KR20200080242A

KR20200080242A - Ir 방사선으로 타겟을 선택적으로 가열하기 위한 디바이스

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Publication number: KR20200080242A
Application number: KR1020207012071A
Authority: KR
Inventors: 마틴 크리넥키; 마이크 커스너; 프레디 바우치; 올리버 바이스; 토마스 필라; 크리스토프 스턴키커; 유르겐 베버
Original assignee: 헤레우스 노블라이트 게엠베하
Priority date: 2017-09-29
Filing date: 2018-09-27
Publication date: 2020-07-06
Also published as: EP3462811A1; EP3689103A1; US20200275531A1; JP7240386B2; CN111149425A; JP2020535597A; US11617231B2; WO2019063713A1

Abstract

일반적으로, 본 발명은 IR 방사선으로 타겟을 가열하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 디바이스, 타겟을 열 처리하기 위한 공정, 복합재를 제조하기 위한 공정, IR 소스의 사용, IR 소스 어레이의 사용 및 디바이스의 사용에 관한 것이다. 본 발명은 타겟을 처리하기 위한 디바이스에 관한 것이며, 상기 디바이스는 a. 제 1 표면적을 가진 방출기 표면으로부터 IR 방사선을 방출하도록 구성 및 배치된 IR 소스; b. 1 이상의 세장형 몸체로 구성된 한 세트의 세장형 몸체 - 각 세장형 몸체는 총괄적으로 입구들로 지칭되는 입구를 가지며, 그리고 각 세장형 몸체는 총괄적으로 출구들로 지칭되는 출구를 가짐;를 포함하며, 상기 IR 소스로부터 방출된 IR 방사선은 상기 입구를 통해 상기 세트의 세장형 몸체에 커플링되고, 제 2 표면적을 가진 출구 표면에 걸친 출구를 통해 상기 세장형 몸체로부터 디커플링되고; 상기 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 크다.

Description

IR 방사선으로 타겟을 선택적으로 가열하기 위한 디바이스

일반적으로, 본 발명은 IR 방사선으로 타겟을 가열하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 디바이스, 타겟을 열 처리하기 위한 공정, 복합재를 제조하기 위한 공정, IR 소스의 사용, IR 소스 어레이의 사용 및 디바이스의 사용에 관한 것이다.

타겟을 가열하기 위한 디바이스 및 공정은 열가소성 물질 (thermoplastics)의 몰딩 및 형성; 기판 및 기판 표면, 특히 플라스틱 기판의 경화; 코팅의 경화; 화학적 활성화; 용접; 버 제거 (burr removal); 살균; 청소 및 산화를 포함하여 산업상 중요한 많은 응용 분야를 가진다. 최신 기술로 제시된 타겟을 가열하기 위한 다수의 접근법은 흑체에 의해 비슷해질 수 있는 간단한 열 방출기를 사용한다. 그러한 접근법은 방사선의 파장이 쉽게 제어될 수 없고 선택적이고 제어된 가열이 불가능하다는 단점을 가질 수 있다. 기술 분야에서 제시된 다수의 접근법은 방출기로부터의 직접적인 가열을 사용하고 타겟 표면의 불균일한 가열의 단점을 가질 수 있다. 최신 기술에서 타겟을 가열하기 위한 개선된 접근법, 특히 평평하지 않은 타겟 표면을 가열하거나 복합재 타겟을 선택적으로 가열하기 위한 필요성이 존재한다.

본 발명은 일반적으로 타겟을 가열하는 것과 관련하여 최신 기술에서 발생된 문제 중 적어도 하나를 극복하는 목적에 기초한다.

본 발명의 목적은 감소된 파장 대역폭을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 잘 정의된 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 제어 가능한 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟을 가열하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟을 용융시키기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재의 성분을 선택적으로 가열하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재의 성분을 선택적으로 용융시키기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재를 생성하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟 표면의 일부에 IR 방사선을 선택적으로 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 전도에 의해 타겟의 가열을 감소시키면서 타겟에 IR 방사선을 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 대류에 의해 타겟의 가열을 감소시키면서 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 다른 파장을 갖는 방사선을 타겟에 가함을 감소시키면서, 잘 정의된 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟으로부터 불균일성 (irregularities)을 제거하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟으로부터 몰딩 버 (moulding burrs)를 제거하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 몰딩 품목을 처리하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 플라스틱을 가열하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 플라스틱을 용융시키기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 감소된 파장 대역폭을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 잘 정의된 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 제어 가능한 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟을 가열하는 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟을 용융시키는 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재의 성분을 선택적으로 가열하는 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재의 성분을 선택적으로 용융시키는 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 복합재를 생성하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟 표면의 일부에 IR 방사선을 선택적으로 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 전도에 의해 타겟의 가열을 감소시키면서 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 대류에 의해 타겟의 가열을 감소시키면서 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 다른 파장을 갖는 방사선을 타겟에 가함을 감소시키면서, 잘 정의된 파장을 갖는 IR 방사선을 타겟에 가하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟으로부터 불균일성을 제거하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 타겟으로부터 몰딩 버를 제거하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 몰딩 품목을 처리하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 플라스틱을 가열하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 목적은 플라스틱을 용융시키기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 처리하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 가열하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 용융시키기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟으로부터 버를 제거하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 처리하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 가열하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 용융시키기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟에서 접근 불가능한 위치로부터 버를 제거하기 위한 디바이스를 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 처리하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 가열하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟을 용융시키기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 위치 선택성이 증가된 타겟으로부터 버를 제거하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 처리하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 가열하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치를 용융시키기 위한 공정을 제공하는 것이다.

본 발명의 특정 목적은 타겟, 특히 캐비티에서 접근 불가능한 위치로부터 버를 제거하기 위한 공정을 제공하는 것이다.

상술한 목적 중 적어도 하나를 달성함에 대한 기여는 본 발명의 카테고리 형성 청구 대상에 의해 이루어진다. 본 발명의 특정 실시예를 나타내는 본 발명의 종속 청구항 대상에 의해 추가의 기여가 이루어진다.

본 발명은 이제 도면의 도움으로 추가로 설명된다. 이들 도면은 단지 예시를 위한 것이며 본 발명의 권리 범위를 제한하지 않는다. 도면에 제시된 특정 실시예는 다음과 같은 방식으로 일반화될 수 있다: IR LED는 IR 소스 요소로서 사용되지만, IR VCSEL과 같은 다른 IR 소스 요소가 가능하고; 유리 섬유는 세장형 몸체 (elongate bodies)로서 사용되지만, 플라스틱 섬유와 같은 다른 세장형 몸체가 가능하고; 렌즈는 광학 요소로서 사용되지만, 회절 격자와 같은 다른 광학 요소가 가능하다.
도 1a는 IR LED와 유리 섬유 사이의 일 대 일 관계를 도시한 개략도이다.
도 1b는 IR LED 그룹과 유리 섬유 사이의 다 대 일 관계를 도시한 개략도이다.
도 1c는 IR LED와 유리 섬유 그룹 사이의 일 대 다 관계를 도시한 개략도이다.
도 1d는 IR LED 그룹과 유리 섬유 그룹 사이의 다 대 다 관계를 도시한 개략도이다.
도 1e는 IR LED와 유리 섬유 사이의 혼합 관계를 도시한 개략도이다.
도 2는 한 세트의 유리 섬유와 일 대 일대응하는 IR LED 어레이를 도시한 개략도이다.
도 3은 열 방출기를 도시한 개략도이고, 상기 열 방출기는 이에 용접된 유리 로드를 가진다.
도 4는 열 방출기를 도시한 개략도이고, 상기 열 방출기는 이에 용접된 3 개의 유리 로드를 가진다.
도 6은 유리 섬유에 일 대 일로 커플링된 IR LED 어레이를 도시한 개략도이다.
도 7은 테스트 기판의 표면을 개략적으로 도시한다.
도 8은 도 7의 테스트 기판의 표면을 개략적으로 도시한다.
도 9는 테스트 기판에 방사선을 가하는데 사용되는 열 IR 방출기를 개략적으로 도시한다.
도 10은 테스트 기판에 방사선을 가하는데 사용되는 도 4의 디바이스를 도시한다.
도 11은 테스트 기판에 방사선을 가하는데 사용되는 IR LED 어레이를 도시한다.
도 12는 방사선을 테스트 기판에 가하는데 사용되는 유리 섬유 다발에 커플링된 IR LED 어레이를 도시한다.
도 13은 테스트 표면을 도시한다.

상기의 목적 중 적어도 하나를 달성함에 대한 기여는 다음 실시예에 의해 이루어진다.

|1| 타겟을 처리하는 디바이스에 있어서, 상기 디바이스는:

a. 제 1 표면적을 갖는 방출기 표면으로부터 R 방사선을 방출하도록 구성되고 배열된 IR 소스;

b. 1 이상의 세장형 몸체, 바람직하게 2 이상, 보다 바람직하게 5 이상, 보다 바람직하게 10 이상, 보다 바람직하게 20 이상으로 구성된 한 세트의 세장형 몸체 - 각각의 세장형 몸체는 입구들로 총괄적으로 지칭되는 입구를 가지며, 각각의 세장형 몸체는 출구들로 총괄적으로 지칭되는 출구를 가짐;를 포함하며,

상기 IR 소스로부터 방출된 IR 방사선은 상기 입구를 통해 상기 세트의 세장형 몸체 세트에 커플링되고, 제 2 표면적을 갖는 출구 표면에 걸친 출구를 통해 상기 세장형 몸체로부터 디커플링되고;

상기 제 1 표면적은 상기 제 2 표면적보다 크다. 바람직하게 상기 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 적어도 2 배, 보다 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배보다 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 소스는 열 IR 소스이며, 그리고 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 적어도 15 배, 바람직하게 적어도 50 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 소스는 반도체 기반 IR 소스이고, 상기 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 적어도 2 배, 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배 크다

이러한 실시예의 일 양태에서, 세장형 몸체는 강성이고, 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 적어도 15 배, 바람직하게 적어도 50 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, 세장형 몸체는 가요성이고, 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 적어도 2 배, 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배 크다.

일 실시예에서, 입구는 제 3 표면적을 가지며, 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 크다. 바람직하게 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 적어도 2 배, 보다 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 소스는 열 IR 소스이고, 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 적어도 15 배, 바람직하게 적어도 50 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 소스는 반도체 기반 IR 소스이고, 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 적어도 2 배, 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, 세장형 몸체는 강성이고, 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 적어도 15 배, 바람직하게 적어도 50 배, 보다 바람직하게 적어도 100 배 크다.

이러한 실시예의 일 양태에서, 세장형 몸체는 가요성이고, 제 1 표면적은 제 3 표면적보다 적어도 2 배, 바람직하게 적어도 5 배, 보다 바람직하게 적어도 10 배 크다.

일 실시예에서, IR 소스는 열 방출기를 포함하고, 바람직하게 열 방출기이다.

|2| 실시예 |1|에 있어서, IR 소스는 반도체를 포함한다.

|3| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 레이저를 포함한다.

|4| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 IR-LED를 포함한다.

|5| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 IR 반도체 레이저, 바람직하게 수직-캐비티 표면-방출 레이저 (VCSEL)를 포함한다.

|6| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진다:

a. 1 내지 250 W/㎠의 범위, 바람직하게 5 내지 200 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 10 내지 150 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

b. 800 내지 1600 nm의 범위, 바람직하게 800 내지 1300 nm의 범위, 보다 바람직하게 800 내지 1000 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장;

c. 1 내지 50 nm의 범위, 바람직하게 2 내지 40 nm의 범위, 보다 바람직하게 3 내지 35 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;

d. 10 W 내지 100 kW의 범위, 바람직하게 100 W 내지 10 kW의 범위, 보다 바람직하게 300 W 내지 5 kW의 범위에 있는 총 파워 출력.

|7| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진다:

a. 1 내지 50 W/㎠의 범위, 바람직하게 2 내지 45 ㎠의 범위, 보다 바람직하게 5 내지 40 ㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

c. 5 내지 50 nm의 범위, 바람직하게 10 내지 45 nm의 범위, 보다 바람직하게 15 내지 40 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;

|8| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진다:

a. 20 내지 250 W/㎠의 범위; 바람직하게 30 내지 200 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 50 내지 150 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

c. 1 내지 50 nm의 범위, 바람직하게 2 내지 30 nm의 범위, 보다 바람직하게 3 내지 20 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;

d. 10 W 내지 100 kW의 범위, 바람직하게는 100 W 내지 10 kW의 범위, 보다 바람직하게 300 W 내지 5 kW 범위에 있는 총 파워 출력.

|9| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진다:

a. 1 내지 60 W/㎠의 범위, 바람직하게 5 내지 50 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 10 내지 50 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

b. 800 내지 3000 nm의 범위, 바람직하게 800 내지 2500 nm의 범위, 보다 바람직하게 800 내지 2000 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장;

c. 100 내지 4800 nm의 범위, 바람직하게 500 내지 4000 nm의 범위, 보다 바람직하게 1000 내지 3500 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭

d. 10 W 내지 100 kW의 범위, 바람직하게 25 W 내지 50 kW의 범위, 보다 바람직하게 50 W 내지 10 kW의 범위에 있는 총 파워 출력

e. 정상 동작 동안 200℃ 내지 1100℃의 범위, 바람직하게 150℃ 내지 850℃의 범위, 보다 바람직하게 100℃ 내지 650℃의 범위에 있는 온도에서 전기 절연체를 포함하는 것

|10| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진다:

b. 200 내지 5000 nm의 범위, 바람직하게 600 내지 3000 nm의 범위, 보다 바람직하게 800 내지 2500 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장;

c. 1 내지 4800 nm의 범위, 바람직하게 2 내지 4000 nm의 범위, 보다 바람직하게 3 내지 3500 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;

|11| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진 IR 소스 요소를 포함한다:

a. 0.1 내지 1000 W/㎠의 범위, 바람직하게 1 내지 800 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 2 내지 700 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

c. 1 내지 50 nm의 범위, 바람직하게 2 내지 40 nm의 범위, 보다 바람직하게 3 내지 35 nm의 범위에 있는 방출 파장이 대역폭;

d. 0.001 내지 15 W의 범위, 바람직하게 0.005 내지 8 W의 범위, 보다 바람직하게 0.01 내지 5 W의 범위에 있는 총 파워 출력.

|12| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진 IR 소스 요소를 포함한다:

a. 20 내지 1000 W/㎠의 범위, 바람직하게 30 내지 800 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 50 내지 700 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

c. 5 내지 100 nm의 범위, 바람직하게 10 내지 50 nm의 범위, 보다 바람직하게 15 내지 40 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;

d. 0.05 내지 15 W의 범위, 바람직하게 0.5 내지 8 W의 범위, 보다 바람직하게 1 내지 5 W의 범위에 있는 총 파워 출력.

|13| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 하나 이상의 다음 속성을 가진 IR 소스 요소를 포함한다:

a. 0.1 내지 20 W/㎠의 범위, 바람직하게 1 내지 18 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 2 내지 15 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;

d. 1 내지 100 mW의 범위, 바람직하게 5 내지 70 mW의 범위, 보다 바람직하게 10 내지 50 mW의 범위에 있는 총 파워 출력.

|14| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 세장형 몸체는 유리로 제조된다.

|15| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, IR 방사선 소스는 한 세트의 세장형 몸체에 일 대 일 대응하는 IR 소스 요소를 포함하고, 각각의 IR 소스 요소로부터의 광은 대응하는 세장형 몸체에 커플링된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 광학 요소는 각각의 IR 소스 요소와 대응하는 세장형 몸체 사이에 위치된다.

|16| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 디바이스는 10 W 내지 10 kW의 범위, 바람직하게 100 W 내지 5 kW의 범위, 보다 바람직하게 500 W 내지 3 kW의 범위에 있는, 출구로부터의 최대 총 파워 출력을 제공하도록 배치 및 구성된다.

|17| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 디바이스는 0.01 내지 5 W의 범위, 바람직하게 0.1 내지 4 W의 범위, 보다 바람직하게 1 내지 3.5 W의 범위에 있는, 단일 출구에서의 최대 총 파워 출력을 제공하도록 배치 및 구성된다.

|18| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 디바이스는 20 내지 1000 W/㎠의 범위, 바람직하게 40 내지 800 W/㎠의 범위, 보다 바람직하게 60 내지 700 W/㎠의 범위에 있는 평균 파워 밀도를 갖는 타겟 표면에 열을 제공하도록 배치 및 구성된다.

|19| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 광학 요소를 포함한다. 광학 요소는 바람직하게 IR 소스와 입구 사이에 위치된다. 광학 요소는 바람직하게: 굴절기, 콜리메이터 및 렌즈로 구성된 그룹으로부터 하나 이상 선택된다.

|20| 전술한 실시예 중 어느 하나에 있어서, 굴절기 입구 및 굴절기 출구를 가진 굴절 요소를 포함하고, 상기 출구로부터 디커플링된 IR 방사선은 굴절기 입구를 통해 굴절 요소에 커플링되고 굴절기 출구를 통해 굴절 요소로부터 디커플링된다.

|21| 실시예 |20|에 있어서, 추가 입구 및 추가 출구를 가진 추사 세장형 몸체를 포함하며, 상기 굴절 요소로부터 디커플링된 IR 방사선은 추가 입구를 통해 추가 세장형 몸체에 커플링되고 추가 출구에서 추가 세장형 몸체로부터 디커플링된다.

|22| 실시예 |1| 내지 |21| 중 어느 하나에 따른 디바이스로부터 타겟에 IR 방사선을 가함으로써 얻어질 수 있는 열 처리된 타겟.

|23| 처리 기판을 제조하기 위한 공정에 있어서, 상기 공정은 다음 단계를 포함한다:

a. 캐비티 및 캐비티 내부에 위치된 타겟을 갖는 기판을 제공하는 단계;

b. 캐비티 외부에 IR 소스를 제공하는 단계;

c. 하나 이상의 세장형 몸체를 구성한 한 세트의 세장형 몸체를 제공하는 단계 - 각각의 세장형 몸체는 캐비티 외부의 입구 및 캐비티 내부의 출구를 가짐;

d. IR 소스에 의해 방출된 IR 방사선을 세장형 몸체를 통해 타겟으로 전달하여 열 처리된 기판을 얻는 단계.

|24| 실시예 |23|에 있어서, 처리 기판은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상의 방식으로 기판과는 상이하다:

a. 처리 기판의 중량은 기판의 중량과 상이하다. 바람직하게는 처리 기판의 중량은 기판의 중량보다 작음;

b. 처리 기판의 형상은 기판의 형상과 상이하다;

c. 처리 기판의 총 표면적은 기판의 총 표면적과 상이하다.

이 실시예에서, 기판의 일부가 바람직하게는 용융 또는 연소 또는 둘 다에 의해 버의 제거와 같은 처리 기판의 형성에서 제거되는 것이 바람직하다.

|25| 실시예 |23| 또는 |24|에 있어서, 한 세트의 세장형 몸체는 유리로 제조된다.

|26| 실시예 |23| 내지 |25| 중 어느 하나에 있어서, 디바이스는 IR 소스와 세장형 몸체 중 하나 사이에 위치된 광학 요소를 포함한다. 바람직하게는, 상기 디바이스는 상기 IR 소스 요소와 해당 입구 사이에 위치된 IR 소스 요소 당 하나의 렌즈를 포함한다.

|27| 실시예 |23| 내지 |26| 중 어느 하나에 있어서, IR 소스는 제 1 표면적을 갖는 방출기 표면으로부터 방출되고 IR 방사선은 타겟 표면에 적용되며, 제 1 표면은 타겟 표면보다 크다.

|28| 실시예 |23| 내지 |27| 중 어느 하나에 있어서, IR 방사선은0.0025 ㎟ 내지 100 ㎠의 범위, 바람직하게 0.005 ㎟ 내지 20 ㎠의 범위, 보다 바람직하게 0.01 ㎟ 내지 1 ㎠의 범위에 있는, IR 소스 요소 당 표면적을 가진 타겟 표면에 가해진다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 방사선은 0.0025 ㎟ 내지 1 ㎠의 범위, 바람직하게 0.005 ㎟ 내지 0.5 ㎠의 범위, 보다 바람직하게 0.01 ㎟ 내지 0.1 ㎠의 범위에 있는, IR 소스 요소 당 표면적을 가진 타겟 표면에 가해진다. 이와 관련하여, 한 세트의 세장형 몸체 중 하나 이상이 가요성인 것이 바람직하다.

이러한 실시예의 일 양태에서, IR 방사선은 0.1 ㎠ 내지 100 ㎠의 범위, 바람직하게 1 ㎠ 내지 50 ㎠의 범위, 보다 바람직하게 2 ㎟ 내지 20 ㎠의 범위에 있는, IR 소스 요소 당 표면적을 가진 타겟 표면에 가해진다. 이와 관련하여, 한 세트의 세장형 몸체 중 하나 이상이 강성인 것이 바람직하다.

|29| 실시예 |23| 내지 |28| 중 어느 하나에 있어서, 세장형 몸체와 타겟 사이에 위치된 굴절 요소를 포함한다.

|30| 실시예 |29|에 있어서, 디바이스는 굴절 요소와 타겟 사이에 위치된 추가 세장형 몸체를 포함한다.

|31| 실시예 |23| 내지 [30] 중 어느 하나에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는 열 처리된 타겟.

|32| 복합재를 제조하기 위한 공정은 다음 공정 단계를 포함한다:

a. 실시예 |22| 또는 |31|에 따른 열 처리된 타겟을 제공하는 단계;

b. 열 처리된 타겟을 추가 부분과 접촉시켜 복합재를 얻는 단계.

|33| 실시예 |32|에 있어서, 추가 부분은: 금속, 금속 산화물 및 중합체로 구성된 그룹으로부터 선택된다.

|34| 실시예 |32| 또는 |33|에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는 복합재.

|35| 기판의 캐비티 내부를 열 처리하기 위한 디바이스에서 IR LED 어레이의 사용 - IR LED는 캐비티 외부에 위치된다.

|36| 가열의 위치 선택성을 개선시키기 위한 실시예 |1| 내지 |21| 중 어느 하나에 따른 디바이스의 사용.

디바이스

상기 언급된 목적 중 적어도 하나를 달성함에 대한 기여는 타겟을 가열하기 위한 디바이스에 의해 이루어진다. 디바이스는 IR 방사선을 제공하는 IR 소스를 포함한다. IR 소스에 의해 제공되는 IR 방사선은 타겟을 가열하기 위해 사용된다. 디바이스는 입구 및 출구 각각을 갖는 한 세트의 세장형 몸체를 포함한다. IR 소스로부터의 IR 방사선은 세장형 몸체의 입구에 커플링되고 세장형 몸체의 출구에서 디커플링된다. 이러한 방식으로, 세장형 몸체는 IR 소스로부터 IR 방사선이 출구에서, 바람직하게는 타겟의 표면으로 전달될 수 있는 경로를 제공한다. 디바이스는 출구를 상대 공간 구성으로 유지하기 위한 지지부를 포함한다.

세장형 몸체

디바이스는 한 세트의 세장형 몸체를 포함한다. 바람직한 세장형 몸체는 IR 방사선을 방사선 소스로부터 타겟으로 전달하는 역할을 한다. 한 세트의 세장형 몸체 세트에 포함된 각 세장형 몸체는 입구 및 출구를 가진다. 입구는 IR 소스로부터 방출된 IR 방사선을 세장형 몸체에 커플링시킬 수 있게 한다. IR 방사선은 또한 세장형 몸체에 커플링되되, 그 측면을 통해 커플링될 수 있다. 출구는 세장형 몸체로부터 IR 방사선의 디커플링을 허용한다. 입구는 바람직하게는 면, 보다 바람직하게는 실질적으로 평평한 면, 가장 바람직하게는 평평한 면이다. 출구는 바람직하게는 면, 보다 바람직하게는 실질적으로 평평한 면, 가장 바람직하게는 평평한 면이다. 세장형 몸체는 2 개의 말단부를 가진다. 바람직하게, 세장형 몸체의 입구는 세장형 몸체의 일측 말단부에 있으며, 그리고 세장형 몸체의 출구는 세장형 몸체의 타측 말단부에 있다. 바람직한 세장형 몸체는 광 가이드이다.

일 실시예에서, 한 세트의 세장형 몸체는 2 이상, 또는 3 이상 세장형 몸체, 바람직하게 10 이상, 보다 바람직하게 20 이상, 보다 바람직하게 50 이상, 보다 바람직하게 100 이상, 보다 바람직하게 200 이상으로 구성된다. 상기 세트의 세장형 몸체는 최대 10,000 세장형 몸체로 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 세장형 몸체 수는 3 내지 500의 범위, 바람직하게 10 내지 400의 범위, 보다 바람직하게 20 내지 300의 범위에 있다.

세장형 몸체는 바람직하게 IR 소스의 IR 피크 방출 파장에서 측정된 낮은 감쇠를 가진다. 감쇠는 바람직하게 1000 dB/km 미만, 보다 바람직하게 100 dB/km 미만, 가장 바람직하게 20 dB/km 미만이다. 감쇠는 약 1 dB/km 만큼 낮을 수 있다.

바람직한 세장형 몸체는 다음으로 구성된 그룹으로부터 하나 이상 선택된다: 유리 로드, 유리 섬유, 플라스틱 광 섬유, 중공 실리카 튜브 (hollow silica tube), 액체 광 가이드, 바람직하게 유리 섬유 또는 유리 로드.

일 실시예에서, 바람직한 세장형 몸체는 강성이다. 이와 관련하여 강성은 바람직하게 적어도 3 m, 보다 바람직하게 적어도 5 m, 가장 바람직하게 적어도 10 m의 굽힘 반경을 가짐을 의미한다. 바람직한 강성 세장형 몸체는 유리 로드, 보다 바람직하게 석영 유리 로드이다. 바람직한 강성 세장형 몸체는 1.5 mm 내지 10 cm의 범위, 바람직하게 2 mm 내지 5 cm의 범위, 보다 바람직하게 3 mm 내지 2.5 cm의 범위에 있는 직경을 가진다.

일 실시예에서, 세장형 몸체는 강성이고, 바람직하게 유리 로드이고, IR 소스는 열 방출기이다.

일 실시예에서, 바람직한 세장형 몸체는 가요성이다. 이와 관련하여 가요성은 바람직하게 3 m 미만, 보다 바람직하게 1m 미만, 가장 바람직하게 50 cm 미만의 굽힘 반경을 가짐을 의미한다. 바람직한 가요성 세장형 몸체는 유리 섬유, 보다 바람직하게 석영 유리 섬유이다.

일 실시예에서, 세장형 몸체는 가요성이며, 그리고 IR 소스는 반도체 기반 IR 소스이다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 유리 섬유, 바람직하게 석영 유리 섬유이다. 바람직한 유리 섬유는 5 내지 1500 μm의 범위, 바람직하게 6 내지 1000 μm의 범위, 보다 바람직하게 8 내지 500 μm의 범위에 있는 코어 직경을 가진다. 유리 섬유는 클래딩, 바람직하게 20 내지 200 μm의 범위, 보다 바람직하게 20 내지 180 μm의 범위, 가장 바람직하게 20 내지 150 μm의 범위에 있는 직경을 기여한 클래딩을 가질 수 있다. 코어 및 클래딩을 포함한 바람직한 유리 섬유는 0.05 내지 0.9, 바람직하게 0.1 내지 0.9, 보다 바람직하게 0.2 내지 0.9 범위에 있는 개구 수를 가진다. 개구 수는 다음 식으로 제공된다:

여기서 n_core는 코어 물질의 굴절률이고 n_clad는 클래딩 물질의 굴절률이다.

클래딩에 대한 바람직한 물질은 다음으로 구성된 그룹으로부터 하나 이상 선택된다: 유리 또는 경질 (hard) 중합체, 바람직하게 유리. 바람직한 유리는 석영 유리이다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 플라스틱 광 섬유이다. 플라스틱 광 섬유에 대한 바람직한 물질은 다음을 구성한 그룹으로부터 하나 이상 선택된다: 폴리메타크릴레이트 또는 폴리메틸메타크릴레이트. 바람직한 플라스틱 광 섬유는 200 내지 3000 μm의 범위, 바람직하게 250 내지 2900 μm의 범위, 보다 바람직하게 300 내지 2500 μm의 범위에 있는 코어 직경을 가진다. 플라스틱 광 섬유는 250 내지 3050 μm의 범위, 바람직하게 300 내지 2900 μm의 범위, 보다 바람직하게 350 내지 2500 μm의 범위에 있는 직경을 기여한 클래딩을 가질 수 있다. 코어 및 클래등을 포함한 바람직한 유리 섬유는 0.05 내지 0.9의 범위, 바람직하게 0.1 내지 0.9의 범위, 보다 바람직하게 0.2 내지 0.9 범위에 있는 개구 수를 가진다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 중공 실리케이트 튜브이다. 바람직한 중공 실리케이트 튜브는 300 내지 1000 μm의 범위, 바람직하게 350 내지 950 μm의 범위, 보다 바람직하게 400 내지 900 μm의 범위에 있는 코어 직경을 가진다. 바람직한 중공 실리케이트 튜브는 클래딩을 가진다. 클래딩은 400 내지 1300 μm의 범위, 바람직하게 450 내지 1200 μm의 범위, 보다 바람직하게 500 내지 1000 μm의 범위에 있는 직경을 기여할 수 있다. 클래딩은 바람직하게는 알루미늄 할라이드 (halide) 또는 은 할라이드이다.

코어 및 클래딩을 포함하는 바람직한 유리 섬유는 0.05 내지 0.9, 바람직하게는 0.1 내지 0.9, 보다 바람직하게는 0.2 내지 0.9 범위의 개구 수를 가진다.

일 실시예에서, 하나 이상 세장형 몸체는 액체 광 가이드이다. 바람직한 액체 광 가이드는 3000 내지 5000 μm의 범위, 바람직하게 3300 내지 4700 μm의 범위, 보다 바람직하게 3500 내지 4500 μm의 범위에 있는 코어 직경을 가진다. 유리 섬유는 바람직하게 6000 내지 1000 μm의 범위, 보다 바람직하게 6500 내지 9500 μm의 범위, 가장 바람직하게 7000 내지 9000 μm의 범위에 있는 직경을 기여한 클래딩을 가질 수 있다. 바람직한 유리 섬유는 0.05 내지 0.9, 바람직하게 0.1 내지 0.9, 보다 바람직하게 0.2 내지 0.9 범위에 있는 개구 수를 가진다.

한 세트의 세장형 몸체는 세장형 몸체의 길이의 적어도 일부에 걸쳐 다발로 함께 모일 수 있다.

지지부

디바이스는 출구를 고정된 상대 위치로 유지하기 위한 지지부를 포함할 수 있다.

출구 표면 및 방출기 표면

출구의 상대적 구성은 출구 표면을 정의하고, 출구는 출구 표면 내에 놓인다.

IR 소스의 방출기 표면은 IR 소스가 IR 방사선을 방출하는 표면이다. IR 소스가 단일 IR 소스 요소로 구성되는 경우, IR 소스의 방출기 표면은 단순히 IR 소스 요소가 IR 방사선을 방출하는 영역이다. IR 소스가 복수의 IR 소스 요소로 구성되는 경우, IR 소스의 방출기 표면은 IR 소스 요소에 의해 정의되는 표면이고, IR 소스 요소는 IR 소스의 방출기 표면 내에 놓인다. IR 소스의 방출기 표면은 가장 바깥쪽 IR 소스 요소에 의해 정의된 주변을 갖는 단일 연결 영역이며, 상기 IR 소스 요소는 상기 주변 상에 놓인다.

출구는 출구 표면 내에 있으며, 출구가 차지하는 영역 사이의 출구 표면에 갭이 있을 수 있다. 제공된 IR 방사선은 출구가 차지하는 출구 표면의 비율로부터 제공된다. 일 실시예에서, 출구는 조밀하게 팩킹된다. 이 실시예에서 IR 방사선은 0.1 내지 0.9의 범위, 바람직하게 0.2 내지 0.9의 범위, 보다 바람직하게 0.3 내지 0.9의 범위에 있는 출구 표면의 비율로부터 제공되는 것이 바람직하다.

IR 소스 및 세장형 몸체의 배치

IR 소스 및 한 세트의 세장형 몸체의 다수의 배치가 본 발명의 권리 범위 내에서 가능하다. 그러한 배치는 한 세트의 세장형 몸체를 구성하는 개별 세장형 몸체와 IR 소스를 구성하는 개별 IR 소스 요소 사이의 관계에 의해 결정된다.

개별 IR 소스 요소와 개별 세장형 몸체 간의 관계는 일 대 일, 다 대 일, 일 대 다, 다 대 다 또는 혼합일 수 있다. 일 대 일 관계에서, 단일 IR 소스 요소는 단일 세장형 몸체에 대응하여 배치된다. IR 소스 요소로부터 방출된 IR 방사선은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 세장형 몸체에 커플링된다. 세장형 몸체에 커플링된 광은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게 독점적으로 IR 소스 요소로부터 커플링된다. 다 대 일 관계에서, 2 이상의 IR 소스 요소의 그룹은 단일 세장형 몸체에 대응하여 배치된다. IR 소스 요소의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 세장형 몸체에 커플링된다. 세장형 몸체에 커플링된 광은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 더욱 바람직하게는 독점적으로 IR 소스 요소 그룹으로부터 커플링된다. 일 대 다 관계에서, 단일 IR 소스 요소는 둘 이상의 세장형 몸체의 그룹화에 대응하여 배치된다. IR 소스 요소로부터 방출된 IR 방사선은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 세장형 몸체의 그룹화에 커플링된다. 세장형 몸체의 그룹에 커플링된 광은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 IR 소스 요소로부터 커플링된다. 다 대 다 관계에서, 둘 이상의 IR 소스 요소의 그룹은 둘 이상의 세장형 몸체의 그룹에 대응하여 배치된다. IR 소스 요소의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 세장형 몸체의 그룹에 커플링된다. 세장형 몸체의 그룹에 커플링된 광은 주로, 바람직하게는 실질적으로 독점적으로, 보다 바람직하게는 독점적으로 IR 소스 요소의 그룹으로부터 커플링된다. 일 대 일, 일 대 다, 다 대 일 또는 다 대 다 관계에 의해 완전히 기술되지 않은 IR 소스 요소와 세장형 몸체 사이의 혼합된 관계가 또한 가능하다.

본 발명의 일 실시예에서, IR 소스의 IR 소스 요소와 한 세트의 세장형 몸체의 세장형 몸체는 일 대 일 관계로 배치된다. 각각의 IR 소스 요소는 해당 세장형 몸체와 일 대 일로 대응된다.

본 발명의 일 실시예에서, IR 소스의 IR 소스 요소와 한 세트의 세장형 몸체의 세장형 몸체는 일 대 다 관계로 배치된다. 각각의 IR 소스 요소는 해당 세장형 몸체의 그룹과 일 대 다로 대응된다.

본 발명의 일 실시예에서, IR 소스의 IR 소스 요소 및 한 세트의 세장형 몸체의 세장형 몸체는 일 대 다 관계로 배치된다. 각각의 IR 소스 요소는 해당 세장형 몸체와 다 대 일로 대응하는 둘 이상의 IR 소스 요소의 그룹에 속한다.

본 발명의 일 실시예에서, IR 소스의 IR 소스 요소 및 한 세트의 세장형 몸체의 세장형 몸체는 다 대 다 관계로 배치된다. 각각의 IR 소스 요소는 해당 세장형 몸체의 그룹과 다 대 다로 대응하는 둘 이상의 IR 소스 요소의 그룹에 속한다.

본 발명의 일 실시예에서, IR 소스의 IR 소스 요소 및 한 세트의 세장형 몸체의 세장형 몸체는 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 두 가지 상이한 타입의 관계를 포함하도록 배치된다: 일 대 일, 일 대 다, 다 대 일, 다 대 다 및 혼합.

IR 소스

디바이스는 IR 소스를 포함한다. 바람직한 IR 소스는 타겟 표면을 가열하기 위한 IR 방사선을 제공하는 역할을 한다. IR 소스로부터의 IR 방사선은 한 세트의 세장형 몸체에 의해 타겟으로 전달된다.

IR 소스는 단일 IR 소스 요소일 수 있거나 IR 소스 요소의 집합으로 구성될 수 있다. IR 소스 요소는 단일 연결된 영역으로부터 방사선을 방출한다. 하나 초과의 연결된 영역으로부터 방사선을 방출하는 IR 소스는 하나 초과의 IR 소스 요소로 구성된다.

IR 소스 요소는 본 발명의 맥락에서의 적합성에 따라 통상의 기술자에 의해 선택될 수 있다.

일 실시예에서, IR 소스는 반도체 IR 방출기를 포함한다. 반도체 IR 방출기는 IR 다이오드 방출기라고도 지칭된다. 반도체 IR 방출기는 반도체 부분으로부터 IR 방사선을 방출하도록 배치 및 구성된다. 바람직한 반도체 IR 방출기는 반도체 밴드갭을 이용하여 반도체 밴드갭의 폭에 의존하는 파장에서 방사선을 방출한다. 바람직한 타입의 반도체 IR 방출기는 IR LED 및 IR 반도체 레이저이다.

일 실시예에서, 디바이스는 790 내지 830 nm의 범위, 바람직하게 800 내지 820 nm의 범위, 보다 바람직하게 805 내지 815 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, 상기 IR 소스 요소는 바람직하게 IR LED이다.

일 실시예에서, 디바이스는 830 내지 870 nm의 범위, 바람직하게 840 내지 860 nm의 범위, 보다 바람직하게 845 내지 855 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, 상기 IR 소스 요소는 바람직하게 IR LED이다.

일 실시예에서, 디바이스는 920 내지 960 nm의 범위, 바람직하게 930 내지 950 nm의 범위, 보다 바람직하게 935 내지 945 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, IR 소스 요소는 바람직하게 IR LED이다.

일 실시예에서, 디바이스는 950 내지 990 nm의 범위, 바람직하게 960 내지 980 nm의 범위, 보다 바람직하게 965 내지 975 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, IR 소스 요소는 바람직하게 IR VCSEL이다.

일 실시예에서, 디바이스는 960 내지 1000 nm의 범위, 바람직하게 970 내지 990 nm의 범위, 보다 바람직하게 975 내지 985 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, IR 소스 요소는 바람직하게 IR VCSEL이다.

일 실시예에서, IR 소스는 열 IR 방출기를 포함하고, 바람직하게 열 IR 방출기이다.

일 실시예에서, 디바이스는 0.8 내지 3 μm의 범위, 바람직하게 1 내지 2.5 μm의 범위, 보다 바람직하게 1.25 내지 2 μm의 범위에 있는 피크 방출 파장을 가진 IR 소스 요소를 포함하고, IR 소스 요소는 바람직하게 열 IR 방출기이다.

광학 요소

디바이스는 하나 이상의 광학 요소를 포함할 수 있다. 바람직한 광학 요소는 IR 소스로부터 방출된 IR 방사선의 경로를 변경시키는 역할을 한다. 특히, 광학 요소는 다음 중 하나 이상을 위해 사용될 수 있다: 커플링 조정, 바람직하게는 세장형 몸체로의 커플링 조정; 디커플링 조정, 바람직하게는 세장형 몸체로부터 디커플링 조정; 포커싱; 발산 및 시준. 통상의 기술자가 본 발명의 맥락에서 적합하다고 간주한 광학 요소를 사용할 수 있다. 다음을 구성하는 그룹으로부터 바람직한 광학 요소가 선택된다: 렌즈; 콜리메이터; 회절기, 바람직하게 회절 격자.

일 실시예에서, 본 발명의 디바이스는 세장형 몸체에 커플링된 IR 소스 요소로부터 방출된 IR 방사선의 비율을 증가시키기 위한 광학 요소를 포함한다.

커플링

IR 방사선은 입구에서 세장형 몸체에 커플링되고 출구에서 세장형 몸체로부터 디커플링된다. 입구는 IR 소스 요소 또는 광학 요소와 접촉하거나 또는 어느 것과도 접촉하지 않을 수 있다.

IR 소스로부터 한 세트의 세장형 몸체의 입구로의 IR 방사선의 커플링은 IR 소스와 접촉하는 입구 또는 IR 소스로부터 떨어진 거리에 있는 입구와 함께 달성될 수 있다. 세장형 몸체의 입구와 IR 소스 사이의 바람직한 거리는 1 mm 내지 1 cm, 바람직하게 1 mm 내지 5 mm, 보다 바람직하게 1 mm 내지 3 mm의 범위에 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 IR 소스와 직접 접촉한다. 세장형 몸체와 IR 소스 사이의 직접적인 접촉은 단지 접촉하고 있거나 부착일 수 있다. 바람직한 부착은 용접 또는 삽입 또는 둘 다이다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 일 대 일 관계로 접촉된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 일 대 다 관계로 접촉된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 다 대 일 관계로 접촉된다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 하나 이상의 광학 요소와 직접 접촉한다. 세장형 몸체와 광학 요소 사이의 직접적인 접촉은 단지 접촉하고 있거나 부착일 수 있다. 바람직한 부착은 용접 또는 삽입 또는 둘 다이다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소, 바람직하게 모든 광학 요소는 일 대 일 관계로 접촉된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소, 바람직하게 모든 광학 요소는 일 대 다 관계로 접촉된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소, 바람직하게 모든 광학 요소는 다 대 일 관계로 접촉된다.

일 실시예에서, 하나 이상 세장형 몸체는 IR 소스로부터 떨어진 거리에 위치된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 일 대 일로 거리 대응 관계에 있다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 일 대 다로 거래 대응 관계에 있다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 IR 소스 요소, 바람직하게 모든 IR 소스 요소는 다 대 일로 거리 대응 관계에 있다.

일 실시예에서, 하나 이상의 세장형 몸체는 하나 이상의 광학 요소로부터 떨어진 거리에 위치된다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소, 바람직하게 모든 광학 요소는 일 대 일로 거리 대응 관계에 있다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소, 바람직하게 모든 광학 요소는 일 대 다로 거리 대응 관계에 있다. 이러한 실시예의 일 양태에서, 한 세트의 세장형 몸체, 바람직하게 모든 세장형 몸체, 및 한 세트의 광학 요소s, 바람직하게 모든 광학 요소는 다 대 일로 거리 대응 관계에 있다.

기술 적용

본 발명의 디바이스 및 공정은 타겟, 특히 접근하기 어려운 타겟 표면을 가열하는데 유용하다. 본 발명의 하나의 적용은 몰딩 부분, 바람직하게는 몰딩 플라스틱 부분을을 처리하는 것이다. 몰딩 부분의 바람직한 처리는 몰딩 버의 제거이다. 본 발명은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 하나 이상을 가열하기 위해 사용될 수 있다: 플라스틱, 실리콘, 금속, 무기 화합물 및 복합재. 바람직한 열가소성 물질은 다음을 구성하는 그룹으로부터 하나 이상 선택된다: 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌 공중합체 (acrylonitrile butadiene styrene co-polymer), 폴리아크릴레이트 (polyacrylate), 폴리락티드 (polylactide), 폴리메틸 메타크릴레이트 (polymethyl methacrylate), 폴리카보네이트 (polycarbonate), 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (polyethylene terephthalate), 폴리 에틸렌 (poly ethylene), 폴리 프로필렌 (poly propylene), 폴리 스티렌 (poly styrene), 폴리 에테르 케톤 (poly ether ketone) 및 폴리 비닐 클로라이드 (poly vinyl chloride). 바람직한 무기 화합물은 ZnO 또는 SiC이다.

본 발명의 또 다른 적용은 2 개 이상의 부분으로부터 복합재 물품을 제조하기 위한 것이다. 본 발명의 디바이스 또는 공정 또는 둘 다는 타겟 표면을 가열하여 연화 또는 용융시키기 위해 사용될 수 있다. 이어서, 추가 부분은 그 후에 연화되거나 용융된 타겟 표면에 용접된다.

도 1a는 단일 IR LED (103)가 단일 유리 섬유 (101)에 대응하는 일 대 일 관계를 도시한 개략도이다. IR LED (101)로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102)를 통해 유리 섬유 (101)의 입구에 커플링된다. IR LED (103)로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 임의의 다른 유리 섬유 (101)가 아닌 유리 섬유 (101)에만 커플링된다. IR LED (103)로부터의 IR 방사선만이 유리 섬유 (101)에 커플링되고, 임의의 다른 IR LED로부터의 IR 방사선은 커플링되지 않는다.

도 1b는 단일 IR LED (103)가 2 개의 유리 섬유 (101)의 그룹에 대응하는 일 대 다 관계를 도시한 개략도이다. IR LED (101)로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102)를 통해 유리 섬유 (101)의 그룹의 입구에 커플링된다. IR LED (103)로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 임의의 다른 유리 섬유 (101)가 아닌 유리 섬유 (101)의 그룹에만 커플링된다. IR LED (103)로부터의 IR 방사선만이 유리 섬유 (101)의 그룹에 커플링되고, 임의의 다른 IR LED로부터의 IR 방사선은 커플링되지 않는다.

도 1c는 4 개의 IR LED (103)의 그룹이 단일 유리 섬유 (101)에 대응하는 다 대 일 관계를 도시하는 개략도이다. IR LED (101)의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102)를 통해 유리 섬유 (101)의 입구에 커플링된다. IR LED (103)의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 임의의 다른 유리 섬유 (101)가 아닌 유리 섬유 (101)에만 커플링된다. IR LED (103)의 그룹으로부터의 IR 방사선만이 유리 섬유 (101)에 커플링되고, 임의의 다른 IR LED로부터의 IR 방사선은 커플링되지 않는다.

도 1d는 4 개의 IR LED (103)의 그룹이 2 개의 유리 섬유 (101)의 그룹에 대응하는 다 대 다 관계를 도시하는 개략도이다. IR LED (101)의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102)를 통해 유리 섬유 (101)의 그룹의 입구에 커플링된다. IR LED (103)의 그룹으로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 임의의 다른 유리 섬유 (101)가 아닌 유리 섬유 (101)의 그룹에만 커플링된다. IR LED (103)의 그룹으로부터의 IR 방사선만이 유리 섬유 (101)의 그룹에 커플링되고, 임의의 다른 IR LED로부터의 IR 방사선은 커플링되지 않는다.

도 1e는 6 개의 IR LED (103)와 2 개의 유리 섬유 (101) 사이의 혼합 관계를 도시한 개략도이다. 좌측 (103c) 상의 4 개의 IR LED로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102b)를 통해 좌측 유리 섬유 (101b)에 커플링된다. 우측 (103a) 상의 4 개의 IR LED로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102a)를 통해 우측 유리 섬유 (101a)에 커플링된다. 중심 (103b)의 2 개의 IR LED로부터 방출된 IR 방사선 (104)은 렌즈 (102a)를 통해 우측 유리 섬유 (101a) 및 렌즈 (102b)를 통해 좌측 유리 섬유 (101b) 둘 다에 커플링된다. 좌측 유리 섬유 (101b)는 좌측 (103c) 상의 4 개의 IR LED 및 중심 (103b)의 2 개의 IR LED 둘 다로부터 IR 방사선을 수신한다. 우측 유리 섬유 (101a)는 우측 (103a) 상의 4 개의 IR LED 및 중심 (103b)의 2 개의 IR LED 둘 다로부터 IR 방사선을 수신한다. 여기서 IR LED (103)과 유리 섬유 (101) 사이의 관계는 다음 것 중 어느 것으로도 기술될 수 없다: 일 대 일, 일 대 다, 다 대 일, 또는 다 대 다.

도 2는 한 세트의 유리 섬유 (101)와 일 대 일 대응하는 IR LED (103)의 어레이 (201)를 도시하는 개략도이다. IR LED (103)는 IR 소스 (201)로 함께 간주된다. 각각의 IR LED (103)는 해당 유리 섬유 (101)와 일 대 일로 대응한다. IR LED (103)로부터의 IR 방사선 소스는 렌즈 (102)를 통해 해당 유리 섬유 (101)에 커플링된다.

도 3은 유리 코팅 (401)을 가진 열 방출기 (402)를 도시한 개략도이고, 상기 유리 코팅은 404에서 유리 코팅에 용접된 유리 로드 (403)를 가진다. IR 방사선 (405)은 열 방출기 (402)로부터 입구 (406)를 통해 유리 로드 (403)로 통과하고, 출구 (407)로 방출된다.

도 4는 유리 코팅 (401)을 가진 열 방출기 (402)를 도시한 개략도이고, 상기 유리 코팅은 유리 코팅에 용접된 3 개의 유리 로드 (403)를 가진다. IR 방사선 (405)은 열 방출기 (402)로부터 유리 로드 (403)로 통과하고 타겟 (501)에서 교차한다.

도 6은 유리 섬유 (101)에 일 대 일로 커플링된 IR LED (103)의 어레이 (201)를 도시한 개략도이다. 유리 섬유 (101)는 다발 (301)로 그룹화된다. IR LED (103)로부터의 IR 방사선 (104)은 유리 섬유 (101)를 통해 수행되고, 섬유 다발 (301)의 말단부로부터 방출된다.

도 7은 테스트 기판의 표면을 개략적으로 도시한다. 표면은 10 mm의 측면 (701)을 갖는 입방체 캐비티를 가진다. 테스트 지점 A는 후면 내부면의 중간점에 있고, B는 캐비티 측면의 중간점에 있으며, C는 캐비티로부터 5 mm 떨어진 기판의 외부면에 있다. 세장형 몸체의 경우, 출구 표면 (예를 들면, 유리 로드의 팁)은 캐비티의 후면으로부터 5 mm 떨어진 지점 (702)에 위치된다. 비-세장형 방출기인 경우, 방출기는 외부 기판 표면으로부터 5 mm 떨어져 710에 위치된다. A, B 및 C 각각에서, 기판의 표면은 도 8에 도시된 바와 같이 융기부를 갖는다.

도 8은 각각의 테스트 위치 A, B 및 C에서도 7의 테스트 기판의 표면을 개략적으로 도시한다. 이들 위치의 테스트 표면은 일련의 0.5 mm 높이의 융기부 및 0.2 mm 높이의 융기부를 가진다.

도 9는 도 7 및 8의 테스트 기판 (901)에 방사선 (903)을 가하기 위해 사용되는 열 IR 방출기 (904)를 개략적으로 도시한다. 열 방출기 (401)는 캐비티 (902)로 들어가기에는 너무 크다.

도 10은 도 7의 테스트 기판 (901)의 캐비티 (902)에 방사선 (903)을 가하기 위해 사용된, 열 IR 방출기 (904)에 용접된 유리 로드 (403)인 도 4의 디바이스를 도시한다. 유리 로드 (403)의 말단부는 IR 방사선 (903)을 가하기 위해 캐비티 (902)에 도달할 수 있다.

도 11은 도 7의 테스트 기판 (901)의 캐비티 (902)에 방사선 (903)을 가하기 위해 사용된 IR LED (905)의 어레이를 도시한다. 어레이 (905)는 테스트 기판 (901)의 캐비티 (902) 내부에 맞지 않을 수 있다.

도 12는 도 7의 테스트 기판 (901)의 캐비티 (902)에 방사선 (903)을 가하기 위해 사용된 유리 섬유 (101)의 다발 (301)에 커플링된 IR LED (201)의 어레이를 도시한다. 섬유 다발 (301)의 말단부는 캐비티 (902)에 들어가기 충분히 작아서 그 내부에 IR 방사선 (903)을 가할 수 있다.

도 13은 평평한 타겟 표면을 도시한다. 예를 들어, 방출기의 출구는 타겟 표면 상의 지점 (1004)으로부터 위로 5 mm 떨어진 지점 (1005)에 위치되었다. 보다 큰 출구 표면의 경우, 출구 표면의 중간점은 지점 (1005)에 위치되었다. 조사에 이어, 온도 측정은 지점 (1004)에서, 그리고 지점 (1004)으로부터 각각 5 mm, 10 mm 및 15 mm로 이격된 링 (1003, 1002 및 1001) 상에서 이루어졌다.

테스트 방법

광 파워 플럭스

광 파워 플럭스는 CIE 84-1989에 따라 측정된다.

피크 방출 파장 및 대역폭

피크 방출 파장 및 대역폭은 CIE 63-1984에 따라 측정된다.

피크 방출 파장은 스펙트럼 방출 밀도에서 최대로 있다. 대역폭은 스펙트럼 방출 밀도가 피크 값의 절반 이상인 피크 방출 파장에 대한 분포의 폭이다.

타겟 표면에서의 온도

온도는 DIN IEC 60584에 따라 측정된다.

접착력

접착력은 1에서 5까지의 순위를 사용하여 ASTM D3359-17의 테이프 테스트를 사용하여 측정되며, 여기서 1은 성능이 가장 좋지 않은 것이고, 5는 성능이 가장 우수한 것이다.

예시

다음의 예시는 본 발명이 어떻게 실시될 수 있는지를 기술한다. 예시는 완전한 것이 아니며 청구된 발명의 권리 범위에 대한 제한을 나타내지 않는다.

예시 1a

디바이스는 도 2 및 6에 따라 제공된다. IR 소스로서, 다음 속성을 가진 Osram 사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 IR LED의 5 × 5 정사각형 어레이가 사용되었다: 방출기 피크 파장 = 940 nm, 방출 파장 대역폭 = 100 nm, 광학 플럭스 = 10 W/㎠, 방출 면적 1 ㎟. 정사각형 어레이는 2.5 mm의 인접한 IR LED 사이에 간격을 가졌다. 그러므로 어레이는 15 mm × 15 mm의 전체 크기를 가졌다. 각각의 IR LED 위에, 단면 직경이 1.25 mm 인 독일 Heraeus Noblelight GmbH사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 원형 시준 렌즈를 위치시켰다. 각 렌즈는 평평한 측면이 IR LED를 향하게 하면서 해당 IR LED로부터 1 mm 떨어진 거리에 있었다. 다음 속성을 가진 독일 Laser Components GmbH 사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 0.37의 개구 수를 갖는 석영 유리 섬유는 위치되되, 일측 말단부가 각 렌즈의 곡선 표면으로부터 1mm로 떨여져 위치되었다: 길이 = 5 m, 코어 직경 = 0.8 mm, 클래딩 물질 = 경질 중합체, 코팅 직경 기여 = 0.1 mm. 유리 섬유의 타측 말단부는 단단하게 다발화되고 테이프로 함께 유지되어 18 ㎟의 출구 표면적을 제공하였다. 출구 표면은 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌으로 제조된 타겟 기판에 근접하게 위치되었다. 이는 도 12에 도시된 바와 같이 후면으로부터 5 mm 떨어진 거리에서 캐비티에 도입되었다. IR 방사선은 IR LED 어레이를 활성화함으로써 5 초 동안 타겟 표면에 가해졌다. 이로써, 출구 표면의 표면적에 대한 방출기 표면적의 비율은 13:1이였다.

예시 1b

디바이스는 도 3에 따라 제공된다. IR 소스로서, 다음 속성을 가진 독일 Heraeus Noblelight GmbH 사로부터 상업적으로 입수 가능한 열 방출기가 사용되었다: 방출기 피크 파장 = 1250 nm, 방출 파장 대역폭 = 3000 nm, 광 플럭스 = 10 W/㎠, 30 x 25 ㎟ 방출 면적. 다음 속성을 가진 독일 Heraeus Quarzglas GmbH 사로부터 상업적으로 입수할 수 있는 0.9의 개구수를 갖는 석영 유리 스태프 (staff)는 열 방출기의 절연 물질의 표면에 일측 말단부로 용접되었다: 길이 = 10 cm, 코어 직경 = 5 mm. 출구 표면은 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌으로 제조된 도 7 및 8에 따른 타겟 기판에 근접하게 위치되었다. 이는 도 10에 도시된 바와 같이 후면으로부터 5 mm 떨어진 거리에서 캐비티에 도입되었다. IR 방사선은 열 방출기를 활성화함으로써 5 초 동안 타겟 표면에 가해졌다. 이로써, 입구 표면적에 대한 방출기 표면족의 비율은 38:1이고, 출구 표면적에 대한 방출기 표면적 비율 역시 38:1이였다.

예시 2a

유리 섬유를 커플링함 없이 어레이를 사용하는 것을 제외하고는 예시 1a를 반복하였다. 어레이는 도 11에 도시된 바와 같이 타겟 기판 외부 표면으로부터 5 mm 떨어져 위치되었다. IR 방사선은 마찬가지로 IR LED 어레이를 활성화시킴으로써 5 초 동안 타겟 표면에 가해졌다.

예시 2b

부착된 유리 로드 없이, 열 방출기를 사용하는 것을 제외하고는 예시 1b를 반복하였다. 열 방출기는 도 9에 도시된 바와 같이 타겟 기판 외부 표면으로부터 5 mm 떨어져 위치되었다. IR 방사선은 마찬가지로 열 방출기를 활성화시킴으로써 5 초 동안 타겟 표면에 가해졌다.

측정

각각의 경우에, 타겟 기판은 차후에 융기부가 여전히 식별 가능한지 또는 용융되었는지 여부를 확인하기 위해 위치 A, B 및 C에서 검사되었다. 또한 구조의 더 큰 규모의 무결성을 검사했다.

[표 1]

0 = 소형 융기부 및 대형 융기부 둘 다는 가열 후 (post heating) 식별 가능

1 = 작은 융기부는 식별 가능하지 않음. 큰 융기부는 가열 후 식별 가능함

2 = 작은 융기부 또는 큰 융기부 어떤 것도 가열 후 식별 가능하지 않음

표 1로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 예시 1a 및 1b 둘 다는 C에서의 융기부 손상 없이 캐비티의 먼 말단부에서 A에서의 융기부의 선택적인 가열 및 제거를 허용하였다. 1a에서 캐비티 B의 측면 상의 융기부는 또한 터치되지 않았다. 1b에서, B에서 융기부가 약간 용융되었다. 비교 예시 2a 및 2b 둘 다에서, 캐비티의 위치 A에서의 가열은 C에서의 외부 표면을 손상시킴 없이 달성되지 않을 수 있다. 비교 예시에서 기판의 대규모 구조의 손상 역시 있었다.

예시 3a-4b

예시 1a, 1b, 2a, 2b는 반복되었지만, 도 13에 따른 타겟으로 반복되었다. 각 경우에서, 방출기 출구는 타겟의 중심 지점으로부터 5 mm 떨어져 위치되었다. 온도 측정은 중심 지점의 온도가 150 ℃에 도달하면 동심원 링에서 취해졌다.

[표 2]

표 2로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 예시 3a 및 3b는 각각 대응하는 비교 예시4a 및 4b보다 타겟의 중심에서 더 나은 선택적 가열을 제공하였다.

예시 5

예시 1a 및 1b의 디바이스는 다음과 같은 방식으로 사용되었다: 예시 1a의 유리 섬유는 굽힘 반경 (r)을 갖는 각도 (α)의 원호를 달성하도록 구부러졌다. 예시 2a의 유리 로드는 굽힘 반경 (r)을 갖는 각도 (α)의 원호로 가열되고 가공되었다. 결과는 표 3에 나타난다. 출구 파워는 각도 편차 없이 해당 예시에 대해 정규화된다.

[표 3]

이들의 가요성으로 인해, 유리 섬유는 클램프로 제 위치에 고정되어야 했다. 클램프의 부피 및 섬유 굴곡은 좁은 리세스에 대한 접근, 특히 아래로부터의 접근을 복잡하게 한다. 유리 로드가 형상화되었다면, 쉽게 제 위치로 이동될 수 있고, 지지부 없이 제 위치에 유지될 수 있다.

101 세장형 몸체 102 광학 요소
103 IR 소스 요소 104 IR 방사선
201 IR 소스 (어레이) 301 섬유 다발
302 타겟 303 지지/가요성 출구 표면
401 유리 코팅 402 열 IR 소스
403 유리 로드 404 용접
405 IR 방사선 406 입구
407 출구 501 타겟
701 캐비티 개구 = 10 mm 702 출구 위치
703 간격 = 5 mm 801 대형 융기부 = 0.5 mm
802 소형 융기부 = 0.2 mm 901 테스트 기판
902 캐비티 903 IR 방사선
904 열 방출기 905 IR LED 어레이
1001 15 mm 간격인 외부 링 1002 10 mm 간격인 중간 링
1003 5 mm 간격인 내부 링 1004 타겟 표면 중간점
1005 5 mm 간격인 방출기 위치

Claims

타겟을 처리하기 위한 디바이스에 있어서,
a. 제 1 표면적을 가진 방출기 표면으로부터 IR 방사선을 방출하도록 구성 및 배치된 IR 소스;
b. 하나 이상의 세장형 몸체로 구성된 한 세트의 세장형 몸체 - 각 세장형 몸체는 총괄적으로 입구들로 지칭되는 입구를 가지며, 그리고 각 세장형 몸체는 총괄적으로 출구들로 지칭되는 출구를 가짐;를 포함하며,
상기 IR 소스로부터 방출된 IR 방사선은 상기 입구를 통해 상기 세트의 세장형 몸체에 커플링되고, 제 2 표면적을 가진 출구 표면에 걸친 출구를 통해 상기 세장형 몸체로부터 디커플링되고;
상기 제 1 표면적은 제 2 표면적보다 큰, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1에 있어서,
상기 IR 소스는 열 방출기를 포함하는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 또는 2에 있어서,
상기 IR 소스는 반도체를 포함하는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 IR 소스는 IR-LED를 포함하는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 IR 소스는 다음 속성:
a. 1 내지 250 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;
b. 800 내지 1600 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장;
c. 1 내지 50 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;
d. 10 W 내지 100 kW의 범위에 있는 총 파워 출력;
중 하나 이상을 가지는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 IR 소스는 다음 속성:
a. 1 내지 60 W/㎠의 범위에 있는 광 파워 플럭스를 갖는 방출기 표면;
b. 800 내지 3000 nm의 범위에 있는 피크 방출 파장;
c. 100 내지 4800 nm의 범위에 있는 방출 파장의 대역폭;
d. 10 W 내지 100 kW의 범위에 있는 총 파워 출력;
e. 정상 동작 동안 200℃ 내지 1100℃의 온도 범위에 있는 전기 절연체를 포함하는 것; 중 하나 이상을 가지는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 세장형 몸체는 유리로 제조되는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 IR 방사선 소스는 상기 세트의 세장형 몸체에 일 대 일 대응하는 IR 소스 요소를 포함하고, 각각의 IR 소스 요소로부터의 광은 대응하는 세장형 몸체에 커플링되며, 광학 요소는 각각의 IR 소스 요소와 상기 대응하는 세장형 몸체 사이에 위치되는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 디바이스는 10 W 내지 10 kW의 범위에 있는, 출구로부터의 최대 총 파워 출력을 제공하도록 배치 및 구성되는, 타겟을 처리하기 위한 디바이스.
청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른 디바이스로부터 타겟에 IR 방사선을 가함으로써 얻어질 수 있는, 열 처리된 타겟.
처리 기판을 제조하기 위한 공정에 있어서,
a. 캐비티 및 상기 캐비티 내부에 위치된 타겟을 갖는 기판을 제공하는 단계;
b. 상기 캐비티 외부에 IR 소스를 제공하는 단계;
c. 하나 이상의 세장형 몸체를 구성한 한 세트의 세장형 몸체를 제공하는 단계 - 각각의 세장형 몸체는 상기 캐비티 외부의 입구 및 상기 캐비티 내부의 출구를 가짐;
d. 상기 IR 소스에 의해 방출된 IR 방사선을 상기 세장형 몸체를 통해 상기 타겟으로 전달하여 열 처리된 기판을 얻는 단계;를 포함하는, 처리 기판을 제조하기 위한 공정.
청구항 11에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는, 열 처리된 타겟.
복합재를 제조하기 위한 공정에 있어서,
a. 청구항 10 또는 12에 따른 열 처리된 타겟을 제공하는 단계;
b. 상기 복합재를 얻기 위해 상기 열 처리된 타겟을 추가 부분과 접촉하는 단계;를 포함하는, 복합재 제조 공정.
청구항 13에 따른 공정에 의해 얻어질 수 있는, 복합재.
디바이스에서 IR LED 어레이의 사용에 있어서,
상기 디바이스는 기판의 캐비티의 내부를 열 처리하고, 상기 IR LED는 상기 캐비티 외부에 위치되는, 디바이스에서 IR LED 어레이의 사용.
가열의 위치 선택성을 개선시키기 위한 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항에 따른, 디바이스의 사용.