KR20200006074A - 물체를 조사하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 물체를 조사하고 조사를 제어하거나 또는 조사의 효과와 관련된 다른 조건을 제어하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 센서는 방사선 방출기의 종방향을 따라 그리고 방사선 방출기와 조사의 효과와 관련되며 방사선 방출기와 조사된 물체 사이의 공간에서 도출되는 파라미터에 관한 정보에 도달하기 위해 예컨대, 방사선이 조사된 물체 사이의 공간에서 병진 이동된다. 센서 판독을 교정하고 방사선 방출기 출력을 조정함으로써 조사가 제어된다.

Description

물체를 조사하기 위한 시스템 및 방법
본 발명은 예컨대, 물체의 표면을 처리하거나 물체의 코팅을 경화시키고, 물체를 멸균하거나 또는 물체의 다른 방사 유발 변형을 수행하기 위해 물체를 조사하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
방사 시스템은 미국 특허출원공개공보 US2013/0026381호, 미국 특허공보 US4665627호, 미국 특허공보 US656656호, 미국 특허공보 US6555823호, 미국 특허공보 US9448108호, 일본 공개특허공보 JP2005/319172호, 미국 특허출원공개공보 US2017/105257호, 미국 특허공보 US4028587호, 미국 특허출원공개공보 US2003/039579호, 미국 특허출원공개공보 US2005/031485호 및 미국 특허출원공개공보 US2004/0035529호에서 볼 수 있다.
본 발명은 예컨대, 물체의 표면을 처리하거나 물체의 코팅을 경화시키고, 물체를 멸균하거나 또는 물체의 다른 방사 유발 변형을 수행하기 위해 물체를 조사하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
제1 양태에서, 본 발명은 조사 시스템에 관한 것으로, 상기 조사 시스템은,
- 종방향 축선을 가지며, 다수의 위치에서 그리고 종방향 축선으로부터 이격되는 제1 방향으로 방사선을 출력하도록 구성된 세장형 방사 부재,
- 방사선으로 물체(들)를 조사하도록 제2 방향으로 그리고 방사 부재를 지나 하나 이상의 물체를 이송하도록 구성된 이송 부재,
- 방사선의 파라미터를 감지하도록 구성되며, 수집 부재를 포함하는 센서,
- 종방향 축선을 따라 그리고 방사 부재와 이송 부재 사이의 위치에서 수집 부재를 병진 이동시키도록 구성된 트랜스레이터(translator)를 포함한다.
본 맥락에서, 조사 시스템은 방사선 전달 시스템과 같이, 방사선을 출력하도록 구성된 임의의 유형의 시스템일 수 있다. 방사선은 IR 방사선, 근접 IR 방사선, 가시광선, UV 방사선, X-선 방사선 또는 이들의 조합과 같은 임의의 유형의 방사선일 수 있다. 방출된 방사선은 단일 파장이거나 하나 이상의 파장 간격 내에 있을 수 있다.
방사선은 상이한 목적을 가질 수 있고, 요구된 또는 방출된 방사선 파장 및/또는 강도 및 선량은 그 목적을 제공하도록 선택될 수 있다. 일부 목적을 위해서는 파장이 정확해야 하며, 다른 목적을 위해서는 강도가 더 중요하다. 따라서, 일부 목적을 위해, 강도 및 선량의 제어가 중요할 수 있다. 다른 목적을 위해, 파장의 제어가 더 중요할 수 있다.
방사 부재는 요구되는 방사선을 출력하도록 구성된다. 방사 부재는 방사선 출력의 파장을 어느 정도로 변화시키지 못할 수 있다. 다른 방사 부재는 파장 출력을 변화시킬 수 있다. 대부분의 방사 부재는 방사선 출력의 강도를 변경하거나 제어할 수 있다.
방사 부재는 세장형이며, 종방향 축선을 따라 다수의 위치에서 방사선을 출력하도록 구성된다. 이러한 유형의 방사 부재는 저압 또는 중압 아크 또는 마이크로파 구동 램프, 아크 튜브, 가스 방전 램프, 석영 램프, 발광 다이오드 또는 이들의 조합일 수 있다. 방사 부재는 하나 이상의 가스 방전 램프와 같이 자체적으로 세장형으로 설계될 수 있다. 대안적으로, 더욱 제한적이고 작은 및/또는 점-소스 방사선 소스가 사용되는 경우에, 복수의 이러한 방사선 소스가 종방향 축선을 따라 제공될 수 있다. 바람직하게는, 이송 부재의 평면 또는 조사되는 동안에 물체가 이송되는 평면 모두에서 종방향 축선을 따르는 하나 이상의 행(row) 및 종방향 축선에 직교하는 열(column)을 갖는 방사선 소스의 어레이가 사용될 수도 있다.
방사선 소스는 조사될 물체로부터 멀어지는 다수의 방향으로 방사선을 방출할 수 있다. 따라서, 물체를 향한 방향으로 방출되지 않은 방사선을 재지향시키기 위해 하나 이상의 반사기가 제공될 수 있다.
제1 방향은 종종 방출기에서 물체로의 방향이다. 일반적으로, 상기 방향은 아래쪽 방향이다.
이송 부재는 임의의 유형의 이송 부재일 수 있다. 물론, 요구되는 것은 상대 이동이므로, 방사 부재는 대안적으로 물체와 관련하여 병진 이동될 수 있다. 물체는 조사되는 동안에 이송될 수 있거나 또는 물체가 정지 상태에 있는 동안에 방사선이 발생하는 곳에서 이송이 간헐적일 수 있다.
종종 이송 부재는 그 위에 물체를 이송하여 방사 부재를 지날 수 있는 벨트 캐리어 또는 롤러이다.
제2 방향은 바람직하게는 종방향 또는 제1 방향에 대해 일정 각도의 방향이고, 종종 제1 방향 및/또는 종방향에 직교하는 방향이다. 일반적으로, 방사 부재는 조사될 물체를 운반하는 이송 벨트의 방향 위에 수직으로 위치된다.
당연히, 방사 부재는 물체의 이동 방향에 대해 임의의 각도로 위치될 수 있다. 각도가 작을수록 물체는 더 많은 방사선에 노출될 수 있다.
센서는 예를 들어, 방사선의 임의의 파라미터를 감지 또는 결정할 수 있다. 종종, 방사선의 강도가 중요하다. 다른 상황에서, 방사선의 파장이 중요할 수 있다. 또 다른 상황에서, 방사선의 열 에너지, 방사선의 온도 및 심지어 물체의 표면 온도가 바람직한 파라미터일 수 있다.
대안적으로, 온도는 소망하는 경우에 램프의 온도이거나 또는 물체 표면 및/또는 센서 주위의 가스(예를 들어, 공기, 아래 참조)의 온도일 수 있다.
가스의 온도를 감지함으로써 온도 측정이 얻어질 수 있다. 대안적으로, 온도는 램프 또는 물체와 같은 부재로부터의 방사선으로부터 결정될 수 있으며, 이어서, 센서는 예컨대, 열 카메라를 사용하여 지점 또는 표면 위의 온도를 결정할 수 있다. 그런 다음, 센서는 예컨대, CCD에 기초한 카메라 유형일 수 있으며, 이는 광학 와이어의 번들을 통해 물체/램프를 관찰한다. 광학 와이어는 이미지 형성이 되도록 배치될 수 있어서, 카메라가 렌즈를 통해 동일한 방식으로 램프/물체를 관찰한다. 비-이미지 형성 광학 와이어 번들은 일 단부에서 와이어의 단부들 사이의 일 관계 및 다른 단부에서의 다른 관계를 가질 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 센서는 가스와 관련된 파라미터를 감지할 수 있다. 조사는 질소 대기 또는 적어도 무산소 또는 산소 고갈 대기와 같은 특정 대기에서 수행되는 것이 바람직할 수 있다. 따라서, 조사의 전체 효과 또는 기능에 관한 정보를 도출하기 위해, 예컨대, 산소 분압 또는 질소와 같은 다른 가스의 분압을 결정하는 것이 바람직할 수 있다. 가스 센서는 제조 플랜트, 엔진 등과 같이 공지되어 있다. 가스의 온도가 또한 중요할 수 있다.
다수의 파라미터가 필요한 경우에, 다수의 센서가 제공될 수 있다.
트랜스레이터(translator)는 수집 부재를 병진 이동시킬 수 있는 임의의 유형의 부재일 수 있다. 종종, 트랜스레이터는 종방향 레일을 통해 이어진 또는 종방향 레일에 의해 제어되는 부재로서 구현되지만, 소망하는 경우에 다른 실시예들이 사용될 수 있다.
트랜스레이터는 수집기가 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간에서 병진 이동되도록 방사 부재의 종방향을 따라 수집 부재를 병진 이동시킨다. 수집기는 방사 부재와 조사될 물체 사이에 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 요구되는 파라미터의 실제 값이 심지어 방사 부재의 방향을 따라 얻어질 수 있다.
수집기는 방출 부재에 의해 그리고 물체를 향해 방출된 방사선의 일부를 수집 또는 차단할 수 있다. 이는 방출 부재 및/또는 이송 부재를 제어함으로써 처리될 수 있다.
방사될 물체에서 먼지나 부스러기가 제거되는 상황이 있을 수 있다. 이러한 먼지 또는 부스러기는 방사선 출력에 국부적으로 영향을 미치는 방사 부재 및 수집 부재에 침전될 수 있다. 따라서, 일 실시예에서, 트랜스레이터는 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간의 외부 위치로 수집 부재를 병진 이동시키도록 구성된다.
상기 위치는 종방향을 따를 수 있지만 이송 부재 위 및/또는 방사 부재 아래가 아닌 위치일 수 있다.
상기 위치는 방사 부재와 이송 부재 또는 이송된 물체 사이의 공간에서 병진 이동되는 수집기가 사용 중이 아닐 때 저장되거나 위치되는 휴지 위치일 수 있다.
상기 위치에서, 수집 부재의 작동을 유지하기 위해 먼지/부스러기 등으로부터 수집 부재를 보호하도록 수집 부재를 위한 하우징 또는 세정 스테이션이 제공될 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 세정 부재는 예컨대, 휴지 위치에서 수집 부재의 외부 표면을 세정하기 위해 제공될 수 있다.
수집 부재의 가장 일반적인 오염이 쉽게 제거되는 고체 물질인 경우에, 세정 부재는 브러쉬 등일 수 있다. 대안적으로, 세정이 필요한 경우에, 세정 부재는 용매와 같은 액체를 수집 부재에 제공할 수 있다.
세정 부재는 임의의 시점에 또는 전술한 위치와 같은 또는 수집 부재의 임의의 위치에서 작동될 수 있다.
일 실시예에서, 센서는 종방향을 따른 위치에 따라 가스의 분압 또는 방출되는 방사선의 강도와 같은 파라미터의 표현을 결정하도록 구성된다. 상기 표현은 종방향을 따른 개별 위치에서의 압력/강도를 나타내는 그래프 또는 복수의 값으로 제시될 수 있다. 당연히, 파장, 파장 간격, 온도 등과 같은 방사선의 다른 파라미터는 동일한 방식으로 표현될 수 있다.
상기 표현은 방사 부재, 생성된 방사선 또는 조사의 결과에 관한 많은 중요한 사실을 보여준다. 간단하고 도출 가능한 사실은 방사 부재가 오염되었는지 또는 결함이 있는지 여부이다. 그런 다음, 표현으로부터, 이러한 오염 또는 결함이 국한될 수 있다. 그런 다음, 방사 부재가 세정될 수 있다. 오염은 방사선 출력에 영향을 줄 수 있다.
요구되는 방사선이 특정한 최소 또는 최대 강도를 갖는 경우에, 표현은 요구되는 조사의 발생 여부를 나타낼 것이다. 종종, 요구되는 파라미터는 강도가 아니라 예컨대, 잉크를 경화/표면을 코팅 또는 처리할 때 실제 방사선 선량이다. 따라서, 강도가 너무 낮으면, 이송 속도는 감소되어 요구되는 값으로 전달되는 전체 선량을 증가시킨다.
그러나, 강도가 종방향 방사 부재의 일부에서만 낮고 다른 위치에서 높은 경우에, 속도를 감소시키는 것은 방사 부재를 따른 다른 위치에서 너무 높은 선량을 발생시킬 수 있다. 따라서, 표현으로부터, 요구되는 이송 속도가 결정될 수 있다.
그러나, 조사의 품질이 또한 결정될 수 있으며, 품질은 예컨대, 전달된 선량 또는 강도 출력으로부터 정량화될 수 있다. 종종, 방사 부재의 전체 길이를 따라 동일한 강도/선량이 요구된다. 따라서, 표현에서 강도/선량이 선형이거나 및/또는 일정한 경우에, 최고 품질이 출력될 수 있다. 표현이 덜 선형일수록 품질이 떨어진다. 또한, 강도/선량이 높은 임계 값을 초과하거나 또는 낮은 임계 값 미만으로 떨어지는 경우에, 허용할 수 없는 품질이 보일 수 있다.
경화 상황에서, 너무 낮은 강도 또는 선량은 충분하게 표면을 경화/코팅시키지 않아서 하드닝된 물체를 쓸모 없게 할 수 있다. 물체 내외의 방사선에 의해 얻어진 다른 효과에 대한 상황도 마찬가지일 수 있다. 반면에, 너무 높은 강도/선량은 변색시키거나 물체를 직접 파괴하여 다시 쓸모가 없게 될 수 있다.
방사 부재의 길이를 따른 변형이 너무 높거나 및/또는 품질이 너무 낮은 경우에, 방사 부재는 교체되거나 세정될 수 있다.
따라서, 센서는 감지된 최저 방사선 강도, 감지된 최고 강도, 감지된 최고 강도 및 최저 강도 사이의 차이로 구성되는 그룹 중 하나 이상을 파라미터로서 결정하도록 구성될 수 있다.
그러나, 때때로 방사 부재는,
- 종방향을 따라 순차적으로 위치된 복수의 방사선 방출기 및
- 각각의 방사선 방출기에 개별적으로 전력을 공급하는 전원을 포함한다.
이러한 상황에서, 필요하다면, 개별 방사선 방출기가 교체될 수 있다. 대안적으로, 방사선 방출기가 불충분한 강도를 출력하는 경우에, 예컨대, 방사선 방출기는 높은 강도를 출력하도록 개별적으로 제어될 수 있다.
다른 해결책으로서, 센서가,
- 파라미터로서 방출기에서 출력되는 강도를 감지하고,
- 불충분한 강도를 출력하는 제1 방출기를 식별하며,
- 제1 방출기에 인접한 하나 이상의 방출기에 관한 제1 정보 및 인접한 방출기(들)로부터 요구되는 강도 증가에 관한 제2 정보를 출력하도록 구성된다.
따라서, 고장 또는 오염된 방사선 방출기가 요구되는 강도를 출력할 수 없는 경우에, 이웃하는 방출기(들)는 고장난 방출기를 보상하기 위해 더 많은 방사선을 출력하도록 제어될 수 있다. 상기 해결책은 방출기의 출력 특성이 겹치도록 선택되어 이송되는 물체에 생성되는 강도가 더욱 균일해진다.
실제로, 센서의 출력은 방사 부재의 출력이 종방향 축선을 따라 사전에 정해진 마진(margin) 내에서 동일하다는 것을 보장하기 위해 사용될 수 있다. 이는 최저 출력을 갖는 방사 부재의 부분을 식별하고 다른 방사선 방출기와 같은 다른 모든 부분을 제어하여 동일한 양의 방사선을 출력함으로써 달성될 수 있다.
대안적으로, 출력은 사전에 정해진 값으로 제어될 수 있으며, 이어서, 제어는 방사 부재의 일부 부분의 출력 감소 및 필요할 경우 다른 부분의 출력 증가일 수 있다.
방사 부재의 출력을 제어한 후, 물체에 충돌하는 전체 방사선 선량은 물체의 이송 속도에 의해 제어될 수 있다.
다른 중요한 파라미터는 물체의 조사에 의해 야기된 공정에 관한 정보를 제공하는 예컨대, 산소, 질소 또는 용매와 같은 가스의 온도 또는 가스의 분압과 같은 가스의 파라미터일 수 있다. 산소의 분압은 사전에 정해진 한계치 미만으로 요구될 수 있고, 질소의 분압은 특정 한계치를 초과하는 것으로 요구될 수 있거나, 또는 조사의 기능이 충분하다는 것을 알기 위해, (예를 들어, 물체로부터 제거된) 용매의 압력이 특정 한계치를 초과하는 것으로 요구될 수 있다.
종종, 물체의 조사는 매우 빠르기 때문에, 충분하게 되도록 올바른 상황에서 물체의 조사가 일어나는 것이 중요하다. 이는 분압을 체크하고 제어함으로써 점검 및 보장될 수 있다. 분압이 요구되는 간격을 벗어나거나 특정 한계치 미만/초과인 것으로 밝혀지면, 가스 제공 시스템은 예컨대, 방사 부재와 이송 부재 또는 물체 사이의 공간에 더 많거나 더 적은 가스를 제공하거나, 심지어 상기 공간의 특정 부분에 더 많거나 더 적은 가스를 제공하도록 제어될 수 있다. 가스 제공 시스템은 다수의 위치에서 상기 공간에 가스를 제공하도록 구성될 수 있어서, 가스 제공은 개별 위치에서 제어될 수 있다.
또한, 가스 파라미터가 요구되는 값(들)을 벗어나면, 이송 부재는 방사 부재(높은 강도/낮은 강도/조사 중지)와 같이 제어될 수 있다(감속/정지). 따라서, 가스 감지는 가스 파라미터가 다시 요구되는 값(들) 내에 있을 때까지 조사를 중단할 수 있다.
일 실시예에서, 방사 부재는 행과 열에 위치된 방사선 방출기의 어레이를 포함하되, 행은 종방향 축선과 평행하고, 열은 종방향 축선과 수직이고 바람직하게는 제2 방향과 평행하다. 따라서, 물체의 각각의 위치는 열의 모든 방출기에 의해 조사된다.
따라서, 열 내의 방출기가 고장 또는 오염되면, 그 열 내의 다른 방출기는 고장난 방출기로부터의 낮은 방출을 보상하기 위해 제어될 수 있다. 당연히, 행 내의 방출기는 또한 저 성능 방출기를 보상하도록 제어될 수 있다.
이러한 상황에서, 수집기는 종방향 축선을 따라 주어진 위치에서 모든 방사 부재로부터 방사선을 수집할 수 있을 뿐만 아니라 열의 방출기의 고장 여부를 결정할 수 있도록 제2 방향을 따르는 다른 위치로부터 방사선을 수집할 수 있다. 대안적으로, 열 내의 모든 방출기는 더 많은 방사선을 출력하도록 제어될 수 있다. 결함이 있는 방출기는 그렇게 하지 않을 수도 있지만 다른 것들은 그럴 것이다.
실제로, 방사선 방출기는 다른 방식으로 제어될 수 있다. 통상적인 방식은 방사선 방출기 또는 방사 부재에 공급되는 전원(전압, 전류 및/또는 주파수)을 조정하는 것이다. 다른 방식은 방사선 방출기의 온도를 제어하는 것이다. 온도는 방사선 방출기의 냉각을 제어함으로써 제어될 수 있다. 방사선 방출기의 온도를 변화시킴으로써, 방사선 출력의 파장이 제어될 수 있다는 것이 공지되어 있다.
바람직한 실시예에서, 수집 부재는 방사선을 감지하고 대응하는 신호를 출력하도록 구성된 감지 부재를 향해 수신된 방사선을 안내하도록 구성된 세장형 부재이다. 당연히, 센서는 수집기와 함께 병진 이동될 수 있고, 수집기는 예를 들어 간단하게 윈도우일 수 있어서, 센서가 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간 내에서 실제로 병진 이동된다. 그러나, 수집 부재의 이점은 센서가 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간 외부와 같이, 방사 부재로부터 방사선을 수신하지 않는 위치에 위치될 수 있다는 것이다.
수집 부재는 예를 들어, 방사 부재로부터 방사선을 수신하고, 감지 부재를 향해 상기 방사선을 재지향시키도록 구성된 반사기를 포함할 수 있다. 그런 다음, 반사기는 전술한 바와 같은 하나 이상의 열 또는 열의 일부와 같은 방사 부재의 사전에 정해진 부분으로부터 방사선을 수신하도록 구성될 수 있다.
수집 부재는 광섬유 또는 도파관의 기능을 가질 수 있다. 수집 부재는 자체 지지될 수 있거나 또는 튜브, 로드 또는 금속, 알루미늄, 스틸의 부재 또는 금, 은, 알루미늄 등과 같은 금속의 코팅을 갖는 로드와 같은 지지 구조물을 포함할 수 있다. 코팅은 바람직하지 않은 위치에서 방사선이 로드/튜브로 진입하는 것을 방지하는 열 차폐부 또는 방사선 차폐부일 수 있다. 이어서, 방사선, 가스 등이 로드 또는 세장형 부재에 진입하는 것이 바람직한 위치(들)에서 로드 또는 코팅에 개구가 있을 수 있다.
세장형 부재는 그 길이를 따르는 일 위치에서 또는 여러 위치에서 파라미터를 감지하거나 수신하도록 구성될 수 있다. 따라서, 세장형 부재는 그 길이를 따르는 다수의 위치에서 방사선을 감지 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 하나의 상황에서, 위치는 예를 들어, 튜브 내로 방사선이 진입할 수 있는 금속 튜브 또는 코팅된 튜브의 개구에 의해 획정될 수 있다. 방사선/가스는 (내부 및/또는 외부) 튜브의 코팅과 같이, 튜브 자체에 의해 안내될 수 있다. 튜브에서 방사선이 요구되는 경우에, 프리즘 또는 거울과 같은 광학 부재가 튜브를 따라 개구(들)로부터 방사선을 안내하기 위해 제공될 수 있다. 대안적으로, 개구로부터 그리고 튜브 내로 방사선을 안내하기 위해 광섬유가 제공될 수 있다.
하나의 상황에서, 섬유 광 케이블의 이미지 형성 번들은 램프/물체의 이미지를 센서에 제공하기 위해 사용되며, 개별 섬유는 이미지에서 픽셀이 될 것을 이송할 수 있다.
전술한 바와 같이, 필요한 경우에 상이한 특성을 갖는 다수의 세장형 부재가 제공될 수 있다. 대안적으로, 다수의 암(예컨대, 트라이포크(trifork))을 갖는 세장형 부재가 제공될 수 있고, 개구는 암 내에 있고 스템이 센서에 제공된다.
대안적으로, 수집 부재는 단순히 방사 부재의 방사선 출력에 대해 투과성인 로드일 수 있다. UV 방사선의 경우에, 적합한 로드 재료는 석영, 용융 석영, 합성 석영, 붕규산염, 세라믹 및 광범위한 유리 유형일 수 있다. 추가적으로, 재료는 해당 파장 범위에 대해 섬유, 렌즈, 윈도우 등과 같은 광학 부재에 사용되는 재료의 유형으로부터 선택될 수 있다.
로드는 로드에 방사선을 안내하는데 도움을 주는 굴절률의 변화를 정의하는 상이한 재료에 의해 제공될 수 있다.
로드는 원형, 타원형, 삼각형, 직사각형 등과 같은 임의의 요구되는 단면을 가질 수 있다.
수집 부재는 바람직하지 않은 방향으로부터(예를 들어, 로드가 방사 부재 아래에서 병진 이동될 때 아래 및/또는 측면으로부터) 방사선이 로드에 진입하지 않도록 하기 위해 사전에 정해진 부분에 코팅을 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대안적으로, 감지 부재는 방사선의 파라미터를 결정하기 전에 바람직하지 않은 방사선 또는 그 효과를 제거하기 위해 광학 또는 다른 필터를 포함할 수 있다.
당연히, 강도 등이 결정될 수 있다. 필요한 경우에, 파장이 결정될 수 있거나, 또는 특정 파장을 갖거나 특정 파장 간격 내에 있는 방사선의 강도가 결정될 수 있다. 실제로, 예를 들어, 감지 부재가 분광계일 수 있다면, 필요한 경우에, 파장 스펙트럼이 결정될 수 있다.
요구되는 파라미터가 가스와 관련될 때, 수집 부재는 튜브 등일 수 있으며, 센서는 튜브에 가스 유동을 제공하도록 구성된 펌프 또는 다른 부재를 포함할 수 있다. 주변보다 높은 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간에서의 압력에 의해 유동이 생성될 수도 있다. 그런 다음, 센서는 특정 가스나 분자의 분압 또는 가스나 분자의 존재와 같은 중요 파라미터를 결정하기 위한 가스 센서를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 조사되는 물체의 파라미터를 도출하는 것이 바람직하다. 그 결과, 이러한 물체로부터 방사선이 수신되어 상기 파라미터를 도출할 수 있다. 이러한 수집은 필요한 경우에 상기 수집기를 사용하여 수행될 수 있다. 그러한 상황에서, 수집기가 방사 부재로부터 방사선을 또한 수신하도록 구성되는 경우에, 감지 부재는 방사선을 물체 및 방사 부재로부터 분리시키거나 또는 2개의 방사선 소스로부터의 기여를 구별하도록 구성될 수 있다.
대안적으로, 시스템은 종방향을 따라 병진 이동되도록 구성된 추가 수집기를 포함할 수 있고, 상기 추가 수집기는 물체로부터 방사선을 수신하고, 상기 방사선을 물체와 관련된 파라미터를 출력하도록 구성된 동일 또는 추가 센서로 공급하도록 구성된다. 추가 수집기는 전술한 바와 같을 수 있고, 요구되는 감지된 방사선에 잠재적으로 적합화된다.
종종, 방사 부재로부터의 방사선은 일 방향으로부터 그리고 다른 방향, 보통 직접적으로 반대 방향에서 물체로부터 수집기(들)에 충돌할 것이다. 따라서, 추가 수집기의 구조는 상기 다른 방사선 방향으로 회전되거나 달리 조정될 수 있다.
물체로부터의 방사선은 물체의 표면/코팅/잉크의 광택, 물체의 경화 정도, 물체의 온도 등과 같은 다수의 파라미터를 결정, 정량화 또는 추정하는데 사용될 수 있다. 또한, 물체 또는 시간에 따른 임의의 색 변화를 결정할 수 있도록, 물체의 색이 결정될 수 있다. 다른 상황에서, 색 변화 또는 감소된 표면 평활도와 같은 표면의 변화로부터 물체 또는 코팅의 구멍이 검출될 수 있거나 및/또는 노트(knot)가 검출될 수 있다. 색 검출기 및 결함 검출기(표면 평활도 검출기)가 공지되어 있다.
추가로, 이러한 파라미터를 결정하는 상이한 방식은 예를 들어, 세장형 방사 부재 또는 개별 방사선/광 방출기로부터의 방사선을 사용하여 설명된다.
일 실시예에서, 램프에 대한 3D 선량 프로파일이 결정된다. 따라서, 프로파일이 강도에 따라 변할 수 있기 때문에, 바람직하게는 상이한 강도에 대해 예컨대, 물체에 수직한 상이한 평면 및 램프에 대해 상이한 거리에서와 같이, 램프로부터 상이한 각도에서의 방사선 강도가 제공될 수 있다. 그런 다음, 센서에 의해 결정된 강도로부터, 램프를 지나 이동할 때 물체의 일부분에 의해 수신된 총 선량이 결정될 수 있다. 이러한 상황에서, 물체가 램프를 통과하는 속도가 고려되거나 또는 제어될 수 있다.
다른 상황에서, 물체와 램프 사이의 공간에서의 환기 또는 가스 농도 및 농도 프로파일이 결정되거나 모니터링될 수 있다. 이는 이러한 대기가 공정에 결정적이고, 일반적으로 경화되지만 아마도 멸균이 발생할 때 매우 중요할 수 있다.
분명히, 본 시스템에 의해 얻어진 정보는 예를 들어, 물체가 램프를 통과하는 속도를 제어하는데 사용될 수 있다. 그러나, 다른 공정 파라미터가 또한 또는 대안적으로 제어될 수 있다. 결정된 속도는 물체를 코팅하는 시스템 또는 심지어 코팅을 위해 물체를 준비하는 시스템과 같은 다른 시스템을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
일 예에서, 코팅된 물체의 광택 또는 표면 평활도는 코팅을 위한 물체의 제조 품질에 의존할 수 있다. 따라서, 샌딩 기계가 최적이 아닌 경우에, 하드닝된 물체의 최종 표면이 너무 거칠 수 있다. 이는 본 시스템에 의해 검출될 수 있고, 샌딩 기계와 같은 준비 시스템의 작동을 변경시키거나 또는 준비 시스템이 주의를 필요로 함을 작업자에게 알리기 위해 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 소스로부터의 광의 강도를 샘플링하면서 UV 또는 UV LED 광 소스를 따라 이동하는 센서에 관한 것이다. 이는 UV 또는 UV LED 광 소스와 UV 또는 UV LED 소스가 조사하려는 제품 사이에서 수행될 수 있다. 그런 다음, 수집된 데이터는 상태를 표시하거나 광 소스를 요구되는 레벨 또는 이후에 표시되는 프로파일로 조정하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 제2 양태는 제1 양태에 따른 시스템을 작동시키는 방법에 관한 것으로, 상기 방법은,
- 제2 방향으로 물체를 이송하는 이송 부재,
- 제1 방향으로 방사선을 방출하는 방사 부재,
- 수집 부재가 방사선 또는 가스를 수집하고 방사선 또는 가스의 적어도 일부를 센서에 공급하는 중에 수집 부재를 병진 이동시키는 트랜스레이터,
- 가스/방사선의 파라미터를 감지하는 센서를 포함한다.
당연히, 제1 양태의 모든 고려 사항, 실시예 및 상황은 또한 제2 양태와 관련될 수 있다.
따라서, 이송 단계는 사전에 정해진 속도로 부재를 이송하는 단계를 포함할 수 있고, 상기 속도는 감지된 파라미터에 대한 응답으로 변화될 수 있다. 이송 단계는 물체가 조사되는 동안 물체를 이송하는 단계를 포함할 수 있다. 대안적으로, 물체가 조사되지 않을 때 이송이 수행될 수 있어서, 이송 및 조사가 순차적으로 수행된다.
일 실시예에서, 병진 이동 단계는 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간의 외부 위치로 수집 부재를 병진 이동시키는 단계를 포함한다.
추가적으로 또는 대안적으로, 상기 방법은 수집 부재의 외부 표면을 세정하는 단계를 또한 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 세정은 예를 들어, 브러시 등을 사용하여 표면으로부터 먼지 또는 부스러기를 물리적으로 제거함으로써 수행될 수 있다. 대안적으로, 예를 들어, 표면에 용매 또는 세제가 제공되는 화학적인 세정이 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 감지 단계는 종방향을 따르는 위치에 따라 방출되는 방사선의 강도의 표현을 결정하는 단계를 포함한다. 파라미터는 최대 또는 최소 또는 최대 값과 최소 값의 차이와 같은 이러한 표현으로부터 도출될 수 있다.
많은 상황에서, 방사 부재의 길이 또는 적어도 방사 부재의 큰 부분을 따라 동일한 강도 또는 그와 유사한 것이 요구되는 것과 같이, 파라미터는 상기 표현의 선형성을 나타낼 수 있다.
전술한 바와 같이, 방사 부재는,
- 종방향을 따라 순차적으로 위치된 복수의 방사선 방출기 및
- 각각의 방사선 방출기에 개별적으로 전력을 공급하는 전원을 포함할 수 있다.
이러한 상황에서, 감지 단계는,
- 파라미터로서 방출기로부터의 강도 출력을 감지하는 단계,
- 불충분한 강도를 출력하는 제1 방출기를 식별하는 단계 및
- 제1 방출기에 인접한 하나 이상의 방출기에 관한 제1 정보 및 인접한 방출기(들)로부터 요구되는 강도 증가에 관한 제2 정보를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
제어는 또한 또는 추가적으로 방사선 방출기의 온도를 제어함으로써 수행될 수 있다.
일반적으로, 전술한 바와 같이, 성능이 낮은 방출기를 보상하기 위해 이러한 방출기를 제어하는 많은 방식이 존재한다.
전술한 바와 같이, 수집기 및 센서는 추가적으로 또는 대안적으로 방사 부재와 이송 부재 사이에 존재하는 가스의 파라미터와 관련될 수 있다. 따라서, 종방향을 따라 결정된 파라미터는 가스의 파라미터일 수 있고, 수행되는 경우에 제어는 방사 부재의 출력, 이송 부재의 이송 또는 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간에 요구되는 가스의 가스 유동과 관련될 수 있다.
상기 방법은 또한 물체로부터 방사선을 수신하는 단계 및 전술되었고 이하에서 설명되는 임의의 정보 및 파라미터를 도출하는 단계를 포함할 수 있다.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시예들이 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 시스템을 정면에서 본 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템을 측면에서 본 도면이다.
도 3은 센서 부재의 출력 유형을 도시한다.
도 4는 다수의 세장형 방사 수신기/가이드를 포함하는 센서를 도시한다.
도 1에서, 표준 방사 시스템(10)은 UV LED 또는 보다 구식 방출기일 수 있는 하나 이상의 세장형 방출기를 포함하는 UV 램프와 같은 세장형 방사선 방출 부재(12)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 방출기는 요구되는 길이로 조립되는 방출기의 개별 블록(121)으로서 형성될 수 있다.
조사될 물체(14)는 캐리어 밴드(16)상에서 상기 부재(12) 아래로 운반된다. 조사는 코팅 또는 잉크를 경화시키거나, 물체를 멸균시키거나, 또는 물체(14)의 표면 등을 변형시키기 위해 유발될 수 있다. 물체에 충돌하는 방사선은 물체 내에서 또는 물체 상에 임의의 요구되는 효과를 발생시키기 위해 사용될 수 있다. 물체 상의 코팅 또는 물체의 코팅은 경화되는 것과 같이 영향을 받을 수 있거나 또는 표면이 멸균되거나 다른 방식으로 변형될 수 있다. 광택, 표면 장력 등과 같은 물체의 표면 특성 또한 방사선에 의해 영향을 받을 수 있다. 필요한 경우에, 폴리머는 방사선에 의해 교차-결합될 수 있다. 따라서, 모든 공지된 방사선 유발 반응은 본 셋업을 사용하여 제어될 수 있다.
물체(14)는 정상적인 상황에서 물체(14)의 충분한 경화/멸균/처리를 보장하는 속도로 운반되지만, 이는 종종 방사선(18)의 강도가 요구되는 간격 내에 있거나 하한을 초과할 것을 요구한다.
방사선 방출기는 시간이 지남에 따라 사라지거나 작동하지 않을 수 있다. 일부 방출기는 이러한 특정 방출기의 강도 출력의 출력을 제공하는 내장 센서를 구비한다.
그러나, 방출기는 먼지나 부스러기로 덮여져서 물체를 향한 방향으로의 전체 강도 출력이 감소될 수 있다. 내장 센서는 이를 감지하지 못한다.
본 실시예에서, 센서(20)가 제공되되, 상기 센서(20)는 방출기(12) 아래로 연장되는 세장형 방사선 수신기 또는 가이드(203)(도 2 참조)를 갖는 방출기(12)의 종항향 길이를 따르는 가이드(201)를 따라 병진 이동 가능하며, 수신기/가이드(203)는 방출기(12) 아래에서 방사선을 수집하고 이를 센서 부재(202)에 공급한다.
이러한 방식으로, 실제 방사선 강도 출력이 방출기의 길이를 따라 결정될 수 있다. 센서 부재의 출력으로부터, 방출기(12)의 상태 및/또는 발생한 경화/처리/멸균의 품질에 관한 정보가 도출될 수 있다.
간단하게는, 가이드(203)는 임의의 방사선이 충돌하는 것을 수집하는 투과성 로드일 수 있다. 로드는 방사선을 잘 안내하기 위해 단면에 걸쳐 굴절률의 변화를 가질 수 있다. 대안적으로, 로드의 외부 에지부는 예를 들어, 요구되는 지수 차이를 생성하는 공기에 의해 둘러싸일 수 있다.
다른 실시예들에서, 가이드는 예컨대, 방사선을 상측 방향과 같은 사전에 정해진 방향으로부터 센서 부재 쪽으로 지향시키기 위한 거울 또는 다른 반사기를 포함할 수 있다. 그러면, 방사선을 센서 부재로 안내하기 위해 굴절률 변화가 필요하지 않을 수 있다.
출력은 수신기/수집기(203)가 수신기의 길이를 따라 병진 이동될 때 센서(202)의 출력을 나타내는 도 3에 도시된 바와 같은 간단한 그래프일 수 있다. 상기 출력은 길이 방향을 따라 개별 위치에서 방사선의 강도를 나타낼 수 있다.
출력으로부터, 많은 유형의 정보가 도출될 수 있다. 먼저, 강도 자체는 다양한 위치에서 추정될 수 있다. 상기 강도는 부재 상의 코팅/잉크 경화의 품질, 물체의 표면 변형 또는 물체의 멸균과 직접 관련될 수 있다. 강도는 방출기의 길이를 따라 변할 수 있으므로, 경화/변형/멸균 품질이 달라질 수있다. 최적의 경화를 위해 요구되는 강도 간격이 설정될 수 있다. 종방향 축선을 따른 위치에서의 강도가 간격을 벗어나면, 최적이 아닌 경화(또는 다른 처리)가 얻어질 수 있다. 따라서, 경화되지 않은 물체가 얻어지거나 또는 너무 많은 방사선을 받은 물체가 얻어질 수 있다. 너무 많은 방사선은 물체를 너무 가열하여 물체를 손상시킬 수 있다.
출력 자체는 정량적 결정에 사용될 수 있으며, 따라서, 예를 들어, 출력의 최대 값 또는 최소 값으로부터 벨트 속도 제어를 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 센서의 출력의 단순한 변화는 시스템의 상태에 대한 일반적인 아이디어를 제공하기 위해 사용될 수 있지만, 다른 센서는 실제 강도 출력을 감지하기 위해 사용될 수 있다.
명백하게는, 수신된 방사선의 강도 또는 선량은 또한 벨트(16)에 의한 물체(14)의 이송 속도에 의존할 수 있다. 따라서, 센서에 의해 너무 높은 강도가 일반적으로 경험되면, 벨트(16)의 속도가 증가될 수 있다. 그러나, 방출기의 일부가 너무 낮은 강도를 출력하면, 방출기의 부재 또는 일부가 요구되는 범위를 벗어나게 된다.
센서의 출력으로부터 상황에 따라 다른 정량 또는 파라미터가 얻어질 수 있다. 일부 상황에서는, 최저 강도가 알려진 것이 바람직하다. 그런 다음, 최저 값을 결정하기 위해 출력이 분석될 수 있다(도 3에 표시). 다른 상황에서는 최고 강도가 중요할 수 있고, 또 다른 상황에서는 최고 강도와 최저 강도 사이의 차이가 중요할 수 있다.
이러한 파라미터는 예컨대, 방출기(12) 또는 방출기의 부분(121)이 교체되어야 하는지 또는 요구되는 체제 내에서 다시 강도가 제공되도록 세정, 보상 또는 변경이 요구되는지와 같이 시스템의 상태를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
일 상황에서, 방출기(12)는 종방향을 따라 LED와 같은 다수의 작은 방출기를 포함한다. 따라서, 하나의 LED에 결함이 있거나 더 낮은 방출을 갖는 경우, 적은 성능의 LED로부터의 낮은 방출을 보상하기 위해 더 많은 방사선을 출력하도록 이웃하는 LED가 제어될 수 있다. 이러한 상황은 도 3의 출력에서 강도 감소로서 식별될 수 있다. 결함 LED 또는 위치가 결정될 수 있고, 이후에, 이웃하는 LED는 더 높은 강도를 출력하도록 작동될 수 있다. 보상 방식이 결정되면, 보상이 요구되는 대로 수행되도록 센서가 다시 작동될 수 있다.
대안적으로 또는 추가적으로, 최저 값, 최고 값, 평균 값 또는 차이 값은 조치를 취하는 조작자에게 경고하기 위해 사용될 수 있다.
당연히, 단일 방출기가 종방향을 따라 각각의 위치에 제공될 수 있다. 방출기는 종방향을 따르는 행 및 상기 행에 수직인 열을 갖는 방출기 어레이를 포함할 수 있다(어레이는 부재(14)가 이송되는 평면에 평행하다).
따라서, 강도가 너무 낮은(또는 너무 높은) 열이 식별되면, 이웃하는 열이 보상을 위해 작동될 수 있다.
전술한 바와 같이, 임의의 강도 패턴 또는 곡선이 종방향 축선을 따라 얻어질 수 있다. 일정한 강도가 일반적으로 바람직하다. 따라서, 세장형 방사 부재 또는 방출기는 예를 들어, 특정 위치에서 강도 출력을 높이거나 낮춤으로써 요구되는 강도에 도달하도록 제어될 수 있다. 상기 강도는 최소 강도 또는 사전에 정해진 강도를 출력하는 부분 또는 방출기의 강도일 수 있으며, 부분 또는 방출기가 상기 강도를 출력할 수 없는 경우에, 이웃하는 방출기 또는 부분이 요구되는 강도에 도달하도록 증가된 강도를 가질 수 있다.
정보의 표현에 기초하여 실제로 행동을 취하는 대신에, 시스템의 작동을 문서화하기 위해 표현이 간단히 저장될 수 있다.
실제로, 수집기/가이드는 그 길이를 따라 다른 위치에서도 강도를 결정할 수 있으며, 이에 따라, 열 내의 특정 결함 LED가 결정될 수 있다. 그런 다음, 열 내의 다른 LED가 추가로 또는 대안적으로 보상을 위해 사용될 수 있다.
수신기/가이드는 방출기에 의해 출력된 파장(들)에 투과성인 재료의 단일 로드일 수 있다. 대안적으로, 수신기/가이드는 부재(203)의 길이를 따라 상이한 위치에서 방사선을 수집하는 개별 가이드와 같은 복수의 개별 가이드를 포함할 수 있어서, 방출기의 종방향을 따른 위치로부터 완전한 강도 출력 및 (도 2에 도시된 바와 같이 길이에 따라) 그와 직교하는 강도 프로파일이 결정될 수 있다.
당연히, 보정 후에, 수집기는 다시 병진 이동될 수 있고, 정보가 다시 결정되어 요구되는 대로 보정이 수행되었음을 확인할 수 있다.
가이드(203) 자체가 또한 오염될 수도 있는 것이 가능할 수 있다. 따라서, 방출기와 밴드 사이에서 병진 이동되지 않을 때, 가이드는, 작동하지 않을 때 방사선을 차단하지 않도록 벨트와 방출기 사이의 영역의 (길이 방향을 따른) 외부에 위치될 수 있는 보호 하우징(204) 내로 이동될 수 있는 것이 바람직할 수 있다.
추가적으로 또는 대안적으로, 가이드는 정기적으로 또는 각각의 사용 전후에 세정 브러쉬, 세정 유체 등에 의해 세정될 수 있다.
가이드에 있는 또는 가이드의 임의의 손상, 먼지, 노화 등을 고려하기 위해, 센서는 상대 측정과 관련된 정보를 출력할 수 있다.
따라서, 가이드는 방출기의 일 단부에서 다른 쪽으로 다시 병진 이동될 수 있고, 가이드를 병진 이동시키기 전과 후에 교정 측정이 이루어질 수 있다. 매우 큰 차이가 존재하는 경우에, 가이드를 교체해야 할 수 있다.
또한, 도 3의 그래프와 같이, 센서의 출력을 보정하는데 임의의 차이가 사용될 수 있다.
대안적으로, 가이드의 상태의 측정을 제공하기 위해 하우징(204)에 교정 방출기가 제공될 수 있다(도시되지 않음). 따라서, 센서의 판독(read-out)은 가이드가 병진 이동될 때 센서의 출력을 보정하는데 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 센서의 출력은 실제 강도 출력을 판독(fx)하도록 정량화될 수 있다.
당연히, 센서는 파장 출력, 파장 간격 등의 출력, 또는 방사선 출력의 스펙트럼과 같은 강도 출력 이외의 다른 파라미터를 감지하는데 사용될 수 있다. 방출기는 강도뿐만 아니라 파장이 다를 수 있다. 파장의 이동은 또한 수행되는 경화/변형/멸균의 변화를 제공할 수 있다.
일 실시예에서, 가이드(203)는 방출기의 방사선(18)의 파라미터가 아니라 물체(14)의 파라미터를 감지하기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 가이드는 물체(14)로부터 방사선을 수신하도록 구성될 수 있다. 당연히, 방출기(12) 및 물체(14)로부터의 방사선 모두가 감지될 수 있다. 이는 동일한 수집기를 사용하여 얻어질 수 있다.
대안적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 물체(14)로부터 방사선을 수신하도록 구성될 수 있는 다른 방사선 수집기 또는 가이드(205)가 제공될 수 있다. 가이드들(203 및 205)은 상이한 방향(하나는 아래쪽 방향으로터 및 다른 하나는 위로부터)으로부터 방사선을 수신하도록 구성될 수 있거나 또는 상이한 파장의 방사선을 안내하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 센서 부재(202)는 수신된 방사선으로부터 강도 출력을 위해 요구되는 방사선 및 물체(14)의 파라미터를 필터링하도록 구성될 수 있다. 가이드(205)는 전술한 일반적인 유형일 수 있다.
물체(14)의 관심 있는 하나의 파라미터는 광택이다. 물체의 광택은 물체에 충돌하는 방사선의 강도에 의해 영향을 받을 수 있다. 조사의 변화는 광택의 변화를 초래할 수 있다. 광택은 종종 정의된 각도에서 방사선/광(UV 또는 가시 광선)의 상대적 반사로 측정된다.
특정 각도로부터 반사된 방사선은 물체 또는 이송 부재를 향하여 사전에 정해진 각도로 조준된 수집기 또는 검출기에 의해 결정될 수 있다. 이러한 조준은 예를 들어, 렌즈, 조리개 등을 사용하여 얻어질 수 있다.
따라서, 방사 부재에 의해 방출된 방사선이 요구되는 각도에서 그리고 수집기/검출기를 향해 반사될 수 있도록 방향이 선택되면, 검출된 방사선은 세장형 방사 부재에 의해 생성될 수 있다.
대안적으로, 별개의 광/방사선 소스는 요구되는 각도로 물체에 방사선 또는 광을 방출하고 반사된 방사선/광이 수집기/검출기에 충돌하도록 위치될 수 있다. 이러한 상황에서, 별개의 광/방사선 소스는 예컨대, 트랜스레이터에 부착된 경우와 같이 수집기/검출기와 함께 병진 이동될 수 있다.
별개의 광/방사선 소스가 사용될 때, 세장형 방사 부재로부터 출력되지 않는 파장이 사용될 수 있다. 이는 필요하다면 세장형 방사선 소스 및 별개의 광/방사선 소스로부터의 방사선의 분리를 용이하게 한다.
물체로부터 또는 물체에 의해 방출/반사/산란된 방사선에 기초하여 물체로부터 광범위한 파라미터가 결정될 수 있다. 물체(14)의 관심 있는 하나의 파라미터는 하드닝(hardening)/경화 정도이다. 방사선 하드닝/경화의 한 가지 이점은 하드닝된 물체가 즉시 쌓이거나 접촉될 수 있다는 것이지만, 이는 하드닝이 충분할 것을 요구한다. 하드닝은 물체/코팅/페인트/표면의 잔류 이중 결합의 수로부터 결정되거나 정량화될 수 있다. 잔류 이중 결합이 적을수록 경화의 정도가 높아진다.
이중 결합은 다수의 방식으로 정량될 수 있으며, 하나는 표면/코팅/잉크의 적외선 흡수 스펙트럼에 기초한다. 푸리에 변환을 사용하는 것과 같이, 이 스펙트럼으로부터 경화 정도의 추정치가 얻어질 수 있다.
이러한 결정을 위해, 세장형 방사 부재로부터의 방사선이 사용될 수 있거나, 또는 물체로 방사선을 방출하기 위해 개별 방사 방출기가 다시 제공될 수 있다. 흡수는 물체에 의해 반사된 방사선으로부터 결정되거나 추정될 수 있다.
또한, 경화 정도를 결정하기 위해 형광이 사용될 수 있다(예를 들어, "형광 프로브를 이용한 광경화성 코팅의 특성", 송 등, 나발 콘트랙트(Naval contract) N00014-93-1-0772 참조).
물론, 물체 또는 램프의 표면 온도와 같이, 물체의 방사선 출력으로부터 물체의 다른 파라미터도 결정될 수 있다.
다른 특징은 물체의 색상 또는 색상 차이 및/또는 표면 결함이다. 표면 결함 및 색상 차이는 불완전한 코팅 및/또는 바닥 목재의 노트(knot)에 기인할 수 있다. 색상 차이는 불완전한 코팅 또는 경화와 같은 불완전한 처리로 인해 발생할 수 있다.
다른 실시예에서, 조사는 특정 대기, 전형적으로 무산소 또는 산소 고갈 대기에서 수행되는 것이 바람직하다. 따라서, 특정 가스, 종종 질소는 방사 부재와 물체 사이의 공간에 공급된다. 이러한 가스는 종방향을 따라 다수의 위치에서 상기 공간으로 공급될 수 있다.
이러한 상황에서, 수집기 및 센서는 종방향으로 긴 이러한 파라미터의 표현에 도달하기 위해 분압 또는 온도와 같은 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
가스는 예를 들어, 산소, 가스 입력(질소) 또는 조사 동안 물체에 의해 방출된 가스일 수 있다.
이러한 표현은 최소 값 및/또는 최대 값과 비교될 수 있다. 이러한 표현은 결정된 가스 압력이 바람직하지 않은 위치에서 가스 도입을 변화시키기 위해 사용될 수 있다. 대안적으로, 상기 표현은 필요한 경우에 조사 또는 이송을 변화시키기 위해 사용될 수 있다.
특히, 슈라우드(shroud) 등이 주변으로부터 방사 부재와 물체/이송 부재 사이의 공간을 밀봉하기 위해 제공되는 경우에(물체가 상기 공간에 출입하는 것을 허용하면서), 가스는 방사 부재와 물체/이송 부재 사이의 공간에 공급될 수 있다. 가스는 상기 공간으로의 하나 이상의 개구를 통해 상기 공간으로 공급될 수 있으며, 유동 제어기는 바람직하게는 (길이를 따르는) 가스 압력의 변화가 예컨대, 식별된 개구에서 가스 압력을 변화시킴으로써 보상될 수 있도록 이들 각각의 개구 내의 유동을 개별적으로 제어하기 위해 제공된다.

Claims (15)

  1. 조사 시스템으로,
    - 종방향 축선을 가지며, 종방향 축선의 다수의 위치에서 그리고 종방향 축선으로부터 이격되는 제1 방향으로 방사선을 출력하도록 구성된 세장형 방사 부재,
    - 방사선으로 물체(들)를 조사하도록 제2 방향으로 그리고 방사 부재를 지나 하나 이상의 물체를 이송하도록 구성된 이송 부재,
    - 파라미터를 감지하도록 구성되며, 수집 부재를 포함하는 센서,
    - 종방향 축선을 따라 그리고 방사 부재와 이송 부재 사이의 위치에서 수집 부재를 병진 이동시키도록 구성된 트랜스레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    트랜스레이터는 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간의 외부 위치로 수집 부재를 병진 이동시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  3. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    수집 부재의 외부 표면을 세정하도록 구성된 세정 부재를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  4. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    센서는 종방향을 따르는 위치에 따라 방출된 방사선의 강도의 표현을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  5. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    방사 부재는,
    - 종방향을 따라 순차적으로 위치된 복수의 방사선 방출기 및
    - 각각의 방사선 방출기에 개별적으로 전력을 공급하는 전원을 포함하며,
    센서는,
    - 파라미터로서 방출기로부터의 강도 출력을 감지하고,
    - 불충분한 강도를 출력하는 제1 방출기를 식별하며, 및
    - 제1 방출기에 인접한 하나 이상의 방출기에 관한 제1 정보 및 인접한 방출기(들)로부터 요구되는 강도 증가에 관한 제2 정보를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  6. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    센서는 파라미터로서, 감지된 최저 방사선 강도, 감지된 최고 강도, 감지된 최고 강도 및 최저 강도 사이의 차이로 구성되는 그룹 중 하나 이상을 결정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  7. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    수집 부재는 방사선을 감지하고 대응하는 신호를 출력하도록 구성된 감지 부재를 향해 수신된 방사선을 안내하도록 구성된 세장형 부재인 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  8. 제8항에 있어서,
    수집 부재는 방사 부재의 방사선 출력에 대해 투과성인 로드인 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  9. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 있어서,
    종방향을 따라 병진 이동되도록 구성된 추가 센서를 또한 포함하며, 상기 추가 센서는 물체로부터 방사선을 수신하고, 물체와 관련된 파라미터를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 조사 시스템.
  10. 선행하는 청구항들 중 어느 한 항에 따른 시스템을 작동시키는 방법으로,
    상기 방법은,
    - 제2 방향으로 부재를 이송하는 이송 부재,
    - 제1 방향으로 방사선을 방출하는 방사 부재,
    - 수집 부재가 방사선 또는 가스를 수집하고 방사선 또는 가스의 적어도 일부를 센서의 감지 부재에 공급하는 중에 수집 부재를 병진 이동시키는 트랜스레이터,
    - 방사선 또는 가스의 파라미터를 감지하는 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    병진 이동 단계는 방사 부재와 이송 부재 사이의 공간의 외부 위치로 수집 부재를 병진 이동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    수집 부재의 외부 표면을 세정하는 단계를 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 단계는 종방향을 따르는 위치에 따라 방출된 방사선의 강도의 표현을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사 부재는,
    - 종방향을 따라 순차적으로 위치된 복수의 방사선 방출기 및
    - 각각의 방사선 방출기에 개별적으로 전력을 공급하는 전원을 포함하며,
    감지 단계는,
    - 파라미터로서 방출기로부터의 강도 출력을 감지하는 단계,
    - 불충분한 강도를 출력하는 제1 방출기를 식별하는 단계 및
    - 제1 방출기에 인접한 하나 이상의 방출기에 관한 제1 정보 및 인접한 방출기(들)로부터 요구되는 강도 증가에 관한 제2 정보를 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    감지 단계는 파라미터로서, 감지된 최저 방사선 강도, 감지된 최고 강도, 감지된 최고 강도 및 최저 강도 사이의 차이로 구성되는 그룹 중 하나 이상을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
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