment, the ionization electrode corresponds to the metal strip 15 and the ionization circuit Ci is connected to the reflector 17 , itself electrically connected to the metal strip 15 . As illustrated in FIGS. 6a and 6b, four permanent magnets 33 - 36 are juxtaposed in grooves provided at the bottom of case 18 so as to form a substantially rectilinear magnetic field inside reflector 17 and, more particularly, to inside the three discharge lamps 11 juxtaposed. 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 ionisationCiest connecté non plus sur un fil électrique16,mais sur la lame métallique15au moyen du réflecteur17. En outre, l’aimant permanent30est remplacé par les quatre aimants permanents33-36. Tel qu’illustré sur les figures 8a à 8e, l’ionisation réalisée depuis cette lame métallique15est identique à celle obtenue par le fils métallique16, et permet d’obtenir un phénomène similaire de formation de l’arc d’ionisationA3en passant par deux premiers arcsA1et A2.FIG. 7 illustrates the electric diagram corresponding to that of FIG. 2. The only difference resides 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 . 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 blade 15 is identical to that obtained by the metal wire 16 , and makes it possible to obtain a similar phenomenon of formation of the ionization arc A3 in passing through two first arcs A1 and A2 .
Un autre mode d’ionisation possible consiste à utiliser une lame métallique15proche du tube14et à connecter le circuit ionisationCidirectement sur l’une des électrodes du tube14.Another possible mode of ionization consists in using a metal blade 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 générateur10cillustré sur la figure 9 est obtenu en reliant le circuit ionisationCià l’anode12du tube14, alors que la lame métallique15n’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 l’arc d’ionisationA3est formé par un seul premier arcA1qui s’étend le long du tube14au niveau de la paroi la plus proche de la lame métallique15jusqu’à atteindre l’anode13du tube14. Lors de la formation de l’arc d’ionisationA3, le plasmaPest toujours formé au même endroit, c’est-à-dire au niveau de la paroi interne du tube14la plus proche de la lame métallique15. Ainsi, pour ces deux générateurs10bet10c, le plasmaPpeut être déplacé de manière identique au premier mode de réalisation concernant le générateur10ajusqu’à ce que ce plasmaPatteigne sensiblement l’axe de révolutionArdu tube14.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 FIGS. 10a to 10e, this embodiment differs from the two preceding embodiments in that the ionization arc 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 reaching the anode 13 of the tube 14 . During the formation of the ionization arc A3 , the plasma P is always formed at the same place, that is to say at the level of the internal wall of the tube 14 closest to the metal strip 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 this plasma P substantially reaches the axis of revolution Ar of the tube 14 .
Il est également possible de réaliser l’invention en configurant l’organe de supervision pour fonctionner en modesimmer, c’est-à-dire dans un mode selon lequel plusieurs arcs de déchargeA4peuvent être générés successivement sans avoir à repasser par une phase de génération d’un arc d’ionisationA3et de déplacement du plasmaP. Pour ce faire, l’invention propose d’utiliser un champ magnétique de confinement du plasmaPen disposant des générateurs de champ magnétique régulièrement tout autour du tube14.It is also possible to implement the invention by configuring the supervision device to operate in simmer mode, that is to say in a mode in which several A4 discharge arcs can be generated successively without having to go through a phase again. generation of an ionization arc A3 and displacement of the plasma P . To do this, the invention proposes using a magnetic field for the confinement of 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 0 209 469, 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 tube14pour limiter l’impact de ces générateurs de champ magnétique sur la lumière émanant des lampes à décharge11.For example, the arrangement of the magnetic field generators may correspond to that described in document EP 0 209 469, in which a magnetic confinement field is produced by means of magnets arranged regularly on the circumference of a cylindrical tube. Preferably, in this embodiment, the magnetic field generators consist of electromagnets, so that only electrical 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 modesimmer, une première étape consiste donc à générer un arc d’ionisationA3tel que décrit dans l’un des trois modes de réalisation précédents. Suite à la génération de cet arc d’ionisationA3, le circuit d’alimentationsimmer Csest activé et le champ magnétique de confinement entraîne le plasmaPpour atteindre sensiblement l’axe de révolutionArdu tube14.In this simmer mode, a first step therefore consists in generating an ionization arc A3 as described in one of the three previous embodiments. Following the generation of this ionization arc A3 , the simmer supply circuit Cs is activated and the magnetic confinement field drives the plasma P to substantially reach the axis of revolution Ar of the tube 14 .
Lorsque le plasmaPa atteint cette position, le circuit d’alimentationsimmer Csest maintenu et le circuit de décharge est activé pour réaliser plusieurs arcs de déchargeA4consécutifs. En outre, ce mode de réalisation permet de déplacer plus facilement le plasmaPpuisqu’il n’est pas nécessaire d’estimer la durée de déplacement du plasmaPpour atteindre l’axe de révolutionAret qu’il est possible d’attendre une durée de stabilisation du plasmaP.When the plasma P has reached this position, the simmer supply circuit Cs is maintained and the discharge circuit is activated to perform 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 duration of movement of the plasma P to reach the axis of revolution Ar and it is possible to wait a plasma stabilization time P .
Quelle que soit la solution utilisée pour déplacer le plasmaP, l’invention permet, à durée de vie identique, de former des flashs lumineux plus intenses avec notamment, des propriétés germinicides plus importantes.Whatever the solution used to move the plasma P , the invention makes it possible, for the same lifetime, to form more intense light flashes with, in particular, greater germicidal properties.
Claims (10)
– 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 (I1, I2) 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 (I2) 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’alimentationsimmer(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 l’arc 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 l’axe de révolution (Ar) du tube (14) avant la génération d’au moins un arc électrique de décharge (A4).Light flash generator (10a-10c) comprising:
– a discharge lamp (11) consisting of a sealed cylindrical tube (14) integrating 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 high-capacity electrical energy storage source (Ch), charging means (Th) of said electrical energy storage source (Ch), and discharge means (I1, I2) 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), means for charging (Tl) this electrical energy storage source (Cl), and means for discharge (I2) of this electric energy storage source (Cl) onto the ionization electrode (12, 13, 15-16) so as to form at least one electric ionization arc (A3) between the two discharge electrodes (12-13) and transform the xenon into plasma (P); And
– a simmer 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 retain the plasma (P) formed by the electric ionization arc (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 to the axis of revolution (Ar) of the tube (14) before the generation of at least one electric discharge arc (A4).
Priority Applications (3)
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