KR20000022392A - 전자 방사 투과/반사 디바이스, 장치 및 그 방법 - Google Patents

전자 방사 투과/반사 디바이스, 장치 및 그 방법 Download PDF

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KR20000022392A
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Abstract

전자 방사 투과/반사 디바이스 (1), 장치 및 상기 디바이스 실행 프로세스. 상기 디바이스는 상기 방사 투과빔의 단면을 규정하며, 축 (4)을 둘러싸며, 관통하여 연장되고, 가압 전리 기체를 포함하며, 관통 보어 (3)를 갖는 직선 투명 석영관 (2) 과, 상기 관에 적어도 부분적으로 고정되며, 상기 보어이 축평면 (10) 에 대해 대칭적인 2 개의 종방향 사이드윙 (14)을 구비하는 상기 투과 방사를 반사하기 위한 반사면 (7) 을 구비한다.

Description

전자 방사 투과/반사 디바이스, 장치 및 그 방법
본 발명은 방사 투과빔을 규정하며, 축을 둘러싸며 관통하여 연장되고, 가압 전리 기체를 수용하기 위한 관통 보어 (end-to-end bore)를 갖는 직선 유리관을 구비하는 UV 전자 방사 투과/반사 디바이스에 관한 것이다.
또한 상기 디바이스를 실행하는 장치 및 프로세스에 관한 것이다.
본 발명은, 고압 또는 중간압인 전리 기체를 포함한 투과관을 통한 UV 방사에 의한 재료의 광화학적 처리 분야에서의 응용에서는 특히 중요하지만 이에 국한되는 것은 아니며, 예를 들어 제지 산업, 섬유, 플라스틱 산업, 식품 산업, 자동차 산업 및 인쇄 분야, 특히 예를 들면 종이롤 또는 판지에서 형성된 필름 상의 바니스 또는 잉크의 중합 반응에 이용된다.
여기서, 중간압은 절대기압이 2 kg/㎠ 이상으로 예를 들면 3 kg/㎠ 를 의미하며, 고압은 5 kg/㎠ 이상으로 예를 들면 100 kg/㎠ 까지 올라갈 수 있다.
본 발명은 처리될 제품의 형태에 제한되지 않는다. 예를 들면, 편물 제품의 건조, 어떤 바니스 및 접착제의 건조, 축을 둘러싸며 연장된 전선 제품의 건조 또는 액상 제품의 살균에도 이용될 수 있다.
포물선 단면 또는 타원형 단면을 갖는 직선 오목 반사기 및 직선 투과관을 구비한 UV 방사의 반사 및 생성 디바이스는 이미 공지되어 있다.
상기 디바이스들에는 결점들이 나타난다. 이러한 디바이스는 사실상 번잡하며, 투과관과 반사기 사이의 기류를 이용하여 효율적으로 냉각시킬 수 있도록, 반사기와 수 밀리미터의 거리로 완전히 분리된 투과관을 필요로 한다.
UV 투과기 상에서는 사실상 600 ℃ 내지 900 ℃ 의 고온이 관측되는 반면, 반사기의 온도는 예컨대 50 ℃ 로 훨씬 낮다.
투과기는 유리로 형성되고, 반사기는 유리와는 매우 상이한 열팽창 계수를 나타내는 알루미늄형의 반사 금속으로 이루어져서, 사용된 재료가 매우 상이하다.
게다가, 종래 기술의 장치에서 매우 긴 관은 시간이 흐름에 따라 버클링이 발생한다.
본 발명에 관한 경우, 즉 UV 방사 투과의 경우에, 공지된 투과기는 또한 무시할 수 없는 양의 오존을 발생시킨다.
본 발명의 목적은 방사 투과/반사 디바이스, 장치 및 상기 디바이스 실행 프로세스를 제공하는 것이며, 이전에 공지된 것보다 더 실용적인 요구에 잘 부합하며, 특히 투과 방사의 에너지 효율을 뛰어나게 최적화할 수 있는 구조 설계로 인하여, 사용할 수 있는 광화학적 에너지를 최대화시키는 동안 오존 생성을 상당히 제한할 수 있으며, 번잡하지 않은 소형 디비이스를 제안하는 것이다.
이러한 목적을 위해서, 본 발명은 특히 방사 투과빔을 규정하고, 축을 둘러싸며 관통하여 연장하며, 가압 전리 기체를 수용하기 위한 관통 보어 (end-to-end bore)를 갖는 직선 유리관, 및 보어의 축평면에 대해 대칭적인 2 개의 종방향 사이드윙 (longitudinal side wing)을 구비한 투과 방사를 반사시키는 표면을 구비한 UV 전자 방사 투과/반사 디바이스를 제안하고, 상기 반사면은 적어도 부분적으로 투과관에 고정되어 있고, 부분적으로 포물선, 타원형 또는 직선이거나, 한편으로는 적어도 부분적으로 상당히 포물선, 타원형 및 직선 중 어느 하나에 근접한 형태의 횡단면을 나타내며, 모선 (generating line) 의 피크가 보어의 축으로부터 거리 d 만큼 떨어져서 위치하는 곡선 (포물선 또는 타원형) 에 속하며, 다음의 관계를 만족한다.
d = f 및 0 < d < r + e + 1 ㎜
여기서
f : 포물선 또는 타원형의 초점과 모선의 피크에 해당하는 지점 사이의 거리,
r : 모선의 피크를 관통하는 보어의 축평면 내에서 축과 보어 내부면 사이의 거리, 및
e : 모선의 피크와 동일한 측면에서, 모선의 피크를 관통하는 축평면 내에서 관의 두께이다.
편리하게도, 사이드윙의 양단부 모두 완전히 포물선 또는 타원형 또는 완전히 직선 형태의 단면을 나타낸다. 특히 상술한 실시예에서, 본 발명은 기하학적 투과 중심이 해당 반사기 초점과 동일한 직선 투과관, 또한 직선 및 적어도 부분적으로 포물선인 단면 (예를 들어 편평한 표면을 다룬다), 또는 적어도 부분적으로 타원형인 단면 (예를 들어 곡면을 다룬다), 초점선으로 모아지는 축과 평행한 반사 곡선의 피크에서의 모선, 및 피크에서의 상기 모선에 대해 후자로부터 다른 면 상에서 보어의 모선 아래에 위치한 포물선 또는 타우너형 부분의 단부 에지로 구성되어 실행된다.
구체적으로는, 특히 상술한 본 발명의 고압 UV 투과기의 매체는 "방전관" 이라 부르며, 1000 ℃ 이상의 매우 고온에서 "열전극" 이라 부르는 전극을 구비한다.
따라서, 투과기에는 IR 투과 필라멘트형의 필라멘트가 제공되지 않는다.
2 개의 전극에 의해 발생된 전기 아크는 각각이 투명관의 각 측면에 위치하여, 하나 이상의 플라즈마 상태의 금속 요오드화물, 또는 크세논, 또는 수은/크세논 혼합물 또는 다른 기체들 또는 희토류에 의해 통상적으로 형성된 일정한 단면의 원통형 광 (light cylinder) 을 발생시키며, 이 원통의 각 단부는 원뿔형 광 (light cone) 으로 피크인 전극으로 모아진다.
원통형 광은 편리하게 절단할 수 있으며, 예컨대 평탄화된다. 도시되는 바와 같이, 원통형 광은 두 전극 사이의 거리에 의해 형성된 전체 길이, 예를 들어 짧은 아크 투과기에서는 수 ㎜, 더욱 통상적으로는 30 ㎜ 내지 2500 ㎜ 이며, 또한 예를 들어, 수용하는 투명관의 내부 단면적 이하의 단면적을 나타낸다.
금속 요오드화물은 순수금속 또는 합금, 즉 예를 들면 순수수은, 순수철, 순수갈륨, 철/코발트 (혼합물), 갈륨/납 (혼합물), 수은/갈륨 (혼합물) 등으로부터 만들어진다.
통상적으로, 사용되는 기체는 순수 (예를 들어 크세논) 또는 혼합 형태 (예를 들어 수은/크세논) 일 수 있다.
금속, 희토류 및/또는 상기 기체들의 혼합물의 리스트는 물론 제한되지 않는다.
또한, 각각의 부분은 필요한 방사 파장에 따라 원래 공지된 방식으로 결정된다.
실시예에서는, 다음의 배치 중 하나 및/또는 다른 하나를 이용하여야 한다.
- d = r + e ;
- r ≤ d < r + e ;
- d ≤ r ;
- 보어는 원통형 ;
- 보어의 단면은 적어도 부분적으로 절단된 원이며, 따라서 방사빔은 절단된 횡단면을 갖는다 ;
- 보어의 단면은 보어의 축평면과 수직한 하나 또는 두 개의 다이옵트릭 평면에 의해서 절단되며, 상기 방식으로 빔은 예를 들어, 원통형 내에 내접된 상당히 직사각형이다 (이중 절단된 경우) ;
- 반사면은 관에 고정되어 일체화된다 ;
- 관의 외벽은 큐폴라형의 튀어나온 부분 (이후부터 돔이라 부른다) 을 구비하여, 보어의 내벽에 적합한 외면이, 예를 들어 원통형 보어의 경우에 원통형 부분이 되도록 배열될 수 있으며, 돔으로 전송된 1차 방사를 통상, 보어의 축으로 모아지는 초점으로 되돌려 보내어, 소위 역방사 형태로 동작하고, 상기 돔은 보어에 대해 모선의 피크와 동일한 측면에 위치한 보어의 축평면에 대해 대칭적이며, 반사 물질층으로 도포된다 ;
- 다이옵트릭 굴절에 의해 적어도 부분적으로 상기 반사면을 형성한 외면의 사이드윙의 단부 사이의 관은 고체이다 ;
- 반사면은 전체가 반사재료층으로 도포된다 ;
- 반사면은 포물선 또는 부분적으로 포물선인 횡단면을 가지며, 관은, 상기 모선의 피크를 포함한 축평면에 수직이고, 편평하고, 보어에 대해 모선의 피크로부터 반대 측면에 위치하며, 윙의 단부를 결합하고, 하부면이라 부르는 외면을 구비한다 ;
- 반사면은 타원형 또는 부분적으로 타원형인 횡단면을 갖고, 관은, 볼록하며, 보어에 대해 모선의 피크와 반대 측면에 위치하며, 윙의 단부를 연결하는 외부면을 구비하며, 모선의 피크를 포함한 축평면에 대해 대칭적인 곡선에 따라서, 투과광선이 상기 보어의 축평면을 향하도록 상기 외부면이 배치된다;
- 외부면의 횡단면이 제 1 부분 상에서 직선이며, 이 직선은 축평면에 의해 수직이등분되며, 제 2 부분 상에서 곡선이 된다;
- 관은 모선의 피크와 반대 측면에서, 종방향 다이옵트릭 캐비티를 형성하는 부분적으로 리세스된 부분을 구비한다;
- 상기 캐비티는 보어의 축과 동일한 축을 갖는 예를 들어 반경이 r + e 인 원통형의 일부인 오목한 상면과, 중심에서의 각이 α2에서 내접된 높이로 축평면과 평행한 측면을 구비하며, 상기 각 α2는 플라즈마빔의 1차 방사가 디바이스의 윙을 연결시키는 하부면의 다이옵트릭 평면에 의해 완전히 굴절되는 각도이다.
각도 α2에서 투과을 피함으로써, 방사 손실을 상당히 피할 수 있다;
- 다이옵트릭 캐비티는 보어의 축과 반대 측면에 축이 위치하는 원통형의 일부인 볼록한 하부면을 구비하며, 곡률 반경이 하나 이상의 세트 방향의 광선이 예를 들어 축평면을 향하거나, 타원형의 제 2 초점면을 향하도록 배치된다;
돔이 보어의 축으로부터 거리 x 만큼 떨어져서 위치한 외부 반사면을 다음과 같은 관계를 만족하며 구비한다:
r < x ≤ 2y
여기서,
y : 돔과 포물선 또는 타원형 부분 사이의 윙의 반사면의 기울기가 불연속적인 지점과, 보어의 내부면 사이의 거리;
- 디바이스는 윙의 각 단부에 위치하며, 축평면에 대해 서로 대칭인 2 개의 부가적인 종방향 측면 반사판을 구비한다;
- 보어는 반경이, 예를 들어 r' > r 인 원통의 일부분 형태의 하부벽을 나타내는 종방향 다이옵트릭 리세스가 제공된, 축에 대해 모선의 피크의 반대 측면에 있는 내부면을 구비한다. 그러나 r' 은 r 이하일 수도 있다;
관은, 모선의 피크를 관통하는 축평면에 대해 서로 대칭인 2 개의 종방향 측면 러그가 제공된 원통형이며, 조사면을 향하며, 각 외부면은 포물선 또는 타원형 부분의 윙을 형성한다;
- 러그는 관에 부착되어 고정된다;
- 러그는 예를 들어 원통형인 관으로부터 분리할 수 있으며, 관의 외부면에 상보적인 형태인 오목한 원통형 일부 형태의, 러그와 접촉하거나, 하지 않는 연결면을 구비한다.
- 러그의 외부면이 모선의 피크를 포함한 축평면에 수직이다;
- 러그의 단부면이 오목하며, 모선의 피크를 포함한 보어의 축평면을 향한 상기 면 상으로 입사 광선이 향하도록 배열된다;
- 원통형 보어는 모선의 피크와 반대 측면의 내부면 상에 근사적으로 삼각형 단면인 2 개의 돌기를 구비하며, 상기 돌기의 한 면은 축평면과 평행하며, 상기 축평면과 동일한 측면에 위치한 다른 하나는 볼록한 곡면 형태의 부분이며, 상기 돌기는 모선을 포함한 축평면에 대해 대칭이며, 보어의 중심에서의 각도 α2에서 내접되는 측면이 해당 러그의 2 개의 단부 피크를 관통하고;
- 관의 외부면의 상부를, 예를 들어 보어의 축에 대해 중심의 각도 2α5에 걸쳐서, 반사재료로 도포하고, α5는 이후의 설명에서 정해진 대로 규정되며, 2 개의 사이드 윙은 투과관으로부터 전체가 떨어져서 위치하여, 예를 들면, 냉각 기체의 순환 흐름이 관과 반사 상이드 윙 사이에 배치된다;
- 적어도 부분적으로 포물선 또는 타원형 단면을 나타내는 윙은 각각이 보어와 동축의 원통형 부분이 상부로 각각 연장되어, 전체가 투과관으로부터 떨어져서 위치한다.
관의 외부면의 상부를 α5보다 작은 각도 α5' 에 결쳐서 반사 재료로 도포하여, 원통형 부분을 완성시키고;
-2 개의 사이드 윙은 평탄하며;
- 2 개의 사이드 윙은 평탄한 종방향 반사판에 의해 형성되며;
- 관은 방사 투과빔의 내부 단면적 이상의 내부 단면적 (예를 들어 ≥ 후자의 1.5 배, 또는 예를 들어 ≥ 2 배, 및 예를 들어 6 배 이상) 을 갖는 전극 쳄버를 구비하고;
- 투과빔의 단면적은 약 45 ㎟, 또는 약 30 ㎟, 또는 매우 정밀하게는 10 ㎟, 또는 심지어 3 ㎟ 이하이고;
- 빔은 길이의 절반보다 작은 폭 (예를 들어 길이의 1/5 또는 1/10 보다 작은 폭) 의 직사각형 또는 거의 직사각형 단면의 종 방향 슬릿의 형태이며;
- 이용할 수 있는 아크 길이에 결쳐서 관 방사 투과빔의 내부 단면의 횡방향
치수 또는 최대 직경이 약 9 ㎜, 또는 6 ㎜, 또는 4 ㎜, 또는 심지어 1 ㎜ 이하인, 예를 들면 0.5 ㎜ 이다.
또한, 본 발명은 평탄한 또는 곡선의 시트로서 배치된 제품을 처리, 특히 건조하기 위한 장치를 제안하며, 이 장치는 하나 이상의 상술한 유형의 디바이스와, 상기 디바이스를 이용하여 연속 또는 반연속 (semi-continuous) 실행 제품에 대해 방사시키는 프로세스를 구비한다.
본 발명은 또한, 평탄한 표면 또는 곡면 상에 시트로서 배치된 제품에 방사시키는 프로세스를 제안하며, 이 제품은, 축을 둘러싸며 연장되며, 일정한 원형 또는 부분적으로 절단되어, 45 ㎟ 보다 작은 방사 투과빔의 단면을 갖는, 예를 들어 약 9 ㎜ 이하의 최대 방사상의 치수를 갖는 원통형 또는 거의 원통형인 자외선의 플라즈마빔으로 조사된다.
실제로, 플라즈마빔은 축을 둘러싸며 연장되고, 축 주변의 형태는 축을 포함한 보어의 외벽의 형태에 의해 영향을 받고, 플라즈마빔 자체의 형태는, 예를 들면 근사적으로 균일한 원형 단면을 갖고, 따라서 거의 원통형태를 갖게 된다.
일정한 단면은, 이용할 수 있는 빔의 아크 길이에 걸쳐서 일정한 종단면을 갖는 것을 의미하며, 따라서 전극 쳄버는 포함하지 않는다.
바람직하게는, 축을 둘러싸며 연장된 원통형 또는 근사적으로 원통형이며, 30 ㎟ 또는 심지어 10 ㎟ 이하의 일정한 원형 단면을 갖고, 예를 들어 최대 방사상 치수가 약 4 ㎜ 이하이거나, 약 2 ㎜ 이하이거나, 심지어 약 1 ㎜ 이하를 나타내는 자외선 플라즈마빔으로 제품을 조사하며, 단지, 유리관의 물리적 제조 한계를 고려해야 한다.
바람직한 실시예에서, 플라즈마빔으로부터 직접 도달한 1 차 광선과 동시에, 적어도 포물선 또는 타원형 횡단면을 갖는 반사벽 상에서 다이옵트릭 굴절에 의해 1 차 광선으로부터 발생한 2 차 광선으로 제품을 조사한다.
또한, 바람직하게는, 플라즈마빔을 수용한 단일관으로부터 도달한 광선과 동시에, 이 단일관에 의해 반사된 광선으로 제품을 조사하며, 이 단일관은 상기 플라즈마빔의 투과관에 고정된 반사 표면을 구비하며, 필라멘트 부재로 인해 가능해진 역광 이미지를 규정한다.
이후에 상세히 설명되는 역광 이미지는, 플라즈마빔에 의해 빔의 축의 레벨에서 투과된 1 차 광선이 2 차 광선의 형태로 반사되어, 상기 빔의 의해 다른 방향으로 투과된 1 차 광선과 근사적으로, 또는 정확히 중첩되는 것을 의미한다.
바람직하게는, 2 측면이 절단되거나, 한 측면이 절단되거나 또는 축평면과 수직인 하부에서 볼록한 곡면의 단면을 구비하는 원통형 단면의 원통형 플라즈마를 이용하여 조사가 이루어진다.
바람직하게는, 일정한 단면적을 갖는 플라즈마빔의 길이가 30 ㎝ 보다 크거나, 1 m 보다 크거나, 더욱 바람직하게는 2 m 또는 3 m 보다 크다.
바람직한 실시예에서, 선형 전압은 50 Volts/㎝ 이상의 값을 갖고, 더욱 바람직하게는 100 Volts/㎝ 이상의 값을 갖는다.
더욱 바람직하게는, 1 m 50 ㎝ 의 플라즈마 빔의 길이와, 20 Volts/㎝ 보다 큰, 예를 들면 80 Volts/㎝ 인 선형 전압이 결합되는 것이다.
바람직한 실시예에서, 관의 동일한 직경 d 에 대해 원통형 플라즈마빔의 단면의 반경은,
이다.
또한 바람직한 실시예에서, 상술한 유형의 작은 직경의 빔은, 보어의 축평면에 대해 대칭인 2 개의 종방향 사이드 윙을 구비한 투과빔을 반사하는 표면을 구비한 디바이스에 합체되며, 적어도 부분적으로 포물선, 타원 또는 직선 또는 적어도 부분적으로 거의 포물선, 거의 타원 또는 거의 직선인 단면을 나타내는 반사면은, 냉각 기체를 위해서, 종방향의 중앙 공간 또는 윙의 모선 상부의 각 측면 상에 연장된 슬릿에 의해 상부가 분리되며, 예를 들어 부분적으로 쌍곡선 또는 포물선이며, 상기 공간은, 냉각 공기를 공급하기 위해 거리를 두고 떨어져서 평탄한 판, 즉 슬릿을 관통하는 상기 빔에 의해 투과된 광선을 반사하는 평탄하고 수평의 판으로 덮힌다.
또한, 바람직하게는, 판에 구멍을 내어, 0 < d < r + e + 1 ㎜ 인 조건을 따르는, 윙을 지지하는 작용을 한다.
본 발명을 제한하지 않고, 예제로서 주어진 수 개의 실시예들을 설명하는 다음의 설명으로부터 본 발명은 용이하게 이해될 수 있다.
설명은 첨부 도면들을 참고한다.
- 도 1 내지 5 는 본 발명에 따른 일체 투과기/반사기의 제 1 실시예의 대안적인 변형의 단면도이며, 전체 또는 부분적으로 포물선 단면인 반사면을 구비한다.
- 도 6 내지 10 은 본 발명에 따른 일체 투과기/반사기의 제 2 실시예의 대안적인 변형의 단면도이며, 전체 또는 부분적으로 타원형 단면인 반사면을 구비한다.
- 도 11 은 제 2 실시예의 다른 대안적인 변형을 도시하며, 이 변형에서는 상이한 두께의 상부 원통형 돔을 갖는다.
- 도 12 및 12a 는 제 2 실시예의 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 13 은 제 2 실시예의 또다른 대안적인 변형이다.
- 도 14 내지 16 은 러그를 갖는, 제 1 실시예의 대안적인 변형의 단면도이다.
- 도 17 은 러그 및 보어의 내면 상에 종방향 리세스를 갖는, 제 1 실시예의 또다른 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 18, 18a 및 18b 는 러그 및 보어의 내면 상에 종방향 스퍼를 갖는, 제 1 실시예의 또다른 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 19 는 상당히 직사각형에 근접한 단면을 가지며 보어를 갖지며, 돔의 상면이 평탄화된 원통형인, 제 1 실시예의 또다른 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 19a 는 러그 및 원형 베이스를 갖는, 또다른 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 19b 는 러그 및, 보어의 내벽에 리세스를 갖는, 또다른 대안적인 변형을 도시한다.
- 도 20 내지 24 는 전체적으로 투과관으로부터 거리가 떨어져 있는 사이드윙을 갖고, 타원형 (도 20) 또는 포물선 (도 21 내지 24) 단면인 반사면을 구비하는 본 발명에 따른 투과기/반사기의 제 3 실시예의 대안적인 변형의 단면도이다.
- 도 25 는 투과관으로부터 완전히 거리가 떨어져 있는 사이드윙을 갖고, 타원형 단면인 반사면을 구비하는 본 발명에 따른 투과기/반사기의 제 4 실시예의 대안적인 변형의 단면도이다.
- 도 26a 및 26b 는 리세스를 갖는 보어 또는 절단된 보어를 구비한 원통형 투과기로부터 완전히 거리가 떨어져 있는 3 개의 부분에서 반사기를 갖는 제 5 실시예의 단면도이다.
- 도 27a, 27a', 27b, 27c 및 27d 는 절단된 보어를 갖는, 본 발명에 따른 디바이스의 제 6 실시예의 부분 단면을 도시한다.
- 도 28 은 도 10을 참고하여 기술된 투과관의 전극 쳄버의 실시예의 종단면도이다.
- 도 29 는 도 27a 에 따른 투과관의 전극 쳄버의 실시예의 단면도이다.
- 도 30 은 전극이 없는 도 28 의 대안적인 변형의 종단면도를 도시한다.
- 도 31 및 31a 는 단면도이며, 각각이 본 발명에 따른 투과관의 전극 단부의 또다른 실시예의 종단면도 및 횡단면도이다.
- 도 32 는 다양한 본 발명에 따른 투과기/반사기의 횡단면도 (A, A', B, C, D, D' 및 E) 를 개략적으로 도시한다.
- 도 33 은 본 발명에 따른 투과기/반사기를 구비한 장치의 제 1 실시예의 부분 단면도이다.
- 도 34 는 본 발명에 따른 장치의 제 2 실시예의 부분 확대 투시도이다.
- 도 35 는 서로 평행하게 배치된 수 개의 디바이스를 구비한 본 발명에 따른 장치의 제 3 실시예의 단면도이다.
- 도 36 은 서로 반대로 배치된 2 개의 디바이스를 구비한, 본 발명에 따른 장치의 제 4 실시예의 단면도이다.
- 도 37 은 각을 이루어 배열된 수 개의 디바이스를 구비한, 본 발명에 따른 장치의 제 5 실시예의 단면도이다.
- 도 38 A, B 및 C 는 편물 제품의 처리를 최적화시킬 수 있는, 본 발명에 따른 장치의 정면개략도이다.
- 도 39 는 3 가지 유형의 선형 전압 (10 Volts/㎝, 30 Volts/㎝ 및 100 Volts/㎝) 에 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 관 내에서의 방사 밀도 분포를 도시한 개략도이다.
- 도 40a 는 포물선 반사벽, 작은 직경의 관 및 상기 관의 벽으로부터 나오는 원통형 플라즈마빔을 갖는, 본 발명의 또다른 실시예에 따른 디바이스를 도시한다.
- 도 40b 는 3 가지 상이한 전압 하에서 플라즈마빔의 3 가지 단면을 도시한, 작은 직경의 원통관을 갖는 또다른 실시예를 도시한다.
- 도 41 은 내부 보어의 직경보다 작은 직경의 플라즈마빔을 갖는, 본 발명의 실시예에 따른 프로세스 실행 디바이스를 도시한다.
수반되는 설명에서, 동일하거나, 같은 형태인 구성 요소를 지정하기 위해 동일한 도면 부호가 사용된다.
도 1 내지 4 에서, 디바이스 (1) 는 압출 성형된 석영의 직선 유리관 (2)을 구비한다.
관 (2) 은 원통형 보어 (3) 로 반경 r 이며 축 (4)을 따라 압출 성형되어 관통된다.
이 관에 전력이 공급되면, 공지된 방식으로 전극 사이에 플라즈마 아크를 발생시켜, UV 방사를 투과할 수 있으며, 중간압 (예를 들어 3 바 (bar)) 의 전리 기체 (예를 들어 수은 요오드화물)를 포함하며, 전극 베어링 플러그 (도시되지 않음) 에 의해 각 단부가 폐쇄되는 관이 앞으로 설명된다.
관 (2) 에는 적어도 부분적으로 포물선 단면인 외부면이 형성된 벽 (6)을 구비한다. 상기 포물선 단면은 y = x2 / 4f 이며, f 는 보어의 축으로 모아지는 초점 (8) 과 포물선의 모선의 피크 (9) 사이의 초점 거리이며, 보어의 대칭의 축평면에 위치한다.
모선의 피크 (9) 와 동일한 측면에 위치한 벽으로부터 축평면 (10) 에서 관의 두께는 e 이고, d 는 보어의 축 (4) 과 모선의 피크 (9) 사이의 거리이며, 이들은 다음의 관계를 만족한다:
d = f 및, d = r + e (도 1)
d < r + e (도 2)
d = r (도 3)
d < r (도 4).
도 1 에 도시된 본 발명의 실시예에 따르면, 표면 (7) 은 완전히 포물선이다. 표면 (7) 은 예를 들면, 진공에서 캐소드 스퍼터링에 의해서 또는 공지된 다른 수단으로 투과된 자외선 (U.V.)을 반사하는 재료, 예를 들면 파장이 100 ㎚ 내지 1 ㎛, 예컨대 360 ㎚ 인 U.V.를 위한 약 1 마이크론 두께의 알루미늄 금속층로 이루어진 막 (11)을 석영 상에 부탁시킬 수 있도록 하는 수단으로 도포된다.
관 (2) 에서 보어에 대해 피크 (9) 의 다른 측면이 축평면 (10) 에 대해 대칭인 포물선 단면으로 형성된 사이드윙 (14) 의 양단부 (13) 사이에서 연장된 고체벽 (12) 으로 폐쇄된다.
벽 (12) 은 직접 투과된 광선 (16) 또는 포물선에 의해 반사된 광선 (17)을 투과시키는 외부면 (15)을 구비한다.
여기서, 다시 다음을 상기한다.
- 포물선 곡선, 또는 이후에 설명될 타원 곡선, 또는 결합된 "원 및 포물선의 호", 또는 결합된 "원 및 타원의 호" 의 초점으로부터 조사하는 방사 에너지 (전부 또는 거의 전부) 는 2 개의 방사 에너지들의 합으로 형성된다: 그 경계가 반사기의 사이드윙의 단부 (13) 인 원뿔의 폐공간 (18)에서 직접 조사되는 1 차 방사 에너지와,
반사기의 반사 곡선 상에서 개방된 원뿔 공간 내로 직접 반사되어 기껏해야 조사 평면 (19) 에 위치한 제품에 수직으로 (화살표 17) 또는 조사 처리될 곡선 제품의 접선에 수직으로 반사되는 2 차 방사 에너지 (이후에는 타원의 경우임),
- 자외선의 에너지 효율은 투과 지점에서 수신 지점에 이르는 거리에 의존하며; 이러한 투과 지점에서 반사면 (포물선 또는 타원 곡선) 에 이르는 거리와 한편으로는 반사면에서 조사될 제품까지의 거리를 단축시킴으로써, 다른 한편으로는 효율을 최적화시켜,
- 휘도가 방향과 무관한 광원이 램버트 법칙을 만족하고,
- 더 높은 투과력이 고전력 밀도에 의존한다.
임의의 방향으로 방사된 세기는 반사면의 법선 방향으로 방사된 세기와 이 방향이 법선과 이루는 각의 코사인값과의 곱이다.
따라서, 도 1 내지 4 의 면 (15) 는 편평하며, 축평면 (10) 과 수직이다.
특히 여기서 설명된 실시예들 중에서, 투과/반사 디바이스는 압출성형되고, 180 ㎚ 내지 2000 ㎚ 의 통과 대역폭에서 투과도가 매우 높으며, 형광 레벨이 매우 낮은 석영 유리 재료로 만들어진 일체이며, 투과기와 반사기는 직접 연결되고 결합되어 분리할 수 없으며, 따라서 형태가 포물선 또는, 타원 또는, 예를 들어 원 + 포물선의 호 또는 원 + 타원의 호 등과 같이 결합된 다른 수학적 형태의 볼록한 부분이 반사면이 된다.
조사될 제품과 대향하는 다른 부분은 투과성이며, 투과될 방사 전체를 제품으로 향하도록 배치되며, 그러한 방식으로 1 차 또는 2 차 방사의 전체 또는 주요 부분이 포물선의 경우에, 평행 또는 근접하게 평행인 플럭스로 조사될 제품에 수직으로 램버트 법칙에 따라 도달하며, 또는 타원의 경우에, 타원의 제 2 초점을 향한 축평면 (10) 의 방향으로 도달한다.
다이옵트릭 표면의 기하학적 형태는, 특히 본 발명의 실시예의 범위 내에서 구조적으로 수행되고, 생성되며, 여기서 특히 설명될 보어의 하부 부분의 그 형태는, 본 발명에 따라 관을 구비한 장치의 기하학적 초점과 관련하여 설계되며, 통상 초점은 보어의 축으로 모이며, 따라서 이후부터 이를 초점축이라 부른다.
따라서, 초점축으로부터 발생한 임의의 광점 (light point) 은 도면에서 다음에 나타낸 바와 같이 방사상으로 조사한다.
다른 한편, 초점축 외부에 위치한 빔의 임의의 광점은 다이옵트릭 표면이 설계에 해당하는 방사상 조사 모드에 부분적으로 대응한다는 사실에 주목한다. 초점축을 관통하는 평면 내에서 발생한 방사만이 이러한 설계에 해당한다.
따라서, 도 1 의 경우에, 직선 투과기의 곡률 반경 (P) 은 또한 포물선의 피크의 곡률 반경이다.
따라서, 이미 알게된 바와 같이, UV 투과기의 광 디스크를 규정하는 원통형 보어 (3) 의 반지름이 R = r + e' 이고, 동일한 투과기의 석영 유리벽 (11) 의 두께 (e') 는 e 와 해당 축평면 내의 벽의 최대 두께 사이에서 변한다.
즉, 투과기의 곡률 반경과 반사기의 피크의 곡률 반경은 동일하며, 동일한 하나로 모인다.
본 발명에 따르면, 바람직하게는 작은 크기이며, 즉 ≤15 ㎜, 바람직하게는 ≤10 ㎜, 또는 심지어 ≤5 ㎜, 심지어는 ≤2 ㎜, 예를 들어 = 1.5 ㎜ 이다.
도 2, 3 및 4 를 참고하면, 곡률 반경 (R) 은 축평면 (10) 에 대해 대칭이며, 보어 (3) 의 축 (4) 과 동일한 축을 갖는 원통의 일부 형태인 돔 (20) 원주의 반경일 수도 있다. 본 발명에 따른 돔은 여전히, 그 외부면이 반사재료, 예를 들어 알루미늄 (11)(도면에서 일점 쇄선으로 표시) 으로 도포되어 있다. 포물선 윙의 외부면 (14) 의 나머지는 반사재료로 도포되거나, 입사 한계 αL에 해당하는 중심의 특정 각도 α5이상에서 제거되며, 그러한 경우에, 관에 의해 투과된 광선의 반사는 특히 본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 다이옵트릭 굴절에 의해 발생할 것이다.
포물선의 피크에서의 호는 도 2 내지 4 에서 일점 쇄선 (21)(가상 상태) 으로 표시된다.
도 5 에서는, 축 (4) 을 갖고, 외부 반경이 r + e 인 원통형 일부 형태의 오목한 상부면 (23) 을 구비한 종방향 슬릿으로 형성된 다이옵트릭 캐비티 (22)를 구비한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸다.
캐비티 (22) 는 축평면 (10) 과 평행하며, 각 α2내에서 내접하고, 캐비티 부재시에 다이옵트릭 벽 (15) 에 의해 광선이 완전히 반사되는 이면체를 규정한 양측면 (23' 및 23")을 구비한다.
캐비티는 또한, 건조될 제품의 이송면 (19) 및 지지대로, 가능하다면 평행하게 전송되는 광선빔 (25)를 얻기 위해, 광학 법칙에 따라 결정된 방정식의 곡선 형태의 하부면 (24)을 구비한다.
이러한 특수한 경우에, 곡선은 반지름이 R' ≠ R (R = r + e) 인 원통형의 일부이다.
부분적인 원통형 돔의 부재시 (도 1), 또는 후자의 피크에서 호가 2 × α5보다 작을 때, , 각 α5이내에 내접된 광선은 전체가 또는 적어도 부분적으로 포물선 곡선 상에서 반사되고 (이것은 또한 이후에서 설명된 타원 곡선의 경우에도 유효하다), 광디스크 내부에서 다시 통과하며, 그 위치에 따라서 가변적인 원형디옵터 (26) 와의 각도를 규정한다.
상기 광선은 투과 초점 상의 다른 곳에서보다 발광 디스크 (27) 의 표면에서 굴절되어, 가변 입사각과 굴절각에 따라서 다른 방향으로 원형 디옵터 (28)를 다시 통과하며, 이러한 포물선 곡선에 의해 법선으로 반사된 방향과 상이한 방향으로 분산한다.
따라서, 본 발명에서는 원형 단면의 호인 돔 (20) 또는 기하 중심이 투과기/반사기의 초점 상에 있는 원통형의 일부 형태인 돔이 각 α5이내에 내접된 포물선 또는 타원 곡선을 대신하는 것을 제안하여 (도 2 내지 5 및 도 7 내지 18b) , 이러한 방사의 분산을 최소화한다.
따라서, 보어의 축으로부터 원주각 α5(항상 90 °보다 작다) 내에서 투과된 모든 광선은 반사재료로 도포된 원통형 돔 (20) 의 후면 상에서 반사되어, 원주각 (α12+ α3) 내에서 투과기/반사기의 정면을 향하여 방사하도록 회전시킨 광이미지로서 움직이고, 이러한 동일한 광선이 보어의 축 또는 초점으로부터 전달된 것처럼 역광 이미지를 규정하고, 그 에너지값이 돔 (20) 의 후면에 적용된 반사재료의 반사계수에 영향을 받는다.
따라서, 원주각 α5로부터 발생한 2 차 방사 에너지는, 광선이 모두 투과기/반사기의 정면에 위치한 평면 (19)을 향하는 각도 (α12+ α3) 에 내접된 1 차 방사 에너지에 부가된다. 따라서, 이러한 레벨에서, 원주각 360°에 걸쳐 모든 방사 에너지는 각도 (α12+ α3) 에 포함되며, 그런 후 2 개의 부분, 즉 원주각 α3에 따른 방사 및 원주각 α12에 따른 내접된 방사로 분할된다.
적어도 부분적으로 타원 반사면 (31)을 나타내는 도 6 내지 13 에 해당하는 본 발명에 따른 투과/반사 디바이스의 실시예가 설명될 것이며, 여기서 d = r + e (도 6); r < d < r + e (도 7 및 7a); d = r (도 8) 및 d < r (도 9) 이다.
여기서, 다시 투과/반사 디바이스는 바람직하게는 반사재료, 예를 들어 알루미늄으로 된 미세한 층 (33)(도면에서 파선으로 표시) 으로 도포된 원통형 돔 (32) 의 부분이 제공된다.
더 상세하게는, 디바이스 (30) 가 원통형 보어 (34) 및 타원 단면 또는 타원 부분 형태, 예를 들어 절반의 타원 방정식의 반사면인 윙 (36)을 연결하는 고체 석영 유리벽 (35)을 구비한다.
F 및 F' 은 타원의 초점을 표시한다.
도 1 이 경우에서와 같이, 도 6 은 상부 돔이 없고, 전체적으로 반사 금속재료층으로 도포되며, 관에 의해 투과된 광선을 제 2 초점 F'을 향해 방사하도록 집중시키는 반사면을 도시한다. 도 2, 3 및 4 의 경우에서와 같이 도 7, 8 및 9 의 경우에, 원통형 돔 (32) 과 돔에 바로 인접하여 연결된 타원 표면 부분 (36) (도 7) 이 가능하며, 이 부분들이 반사재료로 도포된다.
따라서, 돔의 벽은 역방사 이미지를 초점 F 로 돌려 보내며, 반사된 광선을 마치 이 광선이 초점으로부터 발생한 것처럼 타원벽으로 에너지 E 로 투과된 1 차 광선과 동일한 파장으로, 그러나 돔 후면 상에 피착된 반사재료의 반사 계수에 연결된 흡수로 인하여 E' < E 인 에너지를 갖고 재투과한다.
벽 (35) 은 처리될 곡면의 제품을 향해서, 디바이스 내부에서 발생한 최대다수의 광선과 수직으로 배치된 곡면인 단면 표면 (38) 에 의해서 경계지어져서, 광학 법칙을 응용하는 당업자들에게 공지된 방식으로, 광선이 빗나가는 것을 방지한다.
이후에 각도 αL의 계산의 예를 설명한다.
여기서는 특히, 이후에 정해질 중심에서 정해진 각도 α5의 상부 반사 돔을 갖는 본 발명의 실시예가 설명되며, 나머지 부분인 포물선 또는 타원의 반사면은 반사 재료로 도포되지 않으며, 이러한 나머지 부분 즉, 각도 α3의 원뿔 내의 부분 상의 플라즈마 디스크에 의해 투과된 광선이 반사는, 석영 및 주변 기체로 이루어진 2 가지 굴절 매체의 상이한 굴절율로 인한 다이옵트릭 굴절에 의해 수행된다.
그러나, 투과된 자외선의 파장과 매체 각각의 굴절율의 정확한 값에 의존하는 한계각 αL이 존재하며, 이 각보다 큰 각도에서는 다이옵트릭 반사 곡선 (14 또는 31) 과 만나는 입사 광선이 완전히 반사된다.
이러한 한계각 (αL) 으로 돔 또는 원통형 부분 (20 또는 32) 의 상술한 중심에서의 각 α5를 결정할 수 있게 되어, 다이옵트릭 반사가 최대로 이용될 수 있도록 디바이스를 최적화시킨다.
실제로, 1 차 방사에 대해 투과된 2 차 방사 에너지의 에너지 손실이 없으며, 이는 큰 장점으로 나타난다.
따라서, 다이옵트릭 반사는 건조될 제품 상에 이용된 광개시자에 의해 주로 완전히 흡수되는 250 ㎚ 보다 짧은 파장의 에너지를 완전히 복구시킨다.
따라서 이러한 파장의 에너지의 복구를 최적화시켜서 예를 들어 처리될 잉크의 중합 반응 프로세스를 가속화시키고, 따라서 에너지의 단순비보다 큰 인자로 건조 속도를 증가시킨다.
다른 한편, 250 ㎚ 미만인 파장의 에너지를 흡수하는 통상의 알루미늄으로 형성된 반사면에 의한 반사는 바람직하지 않지만, 본 발명에서 제외되지 않는다.
따라서 본 발명은
- 돔의 형태가 원통형 일부의 형태이고, 윙의 반사면이 포물선 또는 타원이고,
- 석영과 주변 기체의 굴절율이 이용되고,
- 반사 재료가 이용되는
투과/반사 디바이스가 광화학적 매개 변수를 규정하는데 필요한 처리에 따라서, 소정의 파장 및 에너지를 갖는 모든 광선 또는 거의 모든 광선이 단일화되고, 제어된, 균일한 플럭스로 모아지도록 배치된다.
포물선 투과/반사 디바이스의 경우에, 1 차 및 2 차 광선은 반드시 조사되는 평면에 수직이며, 램버트에 의한 코사인값은 1 이다.
타원형 투과/반사 디바이스의 겅우에는, 광선이 타원의 초점 F' 으로 향한다.
본 발명은 또한, 도 5 의 캐비티 (22) 와 동일한 방법으로 계산된 형태의 광디스크의 광학적 평형을 더 개선시키는 다이옵트릭 캐비티 (39)를 구비하는 도 9 의 형태의 디바이스를 제안한다 (도 5 와 비교되는 도 10).
도 10 의 디바이스의 범위 내에서 광선의 움직임이 더욱 상세히 설명된다.
이러한 디바이스는 모든 방사 에너지가 도 5 를 참고하여 설명된 바와 같이, 각도 (α12+ α3) 내에 포함되도록 배치된 결합을 나타낸다. 각 α3의 호에 해당하는 면 (31) 은 광선의 한계 (40 및 41) 사이에 포함된 모든 방사를 수신한다.
이러한 광선들은 관통하는 파장에 따라 굴절율이 변하는 석영이 굴절 매체인 굴절 매체에서 그 에너지를 전달한다.
상기 광선들은 제 2 굴절 매체가 공기 또는 기체 (예를 들어 중성 기체) 인 다이옵트릭 곡면을 만나게 된다.
따라서, 사용될 파장을 선택하고, 제 2 매체를 구성하는 기체를 결정하고 난 후에, 입사 한계각 αL이 계산되고 (다이옵트릭 반사 곡면 (31) 과 만나는 임의의 광선이 모두 반사되는 한계각), 보어의 축으로 모아지는 축의 중심에서의 각도 α5는 광학 법칙과 반사면의 방정식에 따라서 그로부터 유도된다.
각도 αL의 계산의 예가 이후에 주어진다.
또한, 도 5 를 참고하여, 타원과 마찬가지로 포물선 곡선을 구성함으로써, 도시된 바와 같이, 한계 입사각 αL은 원주로서의 곡선 (20 또는 42) 과 포물선 또는 타원으로서의 곡선 (14 또는 31) 이 만나는 점이 되는 곡선의 수학적 구조가 존재한다.
여기서,
- 잉크 또는 바니스의 중합 반응이 이 제품에서 사용된 광개시자의 반응성에 밀접하게 관련되고,
- 광개시자에 대한 영향은 주로 250 ㎚ 미만의 파에 의해 발생된 에너지로 인한 것이고,
- UV 반사로 처리된 알루미늄에 대한 금속 반사 계수는 파장이 180 내지 270 ㎚ 에 포함된 파장에 대해 약 0.4 이며, 수은 스펙트럼, 즉 360 ㎚에서 약 0.85 이다.
동일한 반응성 레벨에 대해, 종래 기술에서 소위 "without ozone" 이라 부르는 공지된 투과기에서는 "with ozone" 이라 부르는 투과기에서보다 3 배 더 전력이 필요하다.
다른 한편으로, 투과된 파장이 무엇이든지, 다이옵트릭 표면 상의 반사계수는 투명한 고체 매체에서 투명한 기체 매체로의 경계로 이동하는 광선의 전파 방향으로의 반사 계수와 항상 동일하다.
특히 설명된 실시예에서, αL아래의 포물선 또는 타원 곡선의 후면은 반사 코팅으로 도포되지 않으며, 이 장점이 설명될 것이다.
도 7a 는 다이옵트릭 반사를 이용하여 본 발명에 따른 디바이스의 성능을 개선시키는 본 발명의 실시예를 도시한다.
사실은 원주각 α2이내의 모든 광선에 대해, 곡선 (38) 은 곡선 (31) 과 같은 기능을 한다.
실제로, 광선 43 과 광선 44 사이에 있는, α2에 따른 광선은 2 가지 굴절 매체의 한계각보다 큰 입사각으로 곡선 (38) 에 도달한다.
따라서, 전반사가 일어나고, 반사계수는 1 이 된다.
이러한 각 α2이상에서는, 예를 들면, 타원의 축 (45) 방향에서 광선 (46) 은 외부를 향해 비스듬히 나간다.
그러나, 전반사의 경우에, 방사 에너지는 반사면 (31) 이 되는 포물선 (14) 또는 타원형 (특히 여기서 설명되는) 윙으로 형성된 곡선 부분 상으로 완전히 되돌려 보내지고, 여기서 새로운 입사각은 0 에 근접한다.
다음의 상황이 관측된다 : 곡선 (47) 부분이 각도 α3내로 투과된 모든 광선을 반사시키고, 동시에 각도 α2내로 투과된 모든 광선을 투과시킨다.
각도 α2내에 투과된 광선은 투과기/반사기의 곡선 (47) 부분에서 투과되고난 후, 예를 들어 금속성의, 편평한 또는 곡선인, 경사진 종방향 판의 형태인 반사 장애물 (48) 에 의해서, 반사광선 (49) 으로 정해진 방향에 따라 되돌려 보내진다.
또한, 다이옵트릭 캐비티를 반사 장애물 (48) 과 결합하여 이용할 수도 있고, 아닐 수도 있다.
상기 코멘트와 상보적인 구성 요소들은 통상 포물선 구조에도 응용될 수 있다.
본 발명에 따른 디바이스의 또다른 실시예는 도 11에서 도시되며, 도 11 에서는 상이한 두께 e, 즉 일점 쇄선 (51) 으로 표시된 바와 같이 e < R (R 은 보어 원통의 외부 반경), 파선 (52) 으로 표시된 e = R 및 실선으로 표시된 e = 2R 의 두께를 갖는 원통형 부분 형태의 돔이 도시된다.
도 12 에서 보어 (34) 는, 단면의 형태가 예를 들어 보어 직경의 1/5 이하의 높이를 갖는 삼각형에 근접하는 2 개의 그루브, 예를 들어 보어 직경의 1/10 높이로 각도 α2에 내접하며, 외부측면 (55') 이 축평면과 평행한 그루브가 설치된 내부면 (54)을 구비하는 디바이스 (30)를 도시한다. 따라서, 이러한 각도 (α2)를 경계짓는 광선 (43 및 44) 과 그루브의 곡선은, 석영 유리 상의 UV 광디스크에 의해 형성된 제 1 원형 디옵터 (56)를 한 쪽에서 조사하고, 측벽 (31)을 향한 그루브의 측면에 의해 다른 쪽으로 전환시킨 에너지 부분을 규정한다.
더 상세하게는, 그루브 (55) 각각이, 광선이 모두 굴절에 의해 포물선 (31) 및 타원 곡선 디바이스 (도 12) 를 위한 다이옵트릭 반사 곡면 (14) 상으로 전환되는 이면체를 규정하는 각도 α2이내에 내접되며, 축평면 (10) 과 평행한 측면을 구비한다.
도 13 은 각도 α12에 해당하며, 곡률 반경 (R') 이 R 과 상이한 하부의 내부면 (61) 상의 볼록한 보스 (62)를 형성하며 부분적으로 리세스된 하부 (60) 가 제공된 보어를 구비하여, 다이옵트릭 곡선 (62) 상으로 굴절된 광선이 예를 들면 수렴하게 되는 디바이스 (30) 의 대안적인 실시예를 도시한다.
각도 (α1+ α2= α12) 내의 방사 전체는 제 1 디옵터 (56)를 조사하는 에너지 부분을 규정하고, 또한 리세스 (60) 가 곡선 (62) 부분을 규정하여, 모든 굴절된 1 차 광선은 타원의 경우에 가상 초점 F'을 향하도록 하거나, 포물선의 경우에 조사 평면과 수직이 되도록 다시 편향된다.
각도 α2내의 모든 광선은 리세스 (60) 의 축에 평행한 제 1 수직 디옵터를 조사하는 에너지 부분을 규정하고, 모든 굴절된 1 차 광선이 포물선의 경우, 타원인 경우에, 다이옵트릭 반사 곡선 (14) 상으로 향하도록 재편향되고, 상기 다이옵트릭 곡선 상의 반사에서는, 각도 α3로부터 발생한 반사 광선과 동일한 경로를 근사적으로 취하게 된다.
따라서, 투과기 및 반사기가 물리적으로 분리되고, 1 차 광선과 2 차 광선인 2 가지 방향의 광선이 구별될 수 있는 공지된 디바이스와는 달리, 본 발명에서는 1 차 방사와 2 차 방사 전체가 균일하게 단일화되어 제어되는 플럭스가 근사적으로 단일의 동일한 방향을 향하도록 할 수 있는 디바이스를 제안한다.
바람직하게는, 각도 α5의 측에 위치한 광단면의 절반이 각도 (α1, α2및 α3) 의 측에 위치한 광단면과 동일하거나, 근사적으로 동일한 빔의 광단면 형태를 찾는다.
도시된 바와 같이 (도 5 또는 10), 다이옵트릭 곡선 (15 또는 38) 을 수정하는 것이 또한 가능하며, 교정된 다이옵트릭 투과 곡선으로부터 발생한 굴절 광선이 서로 더욱 평행하도록 하고, 램버트에 따라서 조사면에 수직이 되도록 방사를 재편향시키거나, 반대로 가상 초점 F'으로 수렴하는 방사 플럭스를 얻기 위해 편향되거나, 역으로, 발산하는 방사 플럭스는 당업자들의 수단 범위 내의 방법으로 다이옵트릭 캐비티 (22 또는 39)를 추가하여 재편향시킨다.
원형 다이옵트릭 곡선 (65) 은 원형 금속 반사 곡선 (11 또는 42) 의 기하학적 연장으로, 초점을 출발한 임의의 광선이 제 1 원형 다이옵트릭 곡선 (65)을 경유하여 통과하고, 제 2 다이옵트릭 곡선 (66) 이 축평면에 위치한 가상 초점을 향해 전환된다.
모든 광선이 원주각 (α1) 의 한계 내에서, 1 차 광선이 모두 제 2 디옵터 (67) 에 수직으로 도달하도록 면 (15 또는 38) 에 도달한다 (도 11).
타원의 경우에, 다이옵트릭 투과 곡선을 변형하여, 교정된 다이옵트릭 투과 곡선 (68) 상에 굴절된 모든 광선이 램버트에 따른 코사인값이 1 인 조사면에 수직인 평행 방사 플럭스를 재구성하도록, α2로부터 발생한 2 차 광선을 재편향시키는 것이 가능하다.
광학 법칙을 이용하여, 당업자들의 수단 범위 내의 방법으로, 포물선 투과기/반사기의 다이옵트릭 투과 곡선 (15)을 변형시켜서, 교정된 다이옵트릭 투과 곡선 상으로 굴절된 모든 광선을 재편향시키는 것, 예를 들어 가상 초점 (F') 으로 수렴하는 방사 플럭스 또는 발산하는 방사 플럭스를 재구성하는 것이 가능하다.
본 발명은 또한 관통하는 원통 보어 (72) 로 관통된 원통관을 구비한 디바이스 (70)를 제안한다 (도 14 내지 18b).
관에는 평행한 포물선 일부의 형태의 단면을 나타내는 외부면 (75) 및 내부면 (74) 의 2 개의 종방향 사이드 러그 (73) 가 설치되며, 외부면 (75) 은 본 발명에 따른 윙의 포물선 반사면 부분을 구성한다.
러그는 예를 들면 보어의 반지름과 동일한 폭을 갖는다.
상기 러그는 보어 (72) 의 축으로 모아지는 초점 (78) 과 모선의 피크 (77)를 관통하는 축평면 (76) 에 대해 대칭이다.
포물선 형태에 대한 러그의 하부면 (79) 은 평면 (78) 에 수직이며, 예를 들어 두께가 보어 반경의 절반인 관 (71) 의 원통형 하부에 접하는 평면 (80)(도면에서 일점 쇄선으로 표시) 에 위치한다.
도 2 내지 4를 참고하여 상술된 관의 상부는, 상부 돔 (81)을 구비하며, 포물선의 피크에서의 원호가 원통형 벽의 두께 내에서 완전히 포함되거나 (r < d < r + e)(도 14), 보어 (72) 에 접하거나 (d = r)(도 15), 보어를 분할한다 (d < r)(도 16).
특히 상술한 본 발명의 실시예에서, e = r 이고, 러그 (73) 의 단부 사이의 거리는 7.4r 과 동일하다.
또한, 상술한 바와 같이, 보어는 예를 들어, 보어 반경의 약 1/10 의 높이의 이등변 삼각형 단면의 종방향 그루브를 구비하여, 각도 α2의 광선을 1 차 광선으로서 내부로 향하게 하거나, 2 차 광선으로서 외부로 향하도록 다이옵트릭 또는 금속 반사 (도 17) 에 의해서 재분배한다.
도 18, 18a 및 18b 의 실시예에서, 한편으로 직각삼각형 단면의 종방향 스퍼 (83) 가 제공되며, 그 외부 측벽은 축평면 (76) 과 평행하고, 상기 스퍼는 광학 법칙을 이용하여, 축평면 (76)을 향하거나 상기 축평면 (76) 과 평행한 광선을 철회시켜서 더 개선시킬 수 있다.
도 18을 참고하여, 광디스크의 반경이 r = 2 ㎜, 석영 유리의 두께 e = 2 ㎜ 및 파장에 따라 변하는 굴절율에 대해 포물선 반사면 (84) 이 구성될 수 있도록 계산이 다음에 주어진다.
λ = 200 ㎚, n200 = 1.551 에 대해서는,
λ = 360 ㎚, n360 = 1.475 에 대해서는,
이다.
따라서, αL의 계산에서, 파장 λ≤ 360 ㎚ 에 대한 한계 반사각으로서 αL= 42°이다.
포물선 곡선의 접선은
이며, 또한 포물선의 방정식의 도함수는 y' = 0.9 이다.
포물선의 방정식을 이라고 하면,
이며, 따라서
이다.
이전에 R = r + e = 4 ㎜ 인 정의에 따르면,
이다. 여기서 T 지점에서의 좌표를 계산할 수 있다. 즉,
XT= R sin 84°
= 4 × 0.9945 = 3.978 ㎜
이므로, 포물선의 계수 "a" 는
T 지점에서 이고,
에서 XT= 3.978 ㎜ 이므로
a = 8.83 이고,
이다.
따라서, 포물선 방정식은
이다.
곡선의 중요한 지점은
- 다이옵트릭 접선 지점 (85) (XT;YT) 으로, XT= 3.978 ⇒ YT= 1.7909 ㎜ 과,
- 모선의 피크 지점 (86) (Xf= 0;Yf) 이다.
포물선의 초점에서 후자의 피크까지의 거리는 (따라서 x = 0),
이므로, Yf= 2.209 ㎜ 이고,
- 축평면 (88) 과 포물선과의 교점 (87) (X1; Y1) 에서, Y1= 2.209 ㎜ 이므로 X1= 4,418 ㎜ 이고,
- 러그 (73) 의 단부 지점 (88) (X2; Y2)에서 Y2= (2.209 +4) ㎜ 이면 X2= 7.4 ㎜ 이다.
도 19 는 이전의 도면을 참고하여 설명된 사이드 러그 (92)를 갖는 유형의 포물선 반사면 (91)을 갖는 디바이스 (90)를 도시한다.
여기서, 보어 (93) 의 단면은 원형이 아니라, 단면의 상부 (94) 및 하부 (95) 의 형태가 반달 형태로 유지되는 고체인 절단된 원의 형태이며, 유리로 만들어지고, 포물선 모선의 피크 (98)를 포함한 축평면 (97) 에 수직인 평면 (96) 에 대해 대칭이다.
그러한 배치는 효율을 상당히 증가시킬 수 있으며, 원형 단면 (99)(도 19에서 일점 쇄선으로 표시) 에 대한 광 단면의 변형비는
이며, S2 는 원의 단면이고, S1 은 절단된 원의 단면이다.
이 실시예에서, 각도 (α3= α'3+ α"3) 는 (반경 및 두께의 값은 도 18 을 참고),
이다.
상방향으로 반사된 광선의 분포 평형을 재분배하기 위해서, 디바이스 (90) 의 돔 (101) 의 벽 (100) 은 원통형 돔 (103) 에 대해 평탄화된 표면 (102)을 나타낸다 (도면에서 일점 쇄선으로 표시).
보어 (93) 로부터 송신된 광선 (104)을 정확히 역으로 되돌릴 수 있도록 방정식이 계산되고, 따라서, 입사 광선은 반사면 (102)과 수직으로 입사해야 한다.
도 19a 는 포물선 표면 (106') 의 2 개의 러그 (10^)를 구비한 원통형 보어를 갖는 또다른 일체형 디바이스 (105)를 도시한다. 하부면 (107) 은 보어의 축과 동일한 축을 갖는 원통형이며, 러그의 단부의 내부 (107') 를 서로 연결한다.
도 19b 는 러그와 원통형 보어를 갖는 상술한 유형의 일체형 디바이스 (108)를 도시하며, 보어의 하부 내면 상에 축평면과 평행한 측면 (109') 과 캡의 외부 반경과 동일한 반경의 원통형 하부면 (109")을 갖는 리세스 (109) 가 형성된다.
여기서, 러그는 타원 표면을 갖고, 러그의 하부면은 원통 일부의 형태이다.
본 발명에 따른 디바이스 (110) 의 또다른 실시예는 금속 반사 재료로 만들어진 반사 윙 (112 및 113) 으로부터 분리되며, 관형 석영으로 만들어진 투과관 (11)을 구비한 도 20 내지 25 에 도시된다.
그럼에도 불구하고, 투과기/반사기 커플은 상술한 투과/반사 디바이스와 동일한 기하학적 배치로부터 발생되며, 여기서 반사기와 투과기는 서로 고정되어 일체화된다.
따라서, 2 개의 윙 (112 및 113) 에 의해 형성된 반사기는 원호와 포물선 곡선 또는 원호와 타원 곡선이 결합된 기하 구조를 갖는 기하학적 형태를 나타낸다.
예를 들어 원통형인 투과관 (114) 이 도면에서 도시된 바와 같이 반사재료 (115)로 도포되어, 윙과 약간의 각도 오버랩을 갖는다.
이것은 상이한 형태를 채택할 수 있으며, 그것은
- 본 발명에 따른 전극 쳄버를 갖는 원형 투과기,
- 종래의 투과기, 및/또는
- 마이크로파에 의해 여기된 투과기이다.
도 21 내지 24 는 예를 들어 알루미늄으로 형성된 윙을 부분적으로 형성하는 포물선의 모선의 피크 (116) 에 대해 관 (114) 의 각각의 위치를 개략적으로 도시하며, 타원의 경우에도 또한 가능하다.
여기서, 투과기 및 반사기 사이의 분리는 냉각액의 순환 (117)을 가능하게 한다.
도 25 는 타원체 반사면을 갖는 디바이스 (118)를 도시하며, 포물선 형태에서도 가능하다.
도 25 는 원통형 돔 (121) 의 상부에서 경계지어진 2 개의 대칭적인 윙 (120)을 도시하며, 이 윙은 종방향 슬릿 (122) 에 의해서 서로 분리되며, 이 슬릿을 통해 냉각액 (123) 이 주입될 수 있다.
원통형 투과관 (125) 의 상단 (124) 은 금속층 (126) 으로 도포되어, 투과 광선에 대한 탈출각을 남기지 않고, 원통형 돔 (121) 의 단부와 상기 부분적으로 원통형인 금속층 (126) 사이에 오버랩이 존재한다.
도 26a, 26b 및 26c 는 본 발명에 따라서 원통형 관의 상부에 반사층이 코팅된 3 가지 실시예를 도시한다.
도 26a 는 축평면 (130) 에 수직인 하부 평면 (129), 예를 들어 축 (131) 의 반지름의 절반의 거리에 위치한 하부 평면에 의해 절단된 원통형의 보어 (128)을 갖는 관 (127)을 도시한다.
도 26b 는 원통형 보어의 하부면 (134) 상에 리세스 (133)를 구비한 또다른 투과관 (132)을 도시한다. 리세스는 축평면 (135) 과 평행한 측벽과, 예를 들어 관의 외부 반경과 동일한 반경의 원통 일부의 형태인 하부면 (136)을 구비한다.
본 발명에 따른 투과관 (140) 을 포물선 단면 형태의 부분적으로 분리된 반사기를 갖는 도 27a, 27a', 27b 및 27c 에서 나타낸다.
상세하게는, 관 (140) (도 27a 참고) 이 근접하게 원통형이고, 도 19를 참고로 하여 설명된 상부 (141) 및 보어 (142) 가 평탄화되거나, 절단된 유형이다.
상부 (141) 는 반사층 (143) 으로 도포된다.
관 (도 27a' 참고) 은 외부면 (141") 이 보어의 절단된 캐비티에 의해 반사된 광선이 평행한 플럭스로 전환되거나, 예를 들면 동일한 볼록 형태가 이용되지만 더욱 강조된 경우에 (곡률 반경이 더 작은 경우), 광학 법칙에 따라서, 수렴하는 플럭스가 제 2 초점 (F') 으로 전환된다.
투과관으로부터 완전히 거리가 떨어져 있는 윙 (144) 은 예를 들면, 핀 나사 (145)를 이용하여 수학적 위치를 유지하게 위해서, 기계적으로 약간 고정되어 압력을 받는다 (도 27b 참조).
나사는 압출 성형된 알루미늄 프로파일일 수 있는 건조기 지지 구조의 홈 (146) 에 고정된다. 냉각 스위핑 (148) 의 가정은 도 27c에서 도시된다.
도 27d 는 수락할 수 있는 본 발명의 대안으로서, 평탄부, 관을 따라 연장된 직사각형 윙 (149)을 구비하며, 후자로부터 거리가 떨어져 있거나, 아닌 경우에, 부분들이 접하고/거나 상기 이전 도면의 평행 또는 타원 단면과 거의 동일한 본 발명의 대안을 도시한다.
따라서, 본 발명에 따른 이러한 부분은 포물선 또는 타원에 맞추어져 있지만, 제조가 더욱 용이해진다.
특히, 전극을 갖는 UV 투과기에 응용할 수 있는 본 발명은, 수은 또는 다른 금속 요오드화물이 마이크로파 효과에 의해 충전되는 전극이 없는 투과기 기술에도 용이하게 확대될 수 있다.
본 발명에서 이용할 수 있는 투과기 (150, 151, 152, 153) 의 수 개의 실시예를 나타낸다 (도 28 내지 31a).
특히 상술된 이러한 실시예들에서, 약 4 ㎜ (바람직하게는 더 작게) 인 내부 직경 "ID" 의 광 디스크가 전체 방사 길이 "LUV" 에 대해 제공된다.
각 단부에서, 전극의 하우징과 전위 파울링 (potential fouling) 및 실투 지역에 해당하는 쳄버 (154, 155, 156) 가 제공된다.
도 28 및 29 에서, 쳄버 "Dce" 의 직경은, 경험에 의해, 전극의 정확한 동작 및 석영 밀폐의 기계적 강도를 위해 중분해야 하는 통상값인 11 ㎜ 까지 커진다.
도 30에서, 전극이 없는 구조가 예를 들어, 마이크로파에 의해 외부에서 여기되는 경우에, 제공된다.
공지된 투과기의 동작 동안, 유백색 지역이, 고전적으로 전극 쳄버의 길이가 되는 특정 길이 "Lce" 에 걸쳐서, 점진적으로 불투명해지는 전극 주변에서 관측된다.
이 길이는 전극의 풋에서 시작해서 내부 직경 "ID" 가 감소하는 본 발명에서 끝난다.
따라서, 이것을 해결하기 위해, 전극에 대한 특정 방사 온도를 유지시키도록 설계된 쳄버의 외부 전체 주위에 반사 재료 (157)를 코팅한다. 이러한 코팅을 도 28 내지 31a에서 파선으로 나타낸다.
광 디스크의 형태 변형 및/또는 단면적 감소만큼 선형 전력 증가에 의존하지 않는 UV 투과기를 이용하여, 잉크 또는 바니스를 건조시킬 수 있는 본 발명에서, 이것은 감소될 수 있는 상기 선형 전력에 대해 동일한 결과를 유도하며, 이것은 낮은 전력 (≤ 30 W/㎝)에서 매우 작은 직경의 전극 쳄버도 필요하지 않다는 것을 의미한다 (도 31).
용이하게 제조할 수 있도록 설명하기 위해 도 28을 참고하여, 투과/반사 디바이스 제조의 예가 이후에 설명된다.
투과/반사 디바이스 (150) 는 또한 도 10 의 유형으로 몸체 (160)를 구비한다.
몸체의 단부 (161) 를 먼저 가열하고 난 후, 통상의 방법으로 전극 플러그 (162) 의 직경으로 감소시킨다.
플러그는, 예를 들어 필립스 회사의 제품에 이용된 바와 같이 세라믹 단부 (163)를 구비한다.
실제 조립은 다음의 3 단계로 이루어진다:
- 길이 "Lce" 에 걸쳐서, 다이옵트릭 캐비티의 레벨에서 밀링에 의해 절단함으로써 투과/반사 디바이스의 단부가 준비되며, 이것은 투과기 밀폐를 하는 관이 스레딩 시에 원통형 구성에서 실질적으로 완료되기 때문에, 용이하며; 그런 후, 석영이 연화점까지 가열되고; 그런 후에, 직경이 플레어로 퍼져서 전극 플러그의 외부 직경이 된다;
- 그런 후, 전극 플러그 (162) 가 투과/반사 디바이스의 몸체 (160) 상에 가열함으로써 장착되고; 다른 한편으로, 투과기의 단부를 밀폐시키기 위해 유리 제조업자에 의해 이용되는 동일한 방법에 따라서, 한 부분의 완전한 용융이 이루어진다.
- 최종적으로, 용접에 의해 전기 접속이 이루어진 후에, 세라믹 단부 (163) 가 전극 플럭그 상에 고정된다.
수은은 통상의 제조 방법에 따라 삽입된 부분을 위한 것이다.
그런 후, 투과기와 투과기/반사기 및/또는 부분적 또는 전체적으로 윙 상에 반사층 코팅이 이루어진다.
낮은 선형 전력 (≤ 30 Watts/㎝) 때문에, 에너지 효율이 크게 증가하는 것으로 인해, 1 m 보다 약간 더 이상까지 변할 수 있는 방사 길이 "LUV" 의 투과기에 대해, 선형 전압이 30 volts/㎝ (사용된 전원에서의 전압이 3000 volts) 까지 증가할 수 있으며 (즉 , 이것은 전류의 최대치 약 1 A를 유지하는 동안에 UV 아크의 품질을 향상시킬 수 있다.
종래의 전력인 80 Watts/㎝ 는 또한 당연히 이용할 수 있으며, 필요하다면, 냉각에 필요한 환기를 적합하게 수정할 수 있다.
도 32 는 본 발명의 수 개의 실시예의 단면에서, 원하는 응용에 따라서, 그 투과면이 상이한 형태를 나타내는 것을 도시한다.
따라서, 도 32 A 는 반달 모양의 단면을 도시한다.
도 32A' 은 동일한 유형의 단면이지만, 도 19a를 참고하여 설명된 유형의 하부 원통형 캡을 갖는다.
도 32 B 는 눈 (eye) 형태의 횡단면의 보어를 도시하며, 하부벽이 볼록하다.
도 32 C 는 도 1 의 유형의 디바이스의 실시예를 도시하며, 두꺼운 하부벽과 포물선 반사면을 갖는다.
도 32 D 는 부메랑 형태의 단면을 가진 보어를 도시하며, 반사벽은 상기 보어와 평행하다.
도 32 D' 는 3 개의 보어가 있는 다른 변형을 도시하며, 중앙의 원통형 보어 1 개 및 축 평면에 대해 대칭인 2 개의 측면 보어를 구비하며, 상기 측면 보어는 삼각형이라고 할 수 있는 단면을 가지고 있으며, 그 벽들은, 한쪽면은 디바이스의 외벽들과 평행하며, 다른 면은 보어의 벽들과 평행하다.
도 32 E 는 디바이스의 또다른 실시예를 도시하며, 축평면에 대해 대칭인 포물선 또는 타원의 대향하는 두 부분과 원통형 보어를 구비한다.
도 33 내지 도 37 은 상술된 하나 또는 여러 형태에 따른 하나 이상의 디바이스를 구비하는 장치를 도시한다.
도 33 은 본 발명에 따른 장치 (200) 의 개략 단면도이며, 지지 구조 (202) 의 2 개의 대향벽 상에 놓인 두 개의 동일한 디바이스 (201) 를 구비할 수 있다.
도 34 를 참조하면, 본 발명은, 정사각형 또는 직사각형, 원형 또는 계란형 형태의 압출성형된 알루미늄으로 만들어진 프로파일된 관 (203) 으로 형성된 지지 구조 (202) 를 가지며, 그 y 축상에 단일장치 또는 대향하는 2 개의 장치를 구비하는 UV 건조장치 (200) 를 제안한다. 좀더 구체적으로는, "크래들(cradle)" 로 지칭되는 내부 형상이 디바이스의 볼록 형태와 일치하는 프로파일된 알루미늄 구조(203) 내에 도 33 의 투과/반사 디바이스(201) 가 장착된다.
상기 두 형상 사이에 약 1 mm 의 환기 공간이 확보된다.
상기 환기 공간은 상기 프로파일된 부분의 공기 단면보다 적기 때문에 디바이스(201) 바닥부에서 상당한 압력 손실이 발생하여, 상기 방사 디바이스의 후면 및 각 면에서의 공기 흐름 (207) 을 균일하게 한다.
이 "크래들" 형상은, 상기 디바이스의 후면을 지나가는 공기흐름이 전체 길이에 걸쳐 일정하게 유지되도록 하는 방식으로, 환기 방향에 따라 폭이 가변적인 종방향 슬릿 (208) 을 피크에 구비한다.
또한, 투과/반사 디바이스 (201) 는 상기 디바이스의 각 단부에 고정된 고정부 (209) 에 의해 상기 프로파일된 알루미늄 부분에 대하여 기하학적 중앙의 위치에 유지된다. 상기 디바이스가 조립될 때, 상기 고정부 (209) 는 프로파일된 부분의 2 개의 내부 홈 (210) 내와 디바이스의 세라믹 재질의 원통형 단부 (211) 에서 동시에 끼워진다.
상기 고정부 (209) 는 예를 들어 투과/반사 디바이스가 알루미늄 프로파일된 부분의 중앙부에 유지되도록 할 수 있는 3 개의 부유 소자에 의해, 제조 허용오차 내에서 형성된다.
프로파일된 부분의 바닥의 내부 홈 (210) 내에 고정된 2 개의 볼트 (212) 에 의해 상기 고정을 이룰 수 있다.
또한, 커버 (213) 가 디바이스의 각 단부에 추가되어, 마치 보통의 아에라울릭 쉬스 (aeraulic sheath) 가 수반된 것처럼, 압출성형된 프로파일내로 전달되는 종방향의 환기가, 투과/반사 디바이스의 후면 (214) 에 확보된 공간내의 층류와 함께 배분되는 횡방향의 환기와 분리되는 것이 가능하도록 한다.
상기 조립 및 기계적 고정 작업은 상기 고정부 (209) 와 동일한 원리로 수행된다.
상부 및 바닥부 홈들 (215) 에 끼워져 있고, 일단 장착되면 상기 디바이스를 프로파일에 종방향으로 위치시키는 커버 (216) 가 디바이스의 단부에 존재한다.
마지막으로, 각 측면이 상기 2 개의 바닥 홈 내에 장착된 디바이스의 횡방향으로, 열 가교를 방지하는 뾰족한 소형 이격 웨지 (217) 가 2 개 존재한다.
이 소형 웨지는 환기 공간을 보호하고, 상기 디바이스 (201) 를 2 개의 축에 따라 프로파일의 중앙에 유지하도록 설계된다.
상기 외부 커버는, "LE" (단부의 길이) 보다 짧은 길이 및 약 3 mm 의 폭을 가진 종방향 슬릿을 갖는 디바이스의 단부 길이 레벨의 구멍부를 위한 것이며, 300 ℃ 까지 하강 기울기를 따라, 전극의 풋에서 세라믹 단부의 온도 하강을 촉진한다.
상기 프로파일 폭의 측면 상의 외부 표면에는, 확산 반사된 광선의 제어되지 않은 방출을 방지하는 많은 경사진 표면으로서 소형 홈 (218) 들이 제공된다.
방사부의 반대 폭은, 투과기와 온도 및 광도 조절 소자의 배선과 같이 건조기에 필요한 전기 신호(도시 않음) 를 수신하도록 설계된 좁은 하우징 (219)(도 35) 과 함께 정렬된다.
이 동일한 폭은 가능한 제 2 투과/반사 디바이스 (201) 를 수용하기 위해 구상될 수도 있다.
그 크래들 형태 또한 단일 투과/반사기에 사용되는 전기 배선용 하우징으로서 사용될 수 있다.
직사각형 프로파일의 2 개의 길이 상과 외벽 상에도 수개의 건조기를 스페이서 (221) 로 동시에 결합시킬 수 있는 직사각형 홈 (220) 이 있으며, 상기 스페이서의 폭과 형상은 가변적이기 때문에, 직선, 원형 (도37) 또는 다각형 배치로 일련의 결합 또는 분리된 건조기를 구성할 수 있다.
따라서, 상기 스페이서(221)는 프로세싱 인클로우져(processing enclosure)의 외부 및 내부 벽이 된다. 또한, 프로파일의 균일한 형상은 일련의 건조기가 "수미식 (head-to-tail)" 으로 용이하게 조립되어, "포워드 앤드 리턴 (forward and return)" 방식으로 2 개의 시트를 처리하는데 최소의 공간을 차지할 수 있게 한다. 마지막으로, 건조기의 각 종방향 단부 (도 34) 에서는 한 면 상에 환기 덕트가 위치하며, 투과기, 온도 조정 계전기 (thermostatic relay) 및 광도 측정셀의 전기 접속부(224)는 다른 면에 있다.
본 발명은 비형광 저압 투과기 및 가시광선 방사 램프에 적용 가능하다.
투과기의 각 단부에서의 환기장치에 관해서는, 전체 길이 "LCE" 에 걸쳐, 환기시키는 구조의 개구가 상당히 대형이어서 온도하강을 촉진하여 300 ℃ 이하의 온도값을 갖는다.
방사원은 온도가 가장 높은 지점인 디바이스의 원형 곡선 (20) (도2) 내에 위치하는 반면에, 내부 장력을 최소화하고 팽창 차이를 고려하여 소형 외부 환기장치에 의해, 윙(14) 형태의 두 단부가 스위핑된다.
"투과기" 로 불리우는 관형부의 원형 밀폐부와, "반사기" 인 타원형 또는 포물선형 외부 단부 사이에 존재하는 온도 차이를 무시하기 위해, 팽창을 적게 한다는 장점을 갖는 석영을 이용한다.
다시 한번 상기하면, 방사 소자의 각 다른 지점에서 작동 온도를 유지하도록 설계된 환기 장치의 분포는, 홀의 치수와 위치, 팬 및 팬의 특성(유속/압력) 의 선택에 관여하는 당업자에게 알려져 있으며, 방사 소자의 열기계학적 필요성에 맞추어 공기의 흐름이 모델링된다.
본 발명에 따라 방사 소자 주위를 순환하는 기류의 우수한 특성으로 인해, 열평형에 필요한 유속은 50 m3/h/kW 이하로 유지된다.
본 발명에 따른 투과/반사 디바이스가 제공하는 다섯가지 장점을 제시하는 것은 흥미로울 것이다.
- 공지된 건조 시스템의 동일한 중합 용량에서, 방사 소자의 냉각에 필요한 블로잉 환기 장치는, 인쇄기의 낭비 공간에 용이하게 통합될 수 있을 정도로 상당량 축소된다.
- 투과/반사 디바이스가, 환기 장치에 의해 스위핑되는 기계적 반사면 또는 방사면을 가지고 있지 않으므로, 공기의 필터링이 필요하지 않다.
- 방사 소자가 공기중에 기계적 반사면을 갖지 않는다는 제 2 장점의 결과로, 시간에 따른 반사 계수의 열화가 일어나지 않고, 반사 특성은 손상되지 않는다.
- 결과적으로, 움직이는 시트의 벤추리 효과 (Venturi effect) 를 제외하고는 방사부 아래의 공기 흐름이 거의 존재하지 않기 때문에, 오존의 양이 측정 소자로 측정이 되지 않을 정도이며, 추출 환기 (extraction ventilation) 는 계획된 것이 아니며, 기계의 금속부가 산화될 위험성은 무시할 수 있을 정도이다.
- 환기되는 공기의 양이 적기 때문에, 제품에 필요하다면, 예를 들어 산소를 질소로 교체하여 산화 방지 기류 커버가 제공될 수도 있다.
본 발명의 많은 장점들은 다음의 일곱 인자에 기인한다.
- 광단면의 축소
- 광 디스크의 비원형 형태
- 수반되는 경로의 감소
- 오존의 부재
- 반사 계수가 1 인 다이옵트릭 반사 곡선
- 코사인값이 약 1 인 다이옵트릭 투과 곡선
- 고전력 밀도
본 발명의 장점을 요약하면, 동일한 광화학 결과에 비해 상당히 낮은 선형 전력으로 인해 동일한 비율로 표유 열 에너지 (stray thermal energy) 가 감소되며; 반사면의 손상되지 않는 성질 때문에, 필터링 디바이스가 없으며; 측정할 수 있을 만큼의 오존이 없으며; 냉각 환기가 적어서, 아에라울릭 (aeraulic) 설치가 중요하지 않으며; 전기 배열 및 캐비넷 치수가 대폭 축소되고; 건조기의 제조가 극히 단순화되며; 경쟁사에 비해 건조기의 치수가 크게 축소되며; UV 건조기를 잉크 또는 바니스 스테이션 (inking or varnishing station)에 직접 설치할 수 있으며; 투과기/반사기가 유일한 소모부품이며; "바나나" 효과로 불리우는 버클링 효과가 없다는 등의 장점이 있다.
도 38 A, B 및 C 는 제품 (225) 의 시트를 건조시키기 위해 정렬된 수 개의 장치 (200) 를 구비한, 본 발명에 따른 장치의 평면도를 도시한다.
도 38 A 는 제품의 중앙에서 약간 겹치는 좌/우 착렬로 제품의 실행 방향 (226) 에 수직으로 배치된 장치 (200) 를 도시한다.
도 38 B 및 C 는 실행 방향에 대해 5°내지 20°에 포함된, 바람직하게는 15°의 각도로 배치되어 균일하게 광선을 분배하는 장치 (200) 를 도시한다.
도 39 는 원통형 관 (300)에서의 3 가지 광밀도의 분포 곡선을 도시한다.
원통형 관 (300); 예를 들어 작은 직경 (< 10 ㎜) 의 원통형 관이 반사 포물선 (302) 이 초점 (301) 에 배치된다.
곡선 (303) 은,예를 들어 길이가 수 ㎝ 인 관을 위한 5 Volts/㎝ 의 선형 전압으로, 관의 모든 부피를 차지하는 플라즈마 (303') (도 40b 참고) 의 거의 균일한 분포를 도시한다.
곡선 (304) 은 30 Volts/㎝ 의 전극 사이 전압에 대한 밀도 분포 (304')를 도시하고, 곡선 (305) 은 100 Volts/㎝ 에 대한 플라즈마 (305') 의 분포를 도시한다.
플라즈마빔이 거의 선형인 경우에, 단면은 거의 핀끝만큼 작으며, 벽 (306) 으로부터 멀어진다.
도 (40b) 의 경우에, 반사벽 (307) 은 쌍곡선 횡단면을 갖고, 초점 (309) 으로 되돌아간 빔의 의해 방출된 광선 (308) 은 빔 (305) 과 간섭이 일어나지 않는다.
도 41 은 작은 직경, 예를 들면 9 ㎜ 보다 작고 일정한 단면 (111) 을 갖고, 횡단면 형태가 타원이며 예를 들어 1 내지 5 ㎝ 의 폭을 갖는 슬릿 (113) 에 의해 피크에서 분리되며, 반사 재료로 도포된 2 개의 윙 (112) 이 형성된 원통형 관을 구비한 디바이스 (110)를 도시한다.
상기 디바이스는 수평으로 편평한 판 (114), 윙에서 완전히 떨어져서, 윙과 대향하는 관 (111)을 구비한다.
타원의 축과 상부 모선 사이의 거리 d 는 d = f 및 d ≤ r + e +1 ㎜ (f = 초점까자의 거리; r = 관의 반경; e = 관의 두께) 이며, 상기 판은 관의 내부 보어의 직경보다 작은 직경의 플라즈마빔 (115) 에 의해 투과된 광선을 반사시킨다. 판 (금속 시트) 은 투과기/반사기 전체의 지지대로서 작용한다.
이 판은 거리 h, 예를 들면 10 ㎜ 내지 3 ㎝ 로 떨어져서, 예컨대 윙의 상단부의 평탄한 에지가 얹혀 있는 스페이서 (도시되지 않음) 에 의해 고정된다.
슬릿 (113) 과 대향하는 판 (114) 의 하부면 (117) 에 반사 재료의 교착, 피착 또는 필름 캐스팅을 하여 반사를 할 수 있게 하며, 냉각 공기 (119) 가 통과할 수 있는 오리피스 (118) 가 양측에 제공된다.
물론, 앞서 말한 것의 결과로서, 본 발명은 상술된 실시예들에 국한되지 않고, 모든 다른 변형들, 특히 예를 들면 광 디스크의 단면이 더욱 평탄화되거나, 심지어 측면이 절단되는 등의 모든 변형을 포함한다.
본 발명은 또한 축을 둘러싼 물을 살균하고, 전선, 케이블, 고무 호스, PVC 관 등의 와이어 제품 또는 축을 둘러싼 원형의 와이어 제품 상에서 잉크 및 바니스를 건조시킨다.
따라서, 본 발명에 따른 투과기/반사기는 살균 또는 중합 쳄버 상에 설치되며, 예를 들어 살균 또는 중합 쳄버로서 작용하는 투명관 주위에 설치된다.
축제품을 처리하기 위한 장치는 살균 쳄버로서 작용하는 투명관 주위에 별모양으로 규칙적으로 배치된 수 개, 예를 들어 3, 5 또는 6 개의 방사 디바이스를 구비할 수 있다.

Claims (46)

  1. 가압 전리 기체를 수용하고, 축 (4) 을 둘러싸고 연장되며, 방사 투과빔을 규정하기 위한 관통 보어 (3, 34, 74, 93, 111, 128, 142) 와, 상기 보어의 축평면 (10) 에 대해 대칭인 2 개의 종방향 사이드윙 (14, 31, 75, 112, 113, 120, 128) 을 구비하고, 상기 투과관에 적어도 부분적으로 고정되며, 적어도 부분적으로 정확히 또는 근접하게 포물선 또는 타원형 횡단면을 나타내는, 투과된 방사를 반사하기 위한 반사면을 갖는 직선의 투명한 석영 전극관 (2, 35, 114, 141) 에 있어서, 상기 사이드윙에 해당하며, 적어도 부분적으로 포물선 또는 타원형 횡단면도를 나타내는 반사면 부분에서, 다음과 같은 대칭의 축평면에서, 상기 포물선 및 타원은 모선 (generating line) 의 피크가 보어의 축으로부터 거리 d 만큼 떨어져서 위치하는 곡선에 속하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
    d = f 및 0 < d < r + e + 1 ㎜
    여기서
    f : 상기 포물선 (8) 또는 상기 타원의 초점 (F) 과 상기 모선의 피크 (9) 에 해당하는 지점 사이의 거리,
    r : 상기 모선의 피크와 동일한 측면의 상기 축평면 내에서, 상기 보어 내부면과 상기 축 (4) 사이의 거리, 및
    e : 상기 모선의 피크 (9) 와 동일한 측면의 상기 축평면 (10) 내에서, 상기 관의 두께.
  2. 제 1 항에 있어서, d = r + e 인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서, r ≤ d < r + e 인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서, d ≤ r 인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  5. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보어가 원통형인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보어 (93) 의 상기 횡단면이 적어도 부분적으로 절단된 원형인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  7. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면이 전체적으로 상기 관에 고정된 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 관의 외벽이 상기 보어에 대해 상기 모선의 피크와 동일한 측면에 위치한 돔 (20)을 구비하고, 외면은 상기 보어의 내벽에 맞게 설계되어 상기 투과 광선을 상기 돔으로 돌려 보내도록 배치되어 상기보어의 중심으로 돌려 보내지도록 배치되고, 상기 돔은 반사재료층 (11) 으로 도포되는 것을 특징으로하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  9. 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관은, 다이옵트릭 반사에 의해 내면이 적어도 부분적으로 상기 반사면을 형성하는 상기 사이드윙 (13, 14) 의 단부 사이에서 고체인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  10. 제 7 항 및 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면이 전체적으로 반사재료의 코팅으로 도포된 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  11. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면은 포물선 또는 부분적으로 포물선인 단면을 갖고, 상기 관이, 상기 보어에 대해 상기 모선의 피크와 반대 측면에 위치한 상기 윙의 단부를 연결하며, 상기 모선의 피크를 포함한 상기 축평면과 수직하며, 평탄한 외면 (15)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  12. 제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 반사면이 타원 또는 부분적으로 타원인 단면을 갖고, 상기 관이, 상기 보어에 대해 상기 모선의 피크와 반대 측면에 위치한 상기 윙의 단부를 연결하며, 오목하며, 상기 모선의 피크를 포함한 상기 축평면에 대해 대칭적인 곡선을 따르며, 상기 투과광선이 적어도 부분적으로 상기 보어의 상기 축평면으로 향하도록 배치되는 외면 (38)을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  13. 제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관이, 상기 모선의 피크와 반대 측면에서, 종방향 다이옵트릭 캐비티를 형성하는, 부분적으로 리세스된 고체 석영 부분을 구비하며, 상기 리세스된 부분은 상기 관의 축이 배치된 측면을 향하며, 상기 축으로부터 r + e 만큼 떨어져서 위치하는, 원통형 일부의 형태인 볼록면을 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 외면의 단면이 상기 축평면의 중심인 제 1 부분에 걸쳐 평탄하고, 제 2 부분에 대해 곡면인 것을 특징으로 하는 디바이스.
  15. 제 8 항의 종속항인 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 돔 (20, 32) 이 상기 보어의 상기 축으로부터 거리 x 만큼 떨어져있는 외부 반사면 (51, 52, 53)을 다음과 같은 관계를 만족하며 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
    r < x ≤ 2y
    여기서,
    y : 상기 보어의 내면과 상기 윙의 상기 반사면의 상기 기울기의 불연속점 사이의 거리
  16. 제 9 항에 종속항인 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 축평면 (10) 에 대해 대칭인 상기 윙의 각 단부측에 위치한 종방향 반사 사이드 플레이트 (48)를 부가적으로 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  17. 제 10 항에 있어서, 상기 관이, 상기 모선의 피크를 관통하는 축평면에 대해 대칭인 2 개의 종방향 사이드 러그 (73) 가 형성된 원통형이며, 각 외면이 조사면을 향하도록 형성되며, 상기 러그의 각 외면은 포물선 또는 타원 형태의 부분에서 윙을 형성하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  18. 제 17 항에 있어서, 상기 러그의 단부면 (79) 이 상기 모선의 피크를 포함한 축평면과 수직인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  19. 제 17 항에 있어서, 러그의 단부면이 오목하고, 상기 모선의 피크를 포함한 상기 보어의 상기 축평면을 향한 상기 면 상에 입사광선이 향하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 원통형 보어는 상기 모선의 피크와 반대 측면의 내면 상에 상기 모선의 피크를 포함하는 상기 축평면에 대해 대칭인 삼각형 단면의 2 개의 돌기 (protuberance)(83)를 구비하며, 상기 돌기 각각은 상기 축평면과 평행한 벽을 구비하며, 상기 돌기들이 내접된 상기 보어 중심에서의 각이 해당 러그의 2 개의 단부 팁을 경유하여 통과하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  21. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보어 (34) 는 상기 축에 대해 상기 모선의 피크와 반대 측면 상에 있으며, r 과 동일하거나 상이한 반지름 r'의 원통형의 일부 형태로서, 하부벽을 나타내는 종방향 다이옵트릭 리세스 (60) 와 상기 보어의 상기 축평면과 평행한 측벽이 형성된 내면을 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  22. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관의 상기 외면의 상부가 반사재료로 도포되며, 상기 2 개의 사이드윙 (112, 113, 120) 이 상기 투과관과 전체적으로 거리가 떨어져서 위치하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스 (110).
  23. 제 22 항에 있어서, 상기 사이드윙 (120) 이 전체적으로 상기 관으로부터 거리가 떨어져 있으며, 적어도 부분적으로 포물선 또는 타원형 단면을 나타내며, 상기 보어와 동축의 원통부 (121) 에 의해 상기 상부가 연장되는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  24. 제 22 항에 있어서, 상기 2 개의 사이드윙이 종방향 반사판에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  25. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 관이 상기 관의 상기 방사 투과빔의 상기 내부 단면 이상의 내부 단면을 갖는 전극 쳄버 (154)를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  26. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 투과빔의 최대 단면적이 약 45 ㎟, 약 30 ㎟ 및 심지어 약 10 ㎟ 중 어느 한 값 이하인 것을 특징으로 하는 전자 방사 투과/반사 디바이스.
  27. 편평한 시트, 와이어 및 원통 중 어느 한 형태로 배열된 제품을 자외선으로 처리하기 위한 장치 (200) 가 상기 항들 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 디바이스 (201)를 구비하는 것을 특징으로 하는 처리 장치.
  28. 제 27 항에 있어서, 상기 디바이스의 상기 반사면의 적어도 일부의 외부로 냉각 기체를 흐르게 하도록 배치된 냉각 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  29. 제 27 항 및 제 28 항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 반대 방향을 향한 2 개 이상의 장치 (201)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제 27 항 내지 29 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제품이 처리될 실행 방향에 대해 비스듬히 배열된 수 개의 디바이스 (201)를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제 27 항 내지 30 항 중 어느 한 항에 있어서, 서로 각을 이루어 배치된 수개의 디바이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  32. 편평한 또는 곡선형 표면 상에 배치되거나, 시트 형태의 제품에 광선을 인가하는 프로세스에 있어서, 전극관에서 발생되어, 약 45 ㎟ 이하의 일정한 횡단면을 갖고 축을 둘러싸며 연장되는 자외선 플라즈마빔을 이용하여 상기 제품을 조사시키는 (irradiate) 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  33. 제 32 항에 있어서, 약 30 ㎟ 이하의 단면을 갖고 축을 둘러싸며 연장되는 원통형 자외선 플라즈마빔을 이용하여 상기 제품을 조사시키는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  34. 제 33 항에 있어서, 약 10 ㎟ 이하의 일정한 횡단면을 갖고 축을 둘러싸며 연장된는 원통형 자외선 플라즈마빔을 이용하여 상기 제품을 조사시키는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  35. 제 32 항 내지 34 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마빔으로부터 직접 발생된 1차 광선과 동시에 적어도 부분적으로 타원형 횡단면을 나타내는 반사벽 상에서 다이옵트릭 굴절에 의해 초기 광선으로부터 발생된 2차 광선을 이용하여 상기 제품을 조사시키는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  36. 제 34 항에 있어서, 상기 플라즈마빔으로부터 직접 발생된 1차 광선과 동시에 적어도 부분적으로 포물선 횡단면을 나타내는 반사벽 상에서 다이옵트릭 굴절에 의해 초기 광선으로부터 발생된 2차 광선을 이용하여 상기 제품을 조사시키는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  37. 제 32 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마빔을 수용한 단일관으로부터 발생하고, 반사되는 광선 모두를 이용하여 상기 제품을 조사시키며, 상기 플라즈마빔의 상기 투과관에 고정되어 일체화된 반사면을 구비하는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  38. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 일정한 단면을 갖는 상기 원통형 플라즈마빔의 길이가 30 ㎝ 보다 긴 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  39. 상기 38 항에 있어서, 일정한 단면을 갖는 상기 플라즈마빔의 길이가 1 m 보다 긴 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  40. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마빔의 상기 선형 전압이 약 30 Volts/㎝ 보다 큰 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  41. 제 40 항에 있어서, 상기 선형 전압이 50 Volts/㎝ 이상이고, 유리하게는 100 Volts/㎝ 인 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  42. 제 32 항에 있어서, 상기 자외선을 투과하는 상기 플라즈마빔의 길이가 약 1m 50㎝ 보다 길고, 상기 선형 전압이 20 Volts/㎝ 보다 큰 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  43. 상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 플라즈마빔의 횡단면의 반지름이 상기 관의 지름 d 에 대해서
    d ≤ r ≤ d
    인 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  44. 제 32 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서, 절단된 원통형 자외선을 투과하는 플라즈마빔을 이용하여 조사가 수행되는 것을 특징으로 하는 광선 인가 프로세스.
  45. 제 32 항 내지 44 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 프로세스를 실행하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
  46. 제 45 항에 있어서, 종방향 중간 슬릿에 의해 분리된 2 개의 반사윙을 구비하고, 상기 윙은 적어도 부분적으로 근사적인 포물선 또는 근사적인 타원형 횡단면을 나타내며, 상기 부분들이 모선의 피크가 상기 보어로부터의 거리 d 에 위치하는 다음과 같은 곡선에 속하며,
    d = f 및 0 < d < r + e + 1 ㎜
    여기서,
    f : 상기 초점까지의 거리
    r : 상기 관의 반경
    e : 상기 관의 두께
    상기 윙의 피크로부터 거리 h 에서 상기 슬릿과 평탄한 반사판 (114) 이 대향하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
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FR96/08556 1996-12-27
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Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2773640B1 (fr) * 1998-01-15 2003-05-23 Christian Lumpp Tube, dispositif et procede emetteur de rayonnements electromagnetiques
FR2798187B1 (fr) 1999-09-06 2002-02-01 Christian Lumpp Dispositif d'irradiation electromagnetique comportant des moyens de refroidissement
FR2802704B1 (fr) * 1999-12-15 2004-02-13 Rudolf Wendel Ampoule electrique a miroir et rampe d'eclairage comportant au moins une telle ampoule
DE10021114B4 (de) * 2000-05-02 2009-04-30 Robert Bosch Gmbh Beleuchtungsvorrichtung
FR2825190B1 (fr) * 2001-05-23 2003-08-15 Lumpp & Consultants Lampe a rayonnement electromagnetique
US6649921B1 (en) * 2002-08-19 2003-11-18 Fusion Uv Systems, Inc. Apparatus and method providing substantially two-dimensionally uniform irradiation
US20100242299A1 (en) * 2003-01-09 2010-09-30 Con-Trol-Cure, Inc. Uv curing system and process
US20040165391A1 (en) * 2003-02-20 2004-08-26 Aetek Uv Systems, Inc. Method and apparatus for linear lamp irradiance correction
US7055990B2 (en) * 2004-05-06 2006-06-06 Fusion Uv Systems, Inc. Apparatus and method for providing substantially uniform radiation of a three-dimensional object with at least one curved surface
DE102004047373A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Beleuchtungssystem mit dielektrisch behinderter Entladungslampe und zugehörigem Vorschaltgerät
DE102004047376A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Dielektrisch behinderte Entladungslampe mit steckbaren Elektroden
DE102004047375A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Dielektrische behinderte Entladungslampe mit Manschette
DE102004047374A1 (de) * 2004-09-29 2006-04-06 Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH Dielektrisch behinderte Entladungslampe mit elektrischer Abschirmung
KR101278425B1 (ko) * 2008-12-27 2013-06-24 에너제틱 테크놀로지 아이엔씨. 광원 장치
US8314408B2 (en) 2008-12-31 2012-11-20 Draka Comteq, B.V. UVLED apparatus for curing glass-fiber coatings
EP2383770B1 (en) 2009-01-26 2014-11-05 Panasonic Corporation Electric discharge tube, method for forming reflective film of electric discharge tube, and light emitting device
JP4723015B2 (ja) * 2009-06-19 2011-07-13 シャープ株式会社 光源装置およびそれを備えた擬似太陽光照射装置
CN101649994B (zh) * 2009-06-30 2011-08-31 王默文 一种直型荧光灯的光源增效装置的制造方法
CN102022692B (zh) * 2009-09-16 2012-12-19 李伟雄 球体表面发光光源反射罩的设计方法
DK2388239T3 (da) 2010-05-20 2017-04-24 Draka Comteq Bv Hærdningsapparat, der anvender vinklede UV-LED'er
US8871311B2 (en) 2010-06-03 2014-10-28 Draka Comteq, B.V. Curing method employing UV sources that emit differing ranges of UV radiation
EP2418183B1 (en) 2010-08-10 2018-07-25 Draka Comteq B.V. Method for curing coated glass fibres providing increased UVLED intensitiy
US9905443B2 (en) * 2011-03-11 2018-02-27 Applied Materials, Inc. Reflective deposition rings and substrate processing chambers incorporating same
CN102392971B (zh) * 2011-12-08 2013-07-24 广州市佛达信号设备有限公司 一种实现led信号灯80度配光的方法
WO2015035046A1 (en) * 2013-09-05 2015-03-12 Applied Materials, Inc. Lamp cross-section for reduced coil heating
JP6052199B2 (ja) * 2014-02-12 2016-12-27 ウシオ電機株式会社 偏光光照射装置及び光配向用棒状光源
KR102197066B1 (ko) 2014-07-01 2020-12-30 삼성전자 주식회사 플라즈마 광원, 그 광원을 구비한 검사 장치 및 플라즈마 광 생성 방법
DE202017006537U1 (de) * 2017-12-21 2018-01-19 Gunther Ackermann Vorrichtung zur Bestrahlung eines Gegenstandes
US11346542B2 (en) * 2019-06-13 2022-05-31 Apple Inc. Electronic device with diffusively illuminated housing portions
WO2022153128A2 (en) 2021-01-15 2022-07-21 Holt, Stuart Intense upper air uvc projector combined with a uvc absorbing screen, an assisted convection operating coanda effect & a human presence detection.
CN117031744B (zh) * 2023-10-07 2023-12-15 中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所 一种基于石英圆管的成像光学系统和方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2254962A (en) * 1937-09-22 1941-09-02 George M Cressaty Unitary lens system
DE2940632A1 (de) 1979-10-06 1982-11-18 Achim Dipl.-Ing. Dr.-Ing. 1000 Berlin Willing Leuchte mit optischer anordnung zur verminderung der grundstreuung
DE3301395C1 (de) 1983-01-18 1984-01-26 Jürgen 5650 Solingen Rensch Signalleuchte für Wasserfahrzeuge
NL8300115A (nl) * 1983-01-13 1984-08-01 Philips Nv Bestralingsinrichting.
FI841491A (fi) 1983-04-25 1984-10-26 Christian Lumpp Anordning foer aostadkommande och reflektering av infraroed eller ultraviolett straolning.
JPS60191038A (ja) * 1984-03-07 1985-09-28 Oak Seisakusho:Kk 紫外線照射装置
DE69112488T2 (de) * 1990-05-15 1996-02-08 Osram Sylvania Inc Elektrodenlose Entladungslampe höherer Intensität mit Koppler für ihren Anschluss an einen Mikrowellengenerator.
US5008593A (en) 1990-07-13 1991-04-16 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Coaxial liquid cooling of high power microwave excited plasma UV lamps
US5103381A (en) 1991-01-09 1992-04-07 Uke Alan K Lamp reflector system
CA2078839A1 (en) 1991-09-25 1993-03-26 Marc Hoffman Double refraction and total reflection solid nonimaging lens
DE4205183A1 (de) 1992-02-20 1993-08-26 Fusion Systems Corp Verfahren zum minimieren des durchmessers eines laenglichen elektrodenlosen lampenkolbens und mit einem solchen lampenkolben ausgestattete leuchte
JP2977696B2 (ja) * 1993-03-17 1999-11-15 ウシオ電機株式会社 金属蒸気放電ランプを用いた光源装置
JPH08174567A (ja) 1994-10-25 1996-07-09 Ushio Inc 光照射器
EP0879146B1 (en) * 1995-03-15 2001-01-24 Nlm-Combineering Aps A method for activating photoinitiators in photosensitive substrates and an apparatus for curing such substrates

Also Published As

Publication number Publication date
DE69703212D1 (de) 2000-11-02
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CA2259521A1 (en) 1998-01-15
WO1998001700A2 (fr) 1998-01-15
JP2000514592A (ja) 2000-10-31

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