KR20130127908A - 소스에서 목적물로 방사선을 전송하기 위한 다목적 기구 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 안테나 디자인에 관한 것으로, 분산된 소스에 의해 방사된 방사선을 안테나의 결합 초점영역 내에 위치한 목적물에 효과적으로 집중시키는데 사용된다. 본 발명에 의해 소스에서 목적물로 방사선 전송효율의 증대 및 방사선 세기의 조절이 가능하며, 더욱 균등한 방사선 집중, 방사선 소스 교체 없이 초점영역의 볼륨을 많이 증가시키고, 시스템의 안정성 증대, 그리고 소요 전력 감소 등의 기술적 결과가 얻어질 수 있다.
본 발명의 기술적 결과는 소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 다목적 기구에 의해 얻어지며, 다목적 기구는, 구형 또는 원통형 표면의 일부분이 절단된 형태로 디자인된 2개의 안테나, 한 개 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내에서 제공되는 방사선 소스, 그리고 2개 안테나의 결합 초점영역에 위치한 목적물을 포함한다. 안테나는 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두배의 거리에서 서로 대향하여 위치하며, 방사선 소스는 분산된 형태이다.
본 기구는 첫번째 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두배의 거리에서 서로 대향하여 위치한 적어도 한쌍의 안테나가 추가로 제공된다. 본 실시예에서, 둘 또는 세쌍의 결합 초점영역은 각각 3차원 십자 형태 또는 세 좌표계의 십자 형태를 가진다.
또한 본 기구는 각 안테나 쌍 중 두번째 안테나의 애퍼처 플레인 내에 위치한 두번째 방사선 소스가 추가로 제공된다.
단일의 구형 또는 원통형 안테나가 한 평면에서 사용될 수 있고, 단일의 분산된 소스는 각 안테나의 애퍼처 내에 위치할 수 있다. 본 실시예에서, 목적물은 이러한 안테나의 초점영역 내에 위치한다.
본 발명의 기술적 결과는 소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 다목적 기구에 의해 얻어지며, 다목적 기구는, 구형 또는 원통형 표면의 일부분이 절단된 형태로 디자인된 2개의 안테나, 한 개 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내에서 제공되는 방사선 소스, 그리고 2개 안테나의 결합 초점영역에 위치한 목적물을 포함한다. 안테나는 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두배의 거리에서 서로 대향하여 위치하며, 방사선 소스는 분산된 형태이다.
본 기구는 첫번째 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두배의 거리에서 서로 대향하여 위치한 적어도 한쌍의 안테나가 추가로 제공된다. 본 실시예에서, 둘 또는 세쌍의 결합 초점영역은 각각 3차원 십자 형태 또는 세 좌표계의 십자 형태를 가진다.
또한 본 기구는 각 안테나 쌍 중 두번째 안테나의 애퍼처 플레인 내에 위치한 두번째 방사선 소스가 추가로 제공된다.
단일의 구형 또는 원통형 안테나가 한 평면에서 사용될 수 있고, 단일의 분산된 소스는 각 안테나의 애퍼처 내에 위치할 수 있다. 본 실시예에서, 목적물은 이러한 안테나의 초점영역 내에 위치한다.
Description
본 발명은 안테나(antenna) 디자인에 관한 것으로, 분산된 소스(distributed source)에 의해 방사된 방사선(radiation)을 안테나의 초점 영역(focal area)에 위치한 목적물(object)로 효과적으로 집중시키는 데에 사용된다.
지난 수십년간, 마그네트론(magnetron), 클라이스트론(klystron), 진행파 램프(traveling wave lamp), 기타 등등과 같은 강력한 단일 초고주파(ultra high frequency, UHF) 방사선 소스(radiation source)로부터, 다수의 단일 고체 엘리먼트(element)로 구성된 분산된 방사선 소스로의, 변천이 있어왔다. 또한 유사한 개발이 빛과 자외선 영역에서 사용되는 램프에서도 발생하고 있다. 강한 단일 램프는 급속하게 분산 LED(Light Emitting Diode) 시스템으로 교체되고 있다. 다수의 단일 고체 초고주파(UHF) 엘리먼트 또는 LED가 시스템의 안정성과 경제적 효율을 매우 많이 제고시킨다는 것은 주지의 사실이다. 본 발명은 단일 엘리먼트로 구성된 그러한 분산된 방사 시스템 또는 기타 분산된 방사 시스템에 의해 방사되는 방사선을 집중시키는데 특히 매우 효과적으로 이용될 수 있다.
소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 데 있어서, 다양한 발명들이 종래기술에서 사용되고 있다. 특히, 2001년 12월 27일 공개된 러시아 특허번호 RU 2,177,452 에서 개시된, 자외선 방사선을 가진 액체를 취급하는 선행기술 기구는 베이스에 오리피스(orifice)를 갖춘 중공(中空)형의 외곽 원통형 쉘(shell)과 쉘에 연결된 입/출구 파이프, 그리고 보강 리브(steffening rib)를 갖추고 외곽 쉘에 동축으로 연결되어 있는 중공(中空)형의 내부 원통형 쉘 및 자외선 램프를 포함하는데, 상기 자외선 램프는, 그 모체(generarices)에 평행하고 외곽 쉘의 베이스에서 오리피스로 삽입되는 쉘과, 플럭스(flux) 발생수단 사이의 앵귤라 갭(angular gap) 내에 자외선 방사선이 투과되는 하우징(housing) 내에 위치한다. 램프는 동심원을 따라 앵귤라 갭(angular gap) 내에 위치하고, 입/출구 파이프는 쉘과 동축으로 놓여 있으며, 플럭스 발생 수단은 외곽 상의 내부 쉘 주선(主線) 위에 제공된다. 상기 선행 기술 기구는 기술적으로 제조하기가 어렵고, 따라서, 고비용이 발생할 뿐만 아니라 해당 기술에서 사용되는 램프는 낮은 경제적 효율 및 안정성을 가진다.
본 발명과 가장 근접한 종래기술은 2011년 3월 10일 공개된 러시아 특허번호 RU 2009133146 에서 개시된 "소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 기구"에 관한 것이다. 기구는 목적물 위치 수단과 함께 차폐실(shielded chamber)에 위치한 방사선 소스와, 구면(球面)의 일부분이 절단된 형태로 디자인되고 구면 반경(radius)과 같은 거리에서 서로 대향하여 배치된 2개의 안테나로 구성되고, 목적물 위치 수단은 두 안테나의 결합 초점 영역(combined focal area)에 위치하며, 그리고 방사선 소스는 한쪽 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내에서 제공된다.
상기 기구는 방사선이 소스에서 목적물까지 충분한 효율을 가지고 전송되지 않으며, 방사선은 매우 불균등하게 집중되고, 결합 초점 영역은 충분히 크지 않으며, 그리고 방사선 세기(radiation power)는 그 방사선 소스가 교체되지 않는 한 달라질 수 없기 때문에, 이점이 적다.
청구된 본 발명의 이용에 의해 얻어지는 기술적 결과는, 소스(source)에서 목적물(object)까지의 방사선(radiation) 전송 효율을 많이 증가시키고, 방사선 세기(radiation power)를 다양화하고 방사선을 더욱 균등하게 집중화하는 한편, 방사선 소스 그 자체를 교체하지 않고도 초점 영역(focal area)의 볼륨을 대폭 증가시키며, 시스템의 안정성을 높이고, 요구되는 동력원을 감소시키는 데 있다.
본 발명의 기술적 결과는 소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 다목적 기구에 의해 얻어지며, 다목적 기구는 2개의 안테나(antennas), 분산된 방사선 소스(distributed radiation source) 및 목적물(object) 등 3가지를 포함하는데, 상기 2개의 안테나는 굴곡 면(curved surface)의 일부분이 절단된 형태로 디자인되고 결합 초점영역(combined focal area)을 생성하도록 배치되고, 상기 방사선 소스는 안테나들 중 적어도 한개 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내 또는 각 안테나의 초점영역 중 하나에서 제공되며, 그리고 상기 목적물은 두 안테나의 결합 초점영역 내에 위치한다. 각 안테나의 굴곡 면은 구형(spherical) 또는 원통형(cylindrical) 일 수 있으며, 분산된 방사선 소스는 안테나들 중 적어도 한개 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내에서 제공된다. 안테나는 결합 초점영역을 발생토록 하기 위해 서로 대향하여 또는 서로 각도를 이루어 배열될 수 있다.
또한 본 발명의 기술적 결과는, 첫번째 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에 적어도 한쌍의 추가된 구형 또는 원통형 안테나를 가진 다목적 기구를 더 제공함으로써 얻어진다.
또한 안테나의 굴곡 면은, 위치한 목적물에 대해 결합 초점영역을 생성하기 위해 서로 대향하여 배치된 적어도 한 쌍의 일립티컬 실린더(elliptical cylinders)에 의해 형성될 수 있으며, 2개의 다른 초점 영역에 위치한 분산된 소스를 가진다. 한개의 일립티컬(elliptical) 안테나는 적어도 2개의 평면에서 이용되고, 분산된 소스는 각 안테나의 초점영역에서 제공되며, 목적물은 이 안테나들의 결합 초점영역에 위치한다.
굴곡 면의 일부분이 절단된 형태로 각각 디자인되고 결합 초점영역을 생성하도록 배치된 안테나는 초점영역에서의 방사선 집중도를 대폭 증가시키므로, 따라서 소스에서 목적물로의 방사선 전송 효율을 높인다.
본 기구는 첫번째 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에 적어도 한쌍의 추가된 구형 또는 원통형 안테나를 갖춤으로써, 방사선 소스 그 자체를 교체하지 않고도 초점 영역의 볼륨을 크게 확장함으로써 방사선 세기를 다양화할 수 있고 방사선의 집중을 더욱 균등하게 할 수 있다.
분산된 방사선 소스는 시스템의 안정성을 증대시키고 동력원을 감소시킬 수 있다.
청구되는 발명에 대해 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 한 쌍의 구형 안테나(spherical antenna)와 두 개의 분산된 소스들(distributed soures)을 갖는 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 2는 한 쌍의 원통형 안테나와 두 개의 분산된 소스들을 갖는 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 3은 구형 또는 원통형 안테나들을 갖는 기구를 전방에서 본 단면도이다.
도 4는 구형 안테나들을 갖는 기구를 위에서 본 단면도이다.
도 5는 두 쌍의 구형 또는 원통형 안테나들을 갖는 기구를 전방에서 본 단면도이다.
도 6은 공동 초점영역에는 목적물이 있고, 제2의 초점영역에는 분산된 소스들이 있는, 2쌍의 일립티컬 실린더(elliptical cylinders)들로 이루어진 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 7은 한 쌍의 구형 또는 원통형 안테나들이 서로 각도를 이루고 있는 단면 유닛이다.
도 8은 구형 안테나의 초점 길이 계산을 설명해주는 다이아그램(diagram)이다.
도 1은 한 쌍의 구형 안테나(spherical antenna)와 두 개의 분산된 소스들(distributed soures)을 갖는 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 2는 한 쌍의 원통형 안테나와 두 개의 분산된 소스들을 갖는 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 3은 구형 또는 원통형 안테나들을 갖는 기구를 전방에서 본 단면도이다.
도 4는 구형 안테나들을 갖는 기구를 위에서 본 단면도이다.
도 5는 두 쌍의 구형 또는 원통형 안테나들을 갖는 기구를 전방에서 본 단면도이다.
도 6은 공동 초점영역에는 목적물이 있고, 제2의 초점영역에는 분산된 소스들이 있는, 2쌍의 일립티컬 실린더(elliptical cylinders)들로 이루어진 기구에 대한 3차원 도면이다.
도 7은 한 쌍의 구형 또는 원통형 안테나들이 서로 각도를 이루고 있는 단면 유닛이다.
도 8은 구형 안테나의 초점 길이 계산을 설명해주는 다이아그램(diagram)이다.
분산된 소스에서 목적물로 방사선을 전송하는 본 발명의 다목적 기구는, UV 또는 IR 빔(beam)을 잘 반사하는 물질로 코팅되거나, UHF가 사용되는 경우 구리 또는 다른 비자성 금속(nonmagnetic metal)으로 만들어진, 구형 또는 원통형 표면의 일부분이 절단된 형태의 두 개의 안테나(1)들을 포함한다. 이 안테나들은, 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두 배 사이에 해당하는 거리를 두고 서로 대향하여 배치된다. 구형 또는 원통형 안테나들의 초점영역들은 안테나 반경의 절반에 해당하는 거리에 위치하며, 본 실시예에서, 이들은 2개의 3차원 구들(spheres) 또는 2개의 3차원 원통들(cylinders)이 교차하는 부분(6)으로 결합되어 있다. 방사선 소스(3)를 위치시키는 수단은, 예컨대 UV LED(light-emitting diode) 또는 솔리드-스테이트 UHF 엘리먼트들(solid-state UHF elements), 또는 여타의 방사선 소스(2)들이 배치되는 스탠드(stand)로 디자인될 수 있는데, 이들은 한 안테나 또는 양쪽 모든 안테나(1)들의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내에 제공된다. 목적물(4)은 안테나(1)들의 초점영역에 위치한다. 조립된 기구는 챔버(7) 내에 위치한다. 구형 또는 원통형 안테나들은 도 1, 2, 3에서 도시된 바와 같이, 챔버의 외벽으로서 역할을 하거나, 또는 챔버(7) 내에 위치한 별도의 안테나들로서 사용될 수 있다.
본 기구에는 적어도 한 쌍의 추가적인 안테나가 제공될 수 있는데, 이들은 제1의 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에, 구형 또는 원통형 표면 반경의 0.6배에서 두 배 거리에 서로 대향하여 배치된다. 이 실시예에서는, 적어도 한개의 추가된 분산된 방사선 소스가, 상기 추가된 안테나의 애퍼처 내에 위치한다. 이러한 구성은 3차원 십자(cross) 형태의 결합 초점영역(combined focal area)을 생성한다. 또한 제3의 안테나 쌍이, 상기에 설명된 것과 유사한 기하학적 형상의 초점영역의 상부 및 바닥에 제공될 수도 있다. 상기 상부 및 바닥 안테나의 애퍼처 내에 제공된 하나 또는 두 개의 분산된 방사선 소스는, 세 좌표계의 십자 형태의 결합 초점영역을 생성한다.
본 기구는 다음과 같이 작동된다.
목적물(4)은 초점영역(5) 내에 위치한다. 방사선 소스(2)가 제공된 하나 또는 2개의 스탠드(3)는, 챔버 내의 한 안테나 또는 양쪽 모든 안테나(1)의 애퍼처 플레인 내에 위치한다. 각 쌍의 양 안테나들은 소스(2)의 방사선을 반사하고, 그 안에 목적물이 배치된, 초점영역(6) 내에 방사선을 집중시킨다.
청구된 기구가 작동될 때, 방사선, 예컨대 UV 방사선을 집중시키기 위해, 구형 표면 반경이 4미터이고, 길이 4미터, 높이 2.5미터를 지닌 안테나들을 사용하는 것이 합리적이다. 방사선 소스(3)는 3 x 2미터가 적당하다. 각 분산된 소스의 모든 엘리먼트들은 방사선을 양쪽 안테나에 전송한다.
LED는 작은 기하학적 크기(3~5mm 직경)를 갖기 때문에, UV 투과 재료로 만들어진 스탠드 상에 배열된 이러한 타입의 수천 개의 LED는, 각 안테나로부터 반사된 빛의 최대 2%를 차단하게 된다. 추가적인 시스템의 광학적 손실은 통틀어 겨우 1% 안팎이다. UV 또는 IR 방사선이 사용되는 경우에 있어서, 목적물을 위치시키는 수단은, 예컨대 쿼츠 글래스(quarts glass), 또는 여타 재료의 UV 투과 재료 또는 IR 투과 재료로 만들어진 컨테이너(container)로서 디자인될 수 있다. 분산된 소스가 UHF 범위에서 사용되는 경우에는, 스탠드 및 목적물을 위치시키는 수단은 방사선 투과재료로 만들어질 수 있다.
도 8은, 반경 R을 가진 오목한 구형 또는 원통형 안테나에 있어서, 주 광학 축선(main optcal axis)으로부터 거리 a만큼 떨어져서, 주 광학 축선에 평행하게 안테나 상에 입사된 빔에 대해, 상기 오목한 구형 또는 원통형 안테나의 초점 길이(focal lrngth, FP)의 계산을 설명해주는 다이아그램이다. 본 문제의 기하학적 구성은 도면에 명확히 도시되어 있다. 이등변삼각형 AOF에서, OA = R, 각도는 α라는 바탕에서 측변 OF는 다음과 같이 쉽게 구해질 수 있다.
삼각형 OBA에서, 다음과 같은 식이 구해진다.
따라서 
이고,
요구된 초점거리 F점에서 P폴(pole)까지의 거리는:
위 공식은 구형 또는 원통형 안테나의 초점영역에 대한 식이다. 축선으로부터 평행 빔까지의 거리 a가 더 길어질수록 초점은 안테나 쪽으로 더 움직이게 된다. 반경 R = 4미터이고 a = 0.5미터인 경우, 안테나의 초점 이동(focus shift)은 1.5cm이며, a = 1미터인 경우에는 초점이동은 7.5cm 이며, a = 1.5미터인 경우에는 초점이동이 16cm가 된다. 3미터 길이의 방사선 소스에 있어서, 축선으로부터 가장 바깥쪽 평행 빔까지의 거리는 1.5미터가 된다.
본 계산은 주 광학 축선에 대해서만 수행되었다. 구형 또는 원통형 표면에서, 다수의 주 광학 축선들은, 안테나의 유효 앵귤러 애퍼처(effective angular aperture) 한도 내에서, 중심으로부터 표면까지 연장될 수 있다.
그러므로, 길이가 3미터이고 높이가 2미터인 소스의 모든 엘리먼트들에 의해, 그의 유효 앵귤러 애퍼처 한도 내에서 다수의 광학 축선들에 평행하게, 같은 길이와 높이의 구형 안테나 섹션으로 방사되는 방사선은, 안테나로부터 R/2 거리에서 시작하여 안테나 방향으로 16cm 만큼 연장되는 3차원 초점영역을 생성한다. 방사선은 안테나로부터 약 R/2 지점에서 최고로 집중된다. R/2 로부터 안테나 방향으로 16cm를 초과하는 거리에서는 방사선 집중이 일어나지 않는다. 예를 들면, 반경 더하기 4cm의 거리에 배열된 두 개의 구들은, 결합 초점영역의 추가 볼륨(volume)인 12%를 이용하는데, 이 초점영역에서의 방사선 집중은 충분히 높다. 왜냐하면, 양쪽 안테나들로부터 집중된 방사선은, 방사선의 집중도가 결합 초점영역의 볼륨에 걸쳐 더욱 균등하게 분산될 수 있도록 이 영역에 도달하기 때문이다.
예를 들어, 안테나가 상술한 크기를 갖고, 반경 더하기 4cm의 거리에 배열되어 있다고 한다면, 양쪽 구형 안테나들의 유효 결합 초점영역은 1.2 x 0.6 x 0.36 미터가 된다 (가장 최근의 선행기술에서 있어서 1.2 x 0.6 x 0.32 미터, 또는 12% 더 작은 볼륨과 비교된다).
예를 들어, 2 x 3 미터의 크기로 수많은 엘리먼트로 구성된 분산된 소스가, 4 x 2.5미터 크기 및 4미터 반경을 갖는 안테나, 그리고 안테나 간 거리는 반경 더하기 4cm인, 본 발명 기구의 구형(spherical) 안테나의 애퍼처 내에 위치한다고 가정한다면, 이러한 큰 볼륨의 소스로 1.2 x 0.6 x 0.36 미터 크기의 작아진 초점영역을 생성한다. 각각의 주 광학 축선은 초점 라인을 16cm 길이로 형성한다. 본 안테나의 유효 앵귤러 애퍼처(effective angular aperture)는 대략 30도 x 20도이다. 주 광학 축선이 1도의 간격을 둘 때, 각 안테나는 적어도 600축선, 또는 양 안테나를 합쳐 합계 1,200개의 축선을 갖게 된다.
소스의 모든 엘리먼트들은, 1,200개 주 광학 축선에 대해 각각 평행하게 3 x 2미터 크기의 안테나로 방사선을 전송한다. 방사선은 각 초점라인 16cm 길이에 대해 높은 확대비율로 집중되고, 상기 1,200개 초점라인은 볼륨의 각 지점에서 높은 확대비율로 1.2 x 0.6 x 0.36 미터 크기의 매우 유효한 3차원 초점영역을 생성한다.
4.04미터 거리에서 서로 대향하여 배치된 4 x 2.5 미터의 원통형 안테나인 경우, 결합 초점영역은 0.6 x 0.36미터 및 4미터 길이의 크기가 된다.
반경 빼기 16cm의 거리에서 위치한 4 x 2.5미터의 구형 또는 원통형 안테나인 경우, 결합 초점영역은 겨우 16cm의 두께를 갖지만, 반경과 같은 거리 또는 반경보다 약간 더 큰 거리에 위치한 안테나의 경우보다 에너지 집중도가 2배 높다.
본 기구는 또한 0.05 ~ 10 미터 범위 내에서 다른 차원을 가질 수도 있는데, 이는 구형 또는 원통형 표면의 반경에 따라 정해진다.
본 기구에서 수천 개의 UV LED가 사용될 때, 총 출력은 수천 킬로와트에 달할 수 있다. 본 기구는 소요 동력원을 몇 배 감소시킬 수 있는데, 왜냐하면 동일한 방사선의 전원을 가진 LED가 일반 전원을 가진 램프보다 훨씬 경제적이며, 또한 소요전력이 낮으며, 또는 상대적으로 작은 크기의 결합 3차원 초점영역 내에서 양 안테나에 집중되는 분산된 소스에서 나오는 방사선의 결과로써 그 처리능력을 대폭적으로 증가시킬 수 있기 때문이다.
텅스텐이나 카본으로 만들어진 메탈 필라멘트가 IR 레인지(IR Range) 내에서 분산된 소스로 사용될 수 있다. 필라멘트는 두께가 얇고, 안테나로부터 반사된 IR 방사를 충분히 할 수 있을 정도로 투명하다. 고급 튜브로 구성된 분산된 가스 버너를 사용하는 경우, 결과적으로 역시, 분산된 IR 방사선 소스가 매우 효율적일 수 있다. 진동기(vibrator)가 초음파 레인지(ultrasonic range) 내에서 분산 소스로 사용될 수 있다.
반경 0.6배에서 2배 길이에 배치된 구형 또는 원통형 표면의 일부분이 절단된 형태의 두개의 안테나, 하나 또는 양 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane)에 위치한 분산된 방사선 소스, 그리고 안에 배치된 목적물과 함께 양 안테나의 결합 초점영역으로 전송되는 방사선은, 시스템의 안정성을 몇 배 높이고, 본 기구에서 사용되는 경제적인 LED의 덕택으로 소요전원을 몇 배 감소시키며, 초점영역의 볼륨을 대폭 증가시키거나 또는 초점영역의 볼륨이 줄더라도 방사선 집중도를 2배 증가시킬 수 있고, 초점영역에서의 방사선 집중을 더욱 균등하게 하며, 방사선 집중을 통해 기구의 효율을 몇 배 더 증가시킨다. 첫번째 안테나 쌍에 수직인 평면에 위치한 추가적인 한쌍 또는 두쌍의 안테나와, 추가된 안테나의 애퍼처 플레인 내에 위치한 분산된 소스는 매우 높은 에너지 집중도를 가진 둘 또는 세쌍의 3차원 결합 초점영역을 생성한다.
분산된 소스에서 삼차원 초점영역에 위치한 목적물로 전송된 방사선을 집중시키는 본 발명의 다목적 기구는, 예를 들면, 초점영역을 통해 액체 또는 증식된 가스를 조사(照射)하는데 사용될 수 있으며, UV 방사선으로 물을 소독하거나, IR 레인지(IR Range)내에 있는 흐르는 물, 액체, 가스를 가열하거나, 기름과 가스 제품을 취급하는데 등에 사용될 수 있다. 본 기구는 또한 화학비료, 씨앗, 그리고 벌크 푸드(bulk food) 제품과 같은 고체형 및 유동성 제품의 취급 및 소독에 사용된다. 본 다목적 기구는 또한 건조 목재, 초고주파 치료와 같은 분야에서 사용될 수 있다. 액체나 가스는 연속 흐름의 시스템에서 취급될 수 있고, 벌크 제품(bulk product)의 경우 중력에 의해 초점영역을 연속적인 흐름 중에 천천히 통과하는 시스템에서 취급될 수 있으며, 건조 목재 또는 초고주파 치료와 같은 경우에는 일정 량의 목재 또는 일정 수의 환자를 일정 시간 동안 초점영역에 위치시켜 사용하게 된다. 본 다목적 기구는 또한 균일 혼합물 배합, 청소, 세탁, 액체의 취급을 위한 시스템용 초음파 레인지(ultrasonic range)에서, 및 전자기 및 음파의 여러 영역에 있는 많은 다른 기구에서도 사용될 수 있다.
Claims (7)
- 굴곡 표면(curved surface)의 일부분이 절단된 형태를 각각 취하고, 결합 초점영역(combined focal area)을 생성하도록 배치되어 있는 2개의 안테나(antenas),
상기 안테나들 중 적어도 한 개 안테나의 애퍼처 플레인(aperture plane) 내 또는 각 안테나의 초점영역 중 한 곳에 위치하는 분산된 방사선 소스(distributed radiation source),
양 안테나의 결합 초점영역에 위치한 목적물(object),
을 포함하는, 소스에서 목적물로 방사선(radiation)을 전송하는 다목적 기구.
- 제 1항에 있어서,
상기 각 안테나의 굴곡 표면은 구형(spherical) 또는 원통형(cylinderical) 형태이고,
분산된 방사선 소스는 상기 안테나들 중 적어도 한 개 안테나의 애퍼처 플레인 내에 위치하는 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
- 제 1항에 있어서,
상기 안테나는 결합 초점영역을 생성토록 하기 위해 서로 대향하여 배치된 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
- 제 1항에 있어서,
상기 안테나는 결합 초점영역을 생성토록 하기 위해 서로 각도를 이루어 배치된 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
- 제 1항에 있어서,
첫번째 안테나 쌍의 평면과 수직인 평면에 적어도 한쌍의 구형 또는 원통형 안테나가 추가로 제공되는 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
- 제 1항에 있어서,
상기 안테나의 굴곡 표면은,
위치한 목적물에 대해 단일의 결합 초점영역을 생성시키도록 서로 대향 하여 배치된 적어도 한 쌍의 일립티컬 실린더(elliptical cylinders)를 포함하고,
분산된 소스들은 2개의 다른 초점영역에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
- 제 5항에 있어서,
한 개의 일립티컬(elliptical) 안테나는 적어도 2개의 평면에서 사용되고,
한 개의 분산된 소스는 각 안테나의 초점영역에 위치하며,
목적물은 상기 안테나의 결합 초점영역에 위치하는 것을 특징으로 하는
다목적 기구.
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