WO1998001889A1 - Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor - Google Patents

Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor Download PDF

Info

Publication number
WO1998001889A1
WO1998001889A1 PCT/FR1997/001252 FR9701252W WO9801889A1 WO 1998001889 A1 WO1998001889 A1 WO 1998001889A1 FR 9701252 W FR9701252 W FR 9701252W WO 9801889 A1 WO9801889 A1 WO 9801889A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
bore
tube
section
tube according
radiation
Prior art date
Application number
PCT/FR1997/001252
Other languages
French (fr)
Inventor
Christian Lumpp
Original Assignee
Lumpp & Consultants
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lumpp & Consultants filed Critical Lumpp & Consultants
Priority to AU36255/97A priority Critical patent/AU3625597A/en
Publication of WO1998001889A1 publication Critical patent/WO1998001889A1/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/025—Associated optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/30—Vessels; Containers
    • H01J61/32—Special longitudinal shape, e.g. for advertising purposes

Definitions

  • the present invention relates to a glass tube emitting electromagnetic radiation, comprising a tubular part elongated around an axis and pierced from end to end with a bore for retaining a pressure ionizing gas, said bore being capable of delimiting a beam emitting radiation.
  • It also relates to devices and a method using such a tube.
  • the invention finds a particularly important, although not exclusive, application in the field of photochemical treatment of materials by ultraviolet radiation with emitter tubes containing an ionizing gas at high or medium pressure, for example used in the paper industry, textiles , the plastics industry, the food industry, the automobile industry as well as in the printing field, in particular for the polymerization of inks or varnishes on films, for example constituted by webs of paper or cardboard.
  • high or medium pressure means absolute gas pressures greater than or equal to 2 kg / cm 2 , for example 3 kg / cm 3 for medium pressure and greater than 5 kg / cm 2 for high pressure, which can for example reach 100 kg / cm 2 .
  • the invention is also applicable to other types of radiation such as those emitted by lamps radiating in the visible light spectrum, for example like xenon lamps, at low pressure, that is to say less than around 1 bar of relative pressure.
  • the invention is also not limited to the types of products to be treated. It can for example be used for drying plate products or for drying certain varnishes and adhesives.
  • Devices for the production and reflection of ultraviolet radiation comprising a straight emitting tube and a straight concave reflector having a parabolic section or an elliptical section.
  • the present invention aims to provide a radiation emitting tube, a device and a method implementing such a tube, meeting better than those previously known the requirements of practice, in particular in that it provides a compact and space-saving tube, suitable for considerably limiting ozone production while maximizing the usable photochemical energy thanks to a structural design allowing excellent optimization of the energy efficiency of the radiation emitted.
  • the invention proposes in particular a tube emitting ultraviolet radiation, in transparent quartz, with electrodes, elongated around an axis and pierced from end to end with a bore for retaining an ionizing gas in high or medium pressure, said bore being able to contain a beam emitting radiation, characterized in that the bore comprises a portion of wall called lower, symmetrical with respect to an axial plane of the bore, and forming a dioptric surface arranged for, in combination with the dioptric surface formed by the external surface of the tube, direct parallel or at least partially focus the radiation emitted from the axis of the bore at the outlet of said tube.
  • the tube is associated with a surface reflecting the emitted radiation comprising two longitudinal lateral wings symmetrical with respect to an axial plane of the bore.
  • the reflective surface has a cross section at least in part parabolic, elliptical or straight, or at least in part substantially parabolic, substantially elliptical or substantially straight.
  • the present invention uses a rectilinear emitting tube, the geometric emission center of which coincides with the focal point of the corresponding reflector, also rectilinear and of section at least partially parabolic (for example for treating flat surfaces ), or at least partly elliptical in cross-section
  • the generator at the top of the reflection curve being parallel to the axis coincident with the focal line, and the end edges of the parabolic or elliptical portions being located below the generator the bore, on the other side of it relative to said generator at the top.
  • the medium or high pressure ultraviolet emitters of the invention more particularly described here are so-called “discharge” tubes comprising electrodes at very high temperature (above 1000 ° C.) called “hot electrodes”.
  • the transmitter is therefore devoid of any filament of the infrared emitter filament type.
  • the electric arc generated by the two electrodes respectively located on each side of the transparent tube, generates a light beam generally formed by one or more metal iodides in the plasma state, or by xenon or a mercury / xenon mixture or other gas or rare earths, each end of the beam being in the form of light cones whose tips are coincident with the electrodes.
  • the irradiating plasma beam has the shape of a light cylinder, which can advantageously be a truncated cylinder, for example flattened, as will be seen, has a total length constituted by the distance between the two electrodes, for example between a few mm for short arc transmitters and more generally between 30 mm and 2500 mm, for example greater than 1 m, and a cross section of the same size as the inner section of the translucent tube which contains it.
  • the metal iodide (s) may be derived from pure metals or from alloys, namely, for example, pure mercury, pure iron, pure gallium, iron / cobalt (mixture), gallium / lead (mixture), mercury / gallium (mixture) etc.
  • the gas or gases used can be pure (for example xenon) or in the form of a mixture (for example mercury / xenon).
  • the geometric shape of the dioptric surfaces, and in particular that of the lower portion of the bore, implemented and developed structurally within the framework of the embodiments of the invention more particularly described here, is designed with reference to the geometric focus of the device comprising the tubes according to the invention, focal point in general coinciding with the axis of the bore, which will therefore be referred to below as the focal axis.
  • any light point of the beam situated outside the focal axis, only partially responds to this mode of radial irradiation corresponding to the design of the dioptric surfaces. Only the radiations emitted in the plane passing through the focal axis correspond to this conception.
  • the invention thus allows the light point of the entire beam to behave as close as possible in the same way as the points of the focal axis.
  • one and / or the other of the following arrangements are also used:
  • the bore is a cylinder truncated in the lower part by a first plane perpendicular to the axial plane, to form said portion of lower wall;
  • the bore is a cylinder truncated in the upper part by a second plane, parallel to the first plane, giving the bore a substantially rectangular section;
  • the bore is cylindrical and has on its internal surface forming the lower wall portion, two triangular grooves each having an external face parallel to said axial plane of one bore;
  • the bore is cylindrical and has on its internal surface forming the portion of lower wall, a recess whose lower face is a portion of cylinder, convex, of radius R and whose side walls are parallel to the axial plane of one bore ;
  • the tube has an upper external wall with an external surface adapted to the upper internal wall of the bore and arranged to return the radiation emitted from the axis of the bore towards said upper external wall, in return and in superposition with said radiation emitted towards the axis of the bore, said external surface of the upper outer wall being covered with a reflective material;
  • the tube has a lower wall with an external surface adapted to the lower internal wall of the bore and arranged to direct at least partially the radiation emitted from the axis of the bore towards the axial plane of the bore;
  • the tube has a lower wall with an external surface adapted to the lower internal wall of the bore and arranged to direct at least partially the radiation emitted parallel to the axial plane of one bore;
  • the tube has electrode chambers with an internal cross section greater than or equal to the internal section of the radiating emitting part of the tube;
  • the cross section of the transmitter beam is constant and less than or equal to around 45 mm 2 ;
  • the cross section of the transmitter beam is constant and less than or equal to around 30 mm 2 , 10 mm 2 , or even 5 mm 2 ;
  • constant section is meant a constant cross section over the useful arc length of the beam, therefore not necessarily including the electrode chambers.
  • the invention further provides a device for treating and in particular drying products arranged in a flat or curved sheet, or else single or cylindrical comprising at least one tube of the type described above, and a method of applying radiation to a continuously or continuously moving product using such a device.
  • the invention also provides a method of applying radiation to a sheet product, single-line or disposed on a flat or curved surface, characterized in that the product is irradiated with a rectilinear plasma beam emitting ultraviolet radiation elongated around a axis, of constant circular cross-section, truncated or partially truncated on the side of the product to be irradiated, less than 45 mm, and for example having a maximum radial dimension less than or equal to around 9 mm.
  • the product is irradiated with a plasma beam of ultraviolet radiation elongated around an axis, of constant cross section less than or equal to 30 mm, or even 10 mm 2 , for example having a radial dimension less than or equal to around 4 mm, less than or equal to around 2 mm, or even less than or equal to around 1 mm, only the physical limits of manufacturing a glass tube being taken into account.
  • the product is irradiated with radiations entirely emitted and reflected by the same tube delimiting the plasma beam, comprising a reflective surface. secured to the emitting tube of said plasma beam, defining an inverse light image.
  • the concept of an inverse light image which will also be detailed below, means that the primary radiations emitted at the level of the beam axis by the plasma beam are reflected in the form of secondary rays, which come to overlap, substantially or strictly, with the primary radiation emitted in the other direction by said beam.
  • a plasma cylinder of cylindrical section truncated on two sides, on one side or even comprising in the lower part and perpendicular to the axial plane a convex curved section.
  • FIG. 1 and 2 are partial views, in section, of variants of a first embodiment of the transmitter tube according to the invention, comprising a truncated cylindrical bore in the lower part.
  • FIGS 3 and 4 are sectional views of variants of a second embodiment of a transmitter tube according to the invention, provided with a bore having grooves.
  • - Figures 5 and 6 illustrate other variants of the first embodiment, with doubly truncated bores.
  • FIG. 7 and 8 are sectional views of two variants of electrode chamber for tube according to the invention.
  • FIG. 9 and 10 illustrate two embodiments of the transmitter / reflector device 1 according to the invention.
  • the same reference numbers will preferably be used to designate identical elements or of the same type.
  • FIGS. 1 and 2 show a rectilinear tube 1 made of glass transparent to UV rays, for example made of opaque extruded quartz or material that is substantially opaque to infrared radiation.
  • the tube 1 is pierced end to end with a bore 2, partially cylindrical, truncated by a plane 3, of axis 4.
  • the bore is inscribed in a cylinder of radii r and is obtained by spinning.
  • the plane 3 is perpendicular to the axial plane 5 of symmetry of the tube. It is for example located at a distance - from the axis 4. 2
  • the tube is closed at each end by plugs carrying electrodes (not shown) which will be detailed later, and contains an ionizing gas, for example an iodide mercury, medium pressure, for example 3 bars, capable of emitting ultraviolet radiation 5, when the tube is under tension and when it creates a plasma arc between the electrodes, in a manner known per se.
  • the tube 1 has a cylindrical outer surface.
  • it comprises an upper wall 6, partly cylindrical, provided with an external surface 7 forming an arc of a circle with an angle at the apex equal to 2 ⁇ 5 .
  • the surface 7 is covered, for example by vacuum spraying or any other means known to those skilled in the art allowing adhesion to quartz, of a film 9 (in dashed lines in the figures) of emitted ultraviolet (UV) reflecting material, for example of a metallic layer of aluminum one micron thick, for UVs of wavelength from 100 nm to 1 micron, for example 360 nm.
  • a film 9 in dashed lines in the figures
  • UVs emitted ultraviolet
  • the tube 1 closes on the other side of the generator at the top 8 relative to the bore 2, by a bottom wall 10.
  • the bottom wall 10 has an external face
  • the radiant energy (total or almost total) which radiates from axis 4 of the cylinder is made up of the sum of two radiant energies: the primary radiant energy, which radiates directly into a closed conical space corresponding to the angles at-. + ⁇ 2 + ⁇ 3 , and the secondary radiant energy, which radiates in a conical space open on the reflection curve of the reflector, corresponding to the angle ⁇ 5 , to be reflected there and return at best perpendicular (arrow 13) to the product located in the irradiated plane 14,
  • the invention therefore optimizes the yield
  • the intensity radiated in any direction is then equal to the product of the intensity radiated in the direction of the normal to the surface radiated by the cosine of the angle that this direction makes with the normal.
  • the lower wall 10, facing the irradiated product is transparent, comprises a protrusion 15 in the form of a dome having a dioptric surface 16, in the portion of a cylinder of radius R 1 (equal or different of R, radius of the tube), arranged to direct all of the radiation emitted towards the product, in the angles ⁇ L and 2 , so that all or most of the radiation, primary and secondary, arrive at directed fluxes towards the axial plane 5, according to Lambert's law, after deviation by the dioptric plane 3.
  • the angle ⁇ 2 is defined on one side by the radius 17 not deviated, passing through the line of intersection 18 of the plane 3 with the internal surface of the bore, and on the other side first by the ray 19 deviated by the dioptric plane 3, at the level of the line of intersection 18, then by the ray 21 after refraction with the line of intersection 22 between the external surface of the cylindrical tube and the dioptric surface 16 belonging to the projection 15.
  • the upper section of the tube in the form of a cylinder portion, the geometric center of which is on the reflector hearth (not shown) makes it possible to minimize the dispersion of this radiation.
  • the secondary radiant energy coming from the angle entered ⁇ 5 is added to the primary radiant energy entered in the angle ( ⁇ 12 + ⁇ 3 ), at
  • the angle ⁇ 3 inscribes the rays which will be reflected by the elliptical reflection curve, parabolic or flat reflector 20 shown partially in broken lines in FIG. 2.
  • the opening of the angle ⁇ 3 is characterized by the two limiting rays which are the rays 17 ′ before the reflective zone of the inverse light image and the ray 17 which passes through the lower end edge of the parabolic reflector 20, elliptical or plane.
  • the reflecting surfaces are for example parabolic or elliptical, and may or may not be covered with reflective material, the reflection of the rays emitted by the plasma disc on this remaining part, c ' that is to say in the angle cone ⁇ 3 , being made either by reflecting material (aluminum for example) or by dioptric refraction, due to the refractive indices different from the two refractive media that are quartz and the surrounding gas.
  • FIG. 3 shows a tube 30, the bore 31 of which comprises an internal face 32 provided with two longitudinal grooves 33 of section substantially in the form of a triangle of height, for example ⁇ 1/5 of the diameter of the bore, for example equal to l / 10th with an outer side 34 parallel to the axial plane 5, the spokes 35 passing through the junction edge 36 with the internal surface of the bore and the spokes 37 passing through the crest line 38 of the triangle defining the angle ⁇ 2 .
  • the grooves 33 thus define a dead dihedral
  • the totality of the radiation inscribed in the angle 2 defines a portion of energy irradiating the first vertical diopter 45, parallel to the axis 5 of the recess 40, in such a way that all of the primary refracted rays are reoriented to be directed towards the reflection curves of the reflector (not shown).
  • FIG. 5 shows a tube 50 according to another embodiment of the invention.
  • the section of the bore 51 is in the form of a truncated circle, the upper 52 and lower 53 parts, of section in the shape of a moon portion, have been kept full, made of glass, symmetrically with respect to the plane 54 perpendicular to the axial plane 55 containing the generator at the top 56 of the tube.
  • FIG. 6 shows another one-piece tube 62 with bore 63 comprising a lower face 64 of the type described with reference to FIG. 2.
  • the tube of FIG. 6 is substantially cylindrical, its upper part and its bore being of the flattened or truncated type described with reference to FIG.
  • the tube 62 comprises a lower portion 65 whose external surface 64 makes it possible to deviate in flow parallel 66 for example or again, in the case where the same more accentuated convex shape is used (with a smaller radius of curvature), to deflect a convergent flux towards the second focal point F ′, according to the laws of optics, the rays refracted by the truncated cavity of the bore.
  • the emitting tube according to the embodiments of the invention more particularly described here is covered with a reflective material as shown in phantom in the figures.
  • a light disc with an internal diameter "ID" of about 4 mm is provided. (and advantageously less) for the entire radiating length "L uv ".
  • a chamber is provided corresponding to the electrode housing (when it exists) and to the potential fouling and devitrification zone.
  • the diameter of the chamber is equal to that of the tube, and in FIG. 8 the diameter of the chamber "D ce " is widened to the usual value of 11 mm which, by experience, is recognized to be sufficient for correct functioning of the electrode and the mechanical resistance of the quartz envelope.
  • This length begins at the foot of the electrode and ends with the invention in reducing the internal diameter "ID".
  • the invention allowing drying of an ink or a varnish, by means of an ultraviolet emitter, which does not depend so much on the increase in powers that the modification of the shape of the light disc and / or the reduction in its section, it follows that for the same result, said linear powers may be lowered, which allows at low power ( ⁇ 30 W / cm ) to get rid of any electrode chamber, even with a very small diameter (Figure 7).
  • the emitter tube 71 comprises a body 72.
  • the end 73 of the body is firstly heated, which is then crimped to the diameter of the plug 74 of the electrode, produced in the usual way.
  • the cap has a ceramic tip 75 as used for example by the Philips Company on its own products.
  • the assembly is carried out in fact in three stages: - The end of the transmitter / reflector device is prepared, over a length "L ce ", by cutting by grinding, which is easy since the tube constituting the envelope of the transmitter is almost complete in its cylindrical configuration, at the time of spinning; then, the quartz is heated to its softening temperature; the diameter is then flared to bring it to the outside diameter of the plug of the electrode; - The plug 74 of the electrode is then mounted on the body 72 of the tube while heating; this creates a complete fusion of a part on the other according to the same method as that used by the glassmaker to close the end of the transmitter.
  • the coating of a reflection layer 76 is then carried out on the transmitter and on the ends of the transmitter / reflector and / or in part or in part on the wings.
  • the low linear powers ⁇ 30 Watts / cm
  • transmitters with a radiating length "L uv " variable up to a little more than a meter
  • L uv the line voltage up to a value of 30 volts / cm (i.e. 3000 volts in supply voltage, value still used in the profession) which promotes better quality of the ultraviolet arc while maintaining a current with a maximum intensity of the order of 1 A.
  • the more conventional powers of 80 W / crr. are of course also adoptable by appropriating if necessary the ventilation necessary for cooling.
  • the invention is also applicable to low pressure transmitters such as for lamps radiating in visible light.
  • the invention more particularly applicable to ultraviolet emitters with electrodes can easily be extended to the technology of the emitter without electrode for which mercury or another metallic iodide is energized by microwave effect.
  • Figures 9 and 10 schematically show two respective positions of tubes 1 and 1 'relative to the reflectors 80, 81 with which they are associated.
  • the separation between emitter and reflector here allows a circulation of a cooling fluid.
  • the tubes 1 and 1 ′ respectively comprise a cylinder bore 2 truncated by a lower plane 3 perpendicular to the axial plane 5, for example located at a distance equal to half the radius of the axis, of the type described with reference to Figures 1 and 2.
  • FIG. 10 shows another emitting tube 1 ′, and a reflecting surface 8 ′, for example of parabolic section located entirely at a distance from the tube.
  • the present invention is not limited to the embodiments more particularly described, but on the contrary embraces all variants thereof and in particular, for example those where the section of the light disc is more flattened, or truncated laterally.
  • the bore consists of a light slot, for example rectangular, the width of which is less than or equal to half the length, for example less than one-fifth of the length, one-tenth or even one-twentieth.

Abstract

An ultraviolet electromagnetic radiation transmitter tube (1), a device and a method using said tube are disclosed. The tube is made of straight transparent quartz and has an end-to-end bore (2) extending along an axis (4) for retaining a pressurised ionising gas and defining the cross-section of the radiation transmitter beam. The bore includes a so-called lower wall portion (3) that is symmetrical in relation to an axial plane (5) of the bore and forms a dioptric surface. The dioptric surface coacts with the dioptric surface on the outer tube surface to provide parallel guidance or focusing of all or part of the radiation transmitted from the bore axis (4) at the tube outlet.

Description

TUBE EMETTEUR DE RAYONNEMENTS ELECTROMAGNETIQUES, DISPOSITIF ET PROCEDE METTANT EN OEUVRE UN TEL TUBEELECTROMAGNETIC RADIATION TRANSMITTING TUBE, DEVICE AND METHOD USING SUCH A TUBE
La présente invention concerne un tube en verre émetteur de rayonnements électromagnétiques, comprenant une partie tubulaire allongée autour d'un axe et percé de bout en bout d'un alésage de rétention d'un gaz ionisant en pression, ledit alésage étant propre à délimiter un faisceau émetteur de rayonnements.The present invention relates to a glass tube emitting electromagnetic radiation, comprising a tubular part elongated around an axis and pierced from end to end with a bore for retaining a pressure ionizing gas, said bore being capable of delimiting a beam emitting radiation.
Elle concerne également des dispositifs et un procédé mettant en oeuvre un tel tube.It also relates to devices and a method using such a tube.
L'invention trouve une application particulièrement importante, bien que non exclusive, dans le domaine du traitement photochimique de matériaux par rayonnements ultraviolets avec des tubes émetteurs contenant un gaz ionisant à haute ou moyenne pression, par exemple utilisés dans l'industrie papetière, le textile, l'industrie des matières plastiques, l'industrie alimentaire, l'automobile ainsi que dans le domaine de l'imprimerie, notamment pour la polymérisation d'encres ou de vernis sur des films, par exemple constitués par des laizes de papier ou de carton. Par haute ou moyenne pression en entend des pressions absolues de gaz supérieures ou égales à 2 kg/cm2 , par exemple de 3 kg/cm3 pour une moyenne pression et supérieures à 5 kg/cm2 pour une haute pression, pouvant par exemple atteindre 100 kg/cm2. L'invention est également applicable à d'autres types de rayonnements comme ceux émis par des lampes rayonnant dans le spectre de la lumière visible, par exemple comme des lampes au xénon, à basses pression, c'est-à-dire inférieure à de l'ordre de 1 bar de pression relative.The invention finds a particularly important, although not exclusive, application in the field of photochemical treatment of materials by ultraviolet radiation with emitter tubes containing an ionizing gas at high or medium pressure, for example used in the paper industry, textiles , the plastics industry, the food industry, the automobile industry as well as in the printing field, in particular for the polymerization of inks or varnishes on films, for example constituted by webs of paper or cardboard. By high or medium pressure means absolute gas pressures greater than or equal to 2 kg / cm 2 , for example 3 kg / cm 3 for medium pressure and greater than 5 kg / cm 2 for high pressure, which can for example reach 100 kg / cm 2 . The invention is also applicable to other types of radiation such as those emitted by lamps radiating in the visible light spectrum, for example like xenon lamps, at low pressure, that is to say less than around 1 bar of relative pressure.
L'invention n'est pas non plus limitée aux types de produits à traiter. Elle peut par exemple être utilisée pour le séchage de produits en plaque ou pour le séchage de certains vernis et adhésifs.The invention is also not limited to the types of products to be treated. It can for example be used for drying plate products or for drying certain varnishes and adhesives.
On connaît déjà des dispositifs pour la production et la réflexion de rayonnements ultraviolets comprenant un tube émetteur rectiligne et un réflecteur concave rectiligne ayant une section parabolique ou une section elliptique.Devices for the production and reflection of ultraviolet radiation are already known, comprising a straight emitting tube and a straight concave reflector having a parabolic section or an elliptical section.
Ces dispositifs présentent des inconvénients. Ils sont en effet encombrants et nécessitent de fortes puissances électriques pour obtenir des résultats satisfaisants . La présente invention vise à fournir un tube émetteur de rayonnements, un dispositif et un procédé mettant en oeuvre un tel tube, répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'elle propose un tube compact et peu encombrant, propre à limiter considérablement la production d'ozone tout en maximisant l'énergie photochimique utilisable et ce grâce à une conception structurelle permettant une excellente optimisation du rendement énergétique des rayonnements émis.These devices have drawbacks. They are indeed bulky and require high electrical powers to obtain satisfactory results. The present invention aims to provide a radiation emitting tube, a device and a method implementing such a tube, meeting better than those previously known the requirements of practice, in particular in that it provides a compact and space-saving tube, suitable for considerably limiting ozone production while maximizing the usable photochemical energy thanks to a structural design allowing excellent optimization of the energy efficiency of the radiation emitted.
Dans ce but, l'invention propose notamment un tube émetteur de rayonnements ultraviolets, en quartz transparent, à électrodes, allongé autour d'un axe et percé de bout en bout d'un alésage de rétention d'un gaz ionisant en haute ou moyenne pression, ledit alésage étant propre à contenir un faisceau émetteur de rayonnements, caractérisé en ce que l'alésage comprend une portion de paroi dite inférieure, symétrique par rapport à un plan axial de l'alésage, et formant une surface dioptrique agencée pour, en combinaison avec la surface dioptrique constituée par la surface externe du tube, diriger parallèlement ou focaliser au moins en partie les rayonnements émis à partir de l'axe de l'alésage à la sortie dudit tube.To this end, the invention proposes in particular a tube emitting ultraviolet radiation, in transparent quartz, with electrodes, elongated around an axis and pierced from end to end with a bore for retaining an ionizing gas in high or medium pressure, said bore being able to contain a beam emitting radiation, characterized in that the bore comprises a portion of wall called lower, symmetrical with respect to an axial plane of the bore, and forming a dioptric surface arranged for, in combination with the dioptric surface formed by the external surface of the tube, direct parallel or at least partially focus the radiation emitted from the axis of the bore at the outlet of said tube.
Une telle disposition permet d'éliminer toute perte de rayons sur les côtés et d'obtenir un résultat équivalent à puissance moindre. Ainsi la quantité d'énergie utilisable est considérablement augmentée à même puissance, ce qui est particulièrement intéressant en matière de stérilisation par exemple.Such an arrangement makes it possible to eliminate any loss of spokes on the sides and to obtain an equivalent result at lower power. Thus the amount of usable energy is considerably increased at the same power, which is particularly advantageous in terms of sterilization for example.
Avantageusement le tube est associé à une surface réflectrice des rayonnements émis comportant deux ailes latérales longitudinales symétriques par rapport à un plan axial de l'alésage.Advantageously, the tube is associated with a surface reflecting the emitted radiation comprising two longitudinal lateral wings symmetrical with respect to an axial plane of the bore.
Avantageusement la surface réflectrice présente une section transversale au moins en partie parabolique, elliptique ou droite, ou encore au moins en partie sensiblement parabolique, sensiblement elliptique ou sensiblement droite.Advantageously, the reflective surface has a cross section at least in part parabolic, elliptical or straight, or at least in part substantially parabolic, substantially elliptical or substantially straight.
Dans des modes de réalisation avantageux la présente invention met en oeuvre un tube émetteur rectiligne dont le centre géométrique d'émission est confondu avec le foyer du réflecteur correspondant, également rectiligne et de section au moins en partie parabolique (par exemple pour traiter des surfaces planes) , ou de section au moins en partie elliptiqueIn advantageous embodiments, the present invention uses a rectilinear emitting tube, the geometric emission center of which coincides with the focal point of the corresponding reflector, also rectilinear and of section at least partially parabolic (for example for treating flat surfaces ), or at least partly elliptical in cross-section
(par exemple pour traiter les surfaces courbes) , la génératrice au sommet de la courbe de réflexion étant parallèle à l'axe confondu avec la ligne focale, et les arêtes d'extrémité des portions paraboliques ou elliptiques étant situées en dessous de la génératrice de l'alésage, de l'autre côté de celui-ci par rapport à ladite génératrice au sommet.(for example to treat curved surfaces), the generator at the top of the reflection curve being parallel to the axis coincident with the focal line, and the end edges of the parabolic or elliptical portions being located below the generator the bore, on the other side of it relative to said generator at the top.
Plus précisément les émetteurs ultraviolets moyenne ou haute pression de 1 ' invention plus particulièrement décrits ici sont des tubes dits "à décharge" comportant des électrodes à très haute température (supérieures à 1000° C) dites "électrodes chaudes" .More precisely, the medium or high pressure ultraviolet emitters of the invention more particularly described here are so-called "discharge" tubes comprising electrodes at very high temperature (above 1000 ° C.) called "hot electrodes".
L'émetteur est donc dénué de tout filament du type filament émetteur infrarouge.The transmitter is therefore devoid of any filament of the infrared emitter filament type.
L'arc électrique généré par les deux électrodes, respectivement situées de chaque côté du tube transparent, engendre un faisceau lumineux généralement formé par un ou des iodures métalliques à l'état plasmatique, ou encore par du xénon ou un mélange mercure/xénon ou autre gaz ou terres rares, chaque extrémité du faisceau étant en forme de cônes lumineux dont les pointes sont confondues avec les électrodes.The electric arc generated by the two electrodes, respectively located on each side of the transparent tube, generates a light beam generally formed by one or more metal iodides in the plasma state, or by xenon or a mercury / xenon mixture or other gas or rare earths, each end of the beam being in the form of light cones whose tips are coincident with the electrodes.
Le faisceau plasmatique irradiant a la forme d'un cylindre lumineux, qui peut avantageusement être un cylindre tronqué, par exemple aplati, comme on va le voir, présente une longueur totale constituée par la distance entre les deux électrodes, par exemple comprise entre quelques mm pour les émetteurs à arc court et plus généralement entre 30 mm et 2500 mm, par exemple supérieure à 1 m , et une section transversale de même grandeur que la section intérieure du tube translucide qui la renferme.The irradiating plasma beam has the shape of a light cylinder, which can advantageously be a truncated cylinder, for example flattened, as will be seen, has a total length constituted by the distance between the two electrodes, for example between a few mm for short arc transmitters and more generally between 30 mm and 2500 mm, for example greater than 1 m, and a cross section of the same size as the inner section of the translucent tube which contains it.
Le ou les iodures métalliques peuvent être issus de métaux purs ou d'alliages à savoir et par exemple, un mercure pur, un fer pur, un gallium pur, un fer/cobalt (mélange) , un gallium/plomb (mélange) , un mercure/gallium (mélange) etc.The metal iodide (s) may be derived from pure metals or from alloys, namely, for example, pure mercury, pure iron, pure gallium, iron / cobalt (mixture), gallium / lead (mixture), mercury / gallium (mixture) etc.
Plus généralement le ou les gaz utilisés peuvent être purs (par exemple du xénon) ou sous forme de mélange (par exemple mercure/xénon) .More generally, the gas or gases used can be pure (for example xenon) or in the form of a mixture (for example mercury / xenon).
La liste des mélanges de métaux, terres rares et/ou gaz mentionnés ci -dessus n'est bien entendu pas limitative .The list of mixtures of metals, rare earths and / or gases mentioned above is of course not exhaustive.
Par ailleurs leur proportion respective est déterminée en fonction des longueurs d'onde des rayonnements recherchés, de façon connue en elle- même .Furthermore, their respective proportion is determined as a function of the wavelengths of the radiation sought, in a manner known per se.
La forme géométrique des surfaces dioptriques, et notamment celle de la portion inférieure de l'alésage, mises en oeuvre et élaborées structurellement dans le cadre des modes de réalisation de l'invention plus particulièrement décrits ici, est conçue en référence au foyer géométrique du dispositif comprenant les tubes selon l'invention, foyer en général confondu avec l'axe de l'alésage, que l'on appellera donc ci -après l'axe focal .The geometric shape of the dioptric surfaces, and in particular that of the lower portion of the bore, implemented and developed structurally within the framework of the embodiments of the invention more particularly described here, is designed with reference to the geometric focus of the device comprising the tubes according to the invention, focal point in general coinciding with the axis of the bore, which will therefore be referred to below as the focal axis.
Ainsi tout point lumineux issu de l'axe focal irradie radialement comme représenté ultérieurement sur les figures.Thus any light point coming from the focal axis radiates radially as shown later in the figures.
Par contre, on notera que tout point lumineux du faisceau, situé en-dehors de l'axe focal, ne répond que partiellement à ce mode d'irradiation radiale correspondant à la conception des surfaces dioptriques. Seuls les rayonnements issus dans le plan passant par l'axe focal correspondent à cette conception.On the other hand, it will be noted that any light point of the beam, situated outside the focal axis, only partially responds to this mode of radial irradiation corresponding to the design of the dioptric surfaces. Only the radiations emitted in the plane passing through the focal axis correspond to this conception.
En permettant une diminution importante de la section lumineuse, l'invention permet ainsi au point lumineux de l'ensemble du faisceau de se comporter de façon aussi proche que possible de la même façon que les points de l'axe focal. Dans des modes de réalisation avantageux on a de plus recours à l'une et/ou l'autre des dispositions suivantes :By allowing a significant reduction in the light section, the invention thus allows the light point of the entire beam to behave as close as possible in the same way as the points of the focal axis. In advantageous embodiments, one and / or the other of the following arrangements are also used:
- l'alésage est un cylindre tronqué en partie inférieure par un premier plan perpendiculaire au plan axial, pour former ladite portion de paroi inférieure;- The bore is a cylinder truncated in the lower part by a first plane perpendicular to the axial plane, to form said portion of lower wall;
- l'alésage est un cylindre tronqué en partie supérieure par un deuxième plan, parallèle au premier plan, conférant à l'alésage une section sensiblement rectangulaire ;- The bore is a cylinder truncated in the upper part by a second plane, parallel to the first plane, giving the bore a substantially rectangular section;
- l'alésage est cylindrique et comporte sur sa surface interne formant la portion de paroi inférieure, deux rainures triangulaires présentant chacune une face externe parallèle audit plan axial de 1 ' alésage;- The bore is cylindrical and has on its internal surface forming the lower wall portion, two triangular grooves each having an external face parallel to said axial plane of one bore;
- l'alésage est cylindrique et comporte sur sa surface interne formant la portion de paroi inférieure, un évidement dont la face inférieure est une portion de cylindre, convexe, de rayon R et dont les parois latérales sont parallèles au plan axial de 1 ' alésage;- The bore is cylindrical and has on its internal surface forming the portion of lower wall, a recess whose lower face is a portion of cylinder, convex, of radius R and whose side walls are parallel to the axial plane of one bore ;
- le tube comporte une paroi externe supérieure de surface externe adaptée à la paroi interne supérieure de l'alésage et agencée pour renvoyer les rayonnements émis à partir de l'axe de l'alésage vers ladite paroi externe supérieure, en retour et en superposition avec lesdits rayonnements émis vers l'axe de l'alésage, ladite surface externe de la paroi externe supérieure étant recouverte d'une matière réfléchissante;the tube has an upper external wall with an external surface adapted to the upper internal wall of the bore and arranged to return the radiation emitted from the axis of the bore towards said upper external wall, in return and in superposition with said radiation emitted towards the axis of the bore, said external surface of the upper outer wall being covered with a reflective material;
- le tube comporte une paroi inférieure de surface externe adaptée à la paroi interne inférieure de l'alésage et agencée pour diriger au moins en partie les rayonnements émis à partir de l'axe de l'alésage vers le plan axial de l'alésage;- The tube has a lower wall with an external surface adapted to the lower internal wall of the bore and arranged to direct at least partially the radiation emitted from the axis of the bore towards the axial plane of the bore;
- le tube comporte une paroi inférieure de surface externe adaptée à la paroi interne inférieure de l'alésage et agencée pour diriger au moins en partie les rayonnements émis parallèlement au plan axial de 1 ' alésage;- The tube has a lower wall with an external surface adapted to the lower internal wall of the bore and arranged to direct at least partially the radiation emitted parallel to the axial plane of one bore;
- le tube comporte des chambres d'électrodes de section transversale interne supérieure ou égale à la section interne de la partie rayonnante émettrice du tube;the tube has electrode chambers with an internal cross section greater than or equal to the internal section of the radiating emitting part of the tube;
- la section transversale du faisceau émetteur est constante et inférieure ou égale à de l'ordre de 45 mm2 ; - la section transversale du faisceau émetteur est constante et inférieure ou égale à de l'ordre de 30 mm2, 10 mm2, voire 5 mm2;- The cross section of the transmitter beam is constant and less than or equal to around 45 mm 2 ; - The cross section of the transmitter beam is constant and less than or equal to around 30 mm 2 , 10 mm 2 , or even 5 mm 2 ;
Par section constante, on entend une section transversale constante sur la longueur d'arc utile du faisceau, n'incluant donc pas forcément les chambres d'électrodes .By constant section is meant a constant cross section over the useful arc length of the beam, therefore not necessarily including the electrode chambers.
L'invention propose de plus un dispositif de traitement et notamment de séchage de produits disposés en nappe plane ou courbe, ou encore unifilaire ou cylindrique comportant au moins un tube du type décrit ci-dessus, et un procédé d'application de rayonnements à un produit défilant en continu ou se i continu utilisant un tel dispositif. L'invention propose également un procédé d'application de rayonnements à un produit en nappe, unifilaire ou disposé sur une surface plane ou courbe, caractérisé en ce que on irradie le produit avec un faisceau plasmatique rectiligne émetteur de rayonnements ultraviolets allongé autour d'un axe, de section transversale circulaire constante, tronquée ou partiellement tronquée du côté du produit à irradier, inférieure à 45 mm , et par exemple présentant une dimension radiale maximale inférieure ou égale à de l'ordre de 9 mm.The invention further provides a device for treating and in particular drying products arranged in a flat or curved sheet, or else single or cylindrical comprising at least one tube of the type described above, and a method of applying radiation to a continuously or continuously moving product using such a device. The invention also provides a method of applying radiation to a sheet product, single-line or disposed on a flat or curved surface, characterized in that the product is irradiated with a rectilinear plasma beam emitting ultraviolet radiation elongated around a axis, of constant circular cross-section, truncated or partially truncated on the side of the product to be irradiated, less than 45 mm, and for example having a maximum radial dimension less than or equal to around 9 mm.
Avantageusement on irradie le produit avec un faisceau plasmatique de rayonnements ultraviolets allongé autour d'un axe, de section transversale constante inférieure ou égale à 30 mm , ou encore 10 mm2, par exemple présentant une dimension radiale inférieure ou égale à de l'ordre de 4 mm, inférieure ou égale à de l'ordre de 2 mm, voire inférieure ou égale à de l'ordre du mm, seules les limites physiques de fabrication d'un tube en verre étant à prendre en compte.Advantageously, the product is irradiated with a plasma beam of ultraviolet radiation elongated around an axis, of constant cross section less than or equal to 30 mm, or even 10 mm 2 , for example having a radial dimension less than or equal to around 4 mm, less than or equal to around 2 mm, or even less than or equal to around 1 mm, only the physical limits of manufacturing a glass tube being taken into account.
Egalement avantageusement on irradie le produit avec des rayonnements entièrement issus et réfléchis par un même tube de délimitation du faisceau plasmatique, comportant une surface réflectrice solidaire du tube émetteur dudit faisceau plasmatique, définissant une image lumineuse inverse.Also advantageously, the product is irradiated with radiations entirely emitted and reflected by the same tube delimiting the plasma beam, comprising a reflective surface. secured to the emitting tube of said plasma beam, defining an inverse light image.
Le concept d ' image lumineuse inverse qui sera également détaillé ci -après, signifie que les rayonnements primaires émis au niveau de l'axe du faisceau par le faisceau plasmatique sont réfléchis sous forme de rayons secondaires, qui viennent se superposer, sensiblement ou strictement, avec les rayonnements primaires émis dans l'autre sens par ledit faisceau.The concept of an inverse light image which will also be detailed below, means that the primary radiations emitted at the level of the beam axis by the plasma beam are reflected in the form of secondary rays, which come to overlap, substantially or strictly, with the primary radiation emitted in the other direction by said beam.
Avantageusement on irradie avec un cylindre plasmatique de section cylindrique tronquée sur deux côtés, sur un côté ou encore comportant en partie inférieure et perpendiculaire au plan axial une section courbe convexe.Advantageously, it is irradiated with a plasma cylinder of cylindrical section truncated on two sides, on one side or even comprising in the lower part and perpendicular to the axial plane a convex curved section.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de plusieurs modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs.The invention will be better understood on reading the following description of several embodiments given by way of nonlimiting examples.
La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels :The description refers to the accompanying drawings in which:
- Les figures 1 et 2 sont des vues partielles, en coupe, de variantes d'un premier mode de réalisation de tube émetteur selon l'invention, comportant un alésage cylindrique tronqué en partie inférieure. - Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe de variantes d'un second mode de réalisation d'un tube émetteur selon l'invention, muni d'un alésage comportant des rainures . - Les figures 5 et 6 illustrent d'autres variantes du premier mode de réalisation, avec alésages doublement tronqué .- Figures 1 and 2 are partial views, in section, of variants of a first embodiment of the transmitter tube according to the invention, comprising a truncated cylindrical bore in the lower part. - Figures 3 and 4 are sectional views of variants of a second embodiment of a transmitter tube according to the invention, provided with a bore having grooves. - Figures 5 and 6 illustrate other variants of the first embodiment, with doubly truncated bores.
- Les figures 7 et 8 sont des vues en coupe de deux variantes de chambre à électrodes pour tube selon l'invention.- Figures 7 and 8 are sectional views of two variants of electrode chamber for tube according to the invention.
- Les figures 9 et 10 illustrent deux modes de réalisation de dispositif émetteur/réflecteur selon 1 ' invention. Dans la suite de la description, on utilisera de préférence les mêmes numéros de référence pour désigner des éléments identiques ou de même type.- Figures 9 and 10 illustrate two embodiments of the transmitter / reflector device 1 according to the invention. In the following description, the same reference numbers will preferably be used to designate identical elements or of the same type.
Les figures 1 et 2 montrent un tube 1 rectiligne en verre transparent aux U.V. , par exemple en quartz extrudé opaque ou sensiblement opaque aux rayonnements infrarouges.FIGS. 1 and 2 show a rectilinear tube 1 made of glass transparent to UV rays, for example made of opaque extruded quartz or material that is substantially opaque to infrared radiation.
Le tube 1 est percé de bout en bout d'un alésage 2, partiellement cylindrique, tronqué par un plan 3, d ' axe 4. L'alésage s'inscrit dans un cylindre de rayons r et est obtenu par filage.The tube 1 is pierced end to end with a bore 2, partially cylindrical, truncated by a plane 3, of axis 4. The bore is inscribed in a cylinder of radii r and is obtained by spinning.
Le plan 3 est perpendiculaire au plan axial 5 de symétrie du tube. Il est par exemple situé à une r distance — de l'axe 4. 2 Le tube est fermé à chaque extrémité par des bouchons porteurs d'électrodes (non représentés) qui seront détaillés ultérieurement, et contient un gaz ionisant, par exemple un iodure de mercure, à moyenne pression, par exemple 3 bars, propre à émettre des rayonnements ultraviolets 5, lorsque le tube est sous tension et qu'il crée un arc plasmatique entre les électrodes, de façon connue en elle-même. Le tube 1 comporte une surface externe cylindrique.The plane 3 is perpendicular to the axial plane 5 of symmetry of the tube. It is for example located at a distance - from the axis 4. 2 The tube is closed at each end by plugs carrying electrodes (not shown) which will be detailed later, and contains an ionizing gas, for example an iodide mercury, medium pressure, for example 3 bars, capable of emitting ultraviolet radiation 5, when the tube is under tension and when it creates a plasma arc between the electrodes, in a manner known per se. The tube 1 has a cylindrical outer surface.
Plus précisément, il comporte une paroi supérieure 6, en partie cylindrique munie d'une surface externe 7 formant un arc de cercle d'angle au sommet égal à 2α5.More specifically, it comprises an upper wall 6, partly cylindrical, provided with an external surface 7 forming an arc of a circle with an angle at the apex equal to 2α 5 .
L'épaisseur du tube dans le plan axial 5, de la paroi située du côté de la génératrice au sommet 8, étant e. et d étant la distance entre l'axe 4 de l'alésage et la génératrice au sommet 8, il vient : d = r -t- e .The thickness of the tube in the axial plane 5, of the wall located on the side of the generator at the top 8, being zero. and d being the distance between the axis 4 of the bore and the generator at the top 8, it comes: d = r -t- e.
Selon le mode de réalisation de l'invention des figures 1 et 2 , la surface 7 est recouverte, par exemple par vaporisation sous vide ou tout autre moyen connu de l'homme du métier permettant l'adhésion sur le quartz, d'une pellicule 9 (en trait mixte sur les figures) de matériau réfléchissant les ultraviolets (U.V.) émis, par exemple d'une couche métallique d'aluminium d'un micron d'épaisseur, pour des U.V. de longueur d'onde de 100 nm à 1 micron, par exemple de 360 nm.According to the embodiment of the invention of Figures 1 and 2, the surface 7 is covered, for example by vacuum spraying or any other means known to those skilled in the art allowing adhesion to quartz, of a film 9 (in dashed lines in the figures) of emitted ultraviolet (UV) reflecting material, for example of a metallic layer of aluminum one micron thick, for UVs of wavelength from 100 nm to 1 micron, for example 360 nm.
Le tube 1 se referme de l'autre côté de la génératrice au sommet 8 par rapport à l'alésage 2, par une paroi inférieure 10. La paroi inférieure 10 comporte une face externeThe tube 1 closes on the other side of the generator at the top 8 relative to the bore 2, by a bottom wall 10. The bottom wall 10 has an external face
11, cylindrique, prolongeant la surface 7 de la paroi supérieure 6, transparente aux rayonnements, de passage des rayons 12 émis directement, ou des rayons 13 réfléchis par la surface 7.11, cylindrical, extending the surface 7 of the upper wall 6, transparent to radiation, for the passage of rays 12 emitted directly, or rays 13 reflected by the surface 7.
On rappelle ici, pour mémoire :We recall here, for the record:
- que l'énergie rayonnante (totale ou quasi totale) qui irradie à partir de l'axe 4 du cylindre est constituée par la somme de deux énergies rayonnantes : l'énergie rayonnante primaire, qui irradie directement dans un espace conique fermé correspondant aux angles a-. + α2 + α3, et l'énergie rayonnante secondaire, qui irradie dans un espace conique ouvert sur la courbe de réflexion du réflecteur, correspondant à l'angle α5, pour y être réfléchie et revenir au mieux perpendiculaire (flèche 13) au produit situé dans le plan irradié 14,- that the radiant energy (total or almost total) which radiates from axis 4 of the cylinder is made up of the sum of two radiant energies: the primary radiant energy, which radiates directly into a closed conical space corresponding to the angles at-. + α 2 + α 3 , and the secondary radiant energy, which radiates in a conical space open on the reflection curve of the reflector, corresponding to the angle α 5 , to be reflected there and return at best perpendicular (arrow 13) to the product located in the irradiated plane 14,
- que le rendement énergétique d'un rayon ultraviolet dépend de la distance qu'il parcourt de son point d'émission à son point de réception; en raccourcissant cette distance du point d'émission au plan de réflexion (courbe parabolique ou elliptique) d'une part, et du plan de réflexion au produit irradié d'autre part, l'invention optimise donc le rendement,- that the energy efficiency of an ultraviolet ray depends on the distance it travels from its point of emission to its point of reception; by shortening this distance from the emission point to the reflection plane (parabolic or elliptical curve) on the one hand, and from the reflection plane to the irradiated product on the other hand, the invention therefore optimizes the yield,
- que les sources dont la luminance est indépendante de la direction obéissent à la loi de Lambert,- that the sources whose luminance is independent of the direction obey Lambert's law,
- qu'une meilleur pénétration dépend d'une forte densité de puissance, qui est considéraclement améliorée grâce à la forme de l'alésage selon 1 ' invention.- that better penetration depends on a high power density, which is considered improved thanks to the shape of the bore according to the invention.
L'intensité rayonnée dans une direction quelconque est alors égale au produit de 1 ' intensité rayonnée dans la direction de la normale à la surface rayonnée par le cosinus de l'angle que fait cette direction avec la normale.The intensity radiated in any direction is then equal to the product of the intensity radiated in the direction of the normal to the surface radiated by the cosine of the angle that this direction makes with the normal.
Dans le mode de réalisation de la figure 2, la paroi inférieure 10, faisant face au produit irradié, est transparente, comprend une excroissance 15 en forme de dôme présentant une surface dioptrique 16, en portion de cylindre de rayon R1 (égal ou différent de R, rayon du tube) , agencée pour diriger l'intégralité des rayonnements émis vers le produit, dans les angles αL et 2, de telle manière que la totalité ou l'essentiel des rayonnements, primaires et secondaires, arrivent à flux dirigés vers le plan axial 5, selon la loi de Lambert, après déviation par le plan dioptrique 3. L'angle α2 est défini d'un côté par le rayon 17 non dévié, passant par la ligne d'intersection 18 du plan 3 avec la surface interne de l'alésage, et de l'autre côté d'abord par le rayon 19 dévié par le plan dioptrique 3, au niveau de la ligne d'intersection 18, puis par le rayon 21 après réfraction à la ligne d'intersection 22 entre la surface externe du tube cylindrique et la surface dioptrique 16 appartenant à l'excroissance 15. Dans le mode de réalisation de l'invention plus particulièrement décrit ici, le rayon de courbure R externe de l'émetteur rectiligne est avantageusement de petite grandeur c'est-à-dire < 15 mm, avantageusement < 10 mm, ou encore < 5 mm, voire < 2 mm, par exemple = 1,5 mm.In the embodiment of FIG. 2, the lower wall 10, facing the irradiated product, is transparent, comprises a protrusion 15 in the form of a dome having a dioptric surface 16, in the portion of a cylinder of radius R 1 (equal or different of R, radius of the tube), arranged to direct all of the radiation emitted towards the product, in the angles α L and 2 , so that all or most of the radiation, primary and secondary, arrive at directed fluxes towards the axial plane 5, according to Lambert's law, after deviation by the dioptric plane 3. The angle α 2 is defined on one side by the radius 17 not deviated, passing through the line of intersection 18 of the plane 3 with the internal surface of the bore, and on the other side first by the ray 19 deviated by the dioptric plane 3, at the level of the line of intersection 18, then by the ray 21 after refraction with the line of intersection 22 between the external surface of the cylindrical tube and the dioptric surface 16 belonging to the projection 15. In the embodiment of the invention more particularly described here, the external radius of curvature R of the rectilinear emitter is advantageously of small size, that is to say <15 mm, advantageously <10 mm, or even <5 mm, or even <2 mm, for example = 1.5 mm.
La section supérieure du tube en forme de portion de cylindre dont le centre géométrique est sur le foyer de réflecteur (non représenté) permet de minimiser le dispersion de ce rayonnement.The upper section of the tube in the form of a cylinder portion, the geometric center of which is on the reflector hearth (not shown) makes it possible to minimize the dispersion of this radiation.
De fait, tous les rayons émis dans l'angle inscrit α5 (qui sera toujours inférieur à 90°), sont alors réfléchis sur le dos de la portion cylindrique 7 recouverte du matériau réfléchissant, et se comportent comme une image lumineuse qui a été retournée pour rayonner vers l'avant de l'émetteur à l'intérieur de l'angle inscrit (α12 + α3) , définissant une image lumineuse inverse, comme si ces mêmes rayons provenaient du foyer, et n'étaient affectés dans leur valeur énergétique que d'un coefficient de réflexion du matériau réfléchissant appliqué au dos de la surface 7.In fact, all the rays emitted in the angle entered α 5 (which will always be less than 90 °), are then reflected on the back of the cylindrical portion 7 covered with the reflective material, and behave like a bright image which has been returned to radiate towards the front of the transmitter within the inscribed angle (α 12 + α 3 ), defining an inverse light image, as if these same rays came from the focal point, and were not affected in their energy value than a reflection coefficient of the reflective material applied to the back of the surface 7.
Ainsi, l'énergie rayonnante secondaire provenant de l'angle inscrit α5 s'ajoute à l'énergie rayonnante primaire inscrite dans l'angle (α12 + α3) , àThus, the secondary radiant energy coming from the angle entered α 5 is added to the primary radiant energy entered in the angle (α 12 + α 3 ), at
1 ' intérieur duquel les rayons sont tous dirigés vers le plan 14 situé à l'avant du tube émetteur.1 inside which the rays are all directed towards the plane 14 located at the front of the transmitter tube.
L'angle α3 inscrit les rayons qui vont être réfléchis par la courbe de réflexion elliptique, parabolique ou plane du réflecteur 20 représenté partiellement en trait interrompu sur la figure 2.The angle α 3 inscribes the rays which will be reflected by the elliptical reflection curve, parabolic or flat reflector 20 shown partially in broken lines in FIG. 2.
L'ouverture de l'angle α3 est caractérisée par les deux rayons limites qui sont les rayons 17' avant la zone réflectrice de l'image lumineuse inverse et le rayon 17 qui passe par le bord d'extrémité inférieure du réflecteur 20 parabolique, elliptique ou plan.The opening of the angle α 3 is characterized by the two limiting rays which are the rays 17 ′ before the reflective zone of the inverse light image and the ray 17 which passes through the lower end edge of the parabolic reflector 20, elliptical or plane.
A ce niveau, toute l'énergie rayonnante normalement inscrite sur 180° se trouve donc ramenée dans l'angle (α12 + α3) , (ou celle inscrite sur 360° dans les deux angles symétriques "α12 + α3" de part et d'autre du plan 5) et se divise alors en deux parties, à savoir le rayonnement selon l'angle inscrit α3 qui va pouvoir être réfléchi par des surfaces réflectrices prévues à cet effet, et le rayonnement inscrit selon l'angle inscrit α12.At this level, all the radiant energy normally inscribed on 180 ° is therefore reduced to the angle (α 12 + α 3 ), (or that inscribed on 360 ° in the two symmetrical angles "α 12 + α 3 " of on either side of the plane 5) and is then divided into two parts, namely the radiation at the angle entered α 3 which will be able to be reflected by reflective surfaces provided for this purpose, and the radiation registered at the angle entered at 12 .
Dans les modes de réalisation de l'invention plus particulièrement décrits ici, les surfaces réflectrices sont par exemple paraboliques ou elliptiques, et peuvent ou non être recouvertes de matériau réfléchissant, la réflexion des rayons émis par le disque plasmatique sur cette partie restante, c'est-à-dire dans le cône d'angle α3, se faisant soit par matière réfléchissante (aluminium par exemple) soit par réfraction dioptrique, du fait des indices de réfraction différents des deux milieux réfringents que sont le quartz et le gaz environnant .In the embodiments of the invention more particularly described here, the reflecting surfaces are for example parabolic or elliptical, and may or may not be covered with reflective material, the reflection of the rays emitted by the plasma disc on this remaining part, c ' that is to say in the angle cone α 3 , being made either by reflecting material (aluminum for example) or by dioptric refraction, due to the refractive indices different from the two refractive media that are quartz and the surrounding gas.
Il existe en effet un angle limite αL, qui va dépendre de la longueur d'onde des rayonnements ultraviolets émis et des valeurs précises des indices de réfraction de chacun des milieux, au dessus duquel tout rayon incident qui rencontre une courbe de réflexion dioptrique est intégralement réfléchi. Cet angle limite αL permet de déterminer l'angle au centre α5 mentionné ci-avant de la portion de cylindre 6 de façon à optimiser le dispositif comprenant un tube selon l'invention.There is indeed a limit angle α L , which will depend on the wavelength of the radiations emitted ultraviolet and precise values of the refractive indices of each of the media, above which any incident ray which encounters a dioptric reflection curve is fully reflected. This limiting angle α L makes it possible to determine the angle at the center α 5 mentioned above of the cylinder portion 6 so as to optimize the device comprising a tube according to the invention.
La figure 3 montre un tube 30 dont l'alésage 31 comprend une face interne 32 munie de deux rainures 33 longitudinales de section sensiblement en forme de triangle de hauteur par exemple < 1/5 du diamètre de l'alésage, par exemple égale au l/10ème dont un côté externe 34 est parallèle au plan axial 5, les rayons 35 passant par l'arête de jonction 36 avec la surface interne de l'alésage et les rayons 37 passant par la ligne de crête 38 du triangle définissant l'angle α2.FIG. 3 shows a tube 30, the bore 31 of which comprises an internal face 32 provided with two longitudinal grooves 33 of section substantially in the form of a triangle of height, for example <1/5 of the diameter of the bore, for example equal to l / 10th with an outer side 34 parallel to the axial plane 5, the spokes 35 passing through the junction edge 36 with the internal surface of the bore and the spokes 37 passing through the crest line 38 of the triangle defining the angle α 2 .
Les rainures 33 définissent ainsi un dièdre mortThe grooves 33 thus define a dead dihedral
39 (hachuré sur la figure 3) en-dehors duquel les rayons sont entièrement déviés.39 (hatched in FIG. 3) outside of which the spokes are entirely deflected.
La figure 4 montre une variante du tube 30, comportant un alésage 40 muni d'une partie inférieure partiellement évidée, définissant un évidement 41 formant un bossage convexe 42 sur la face interne inférieure 43 correspondant aux angles αι + α 2 = i2 et dont le rayon de courbure R' est de telle manière que les rayons réfractés sur la courbe dioptrique du bossage convexe 42, soient alors et par exemple convergents vers le plan axial 5. La totalité des rayonnements inscrits dans l'angle αι + α 2 = αi2' Qu définit une portion d'énergie irradiant le premier dioptre 43 du côté de la surface réfléchissante 44, définit également 1 ' évidement 41, de telle manière que tous les rayons primaires réfractés soient réorientés soit pour être dirigés au foyer virtuel F' (cas d'une réflexion par réflecteur complémentaire en ellipse) , soit pour être dirigés perpendiculairement au plan à irradier (cas d'une parabole) .FIG. 4 shows a variant of the tube 30, comprising a bore 40 provided with a partially hollowed out lower part, defining a recess 41 forming a convex boss 42 on the lower internal face 43 corresponding to the angles α ι + α 2 = i 2 and whose radius of curvature R 'is such that the rays refracted on the dioptric curve of the convex boss 42 are then and for example convergent towards the axial plane 5. All of the radiation registered in the angle α ι + α 2 = α i 2 'Qu defines a portion of energy irradiating the first diopter 43 on the side of the reflecting surface 44, also defines the recess 41, in such a way that all the refracted primary rays are reoriented either to be directed to the virtual focus F '(case of a reflection by complementary reflector in ellipse), or to be directed perpendicular to the plane to be irradiated (case of a parabola).
La totalité des rayonnements inscrits dans l'angle 2 définit une portion d'énergie irradiant le premier dioptre vertical 45, parallèle à l'axe 5 de 1 'évidement 40, de telle manière que tous les rayons primaires réfractés soient réorientés pour être dirigés sur les courbes de réflexion du réflecteur (non représenté) .The totality of the radiation inscribed in the angle 2 defines a portion of energy irradiating the first vertical diopter 45, parallel to the axis 5 of the recess 40, in such a way that all of the primary refracted rays are reoriented to be directed towards the reflection curves of the reflector (not shown).
Comme on l'a vu en référence à la figure 2, il est également possible de modifier la courbe dioptrique inférieure du tube 30, pour réorienter le rayonnement de telle sorte que les rayons réfractés issus du tube, soient encore plus parallèles entre eux et perpendiculaires au plan irradié selon Lambert, ou au contraire soient réorientés de manière à obtenir un flux rayonnant convergent vers un foyer virtuel F', ou, à l'inverse, un flux rayonnant divergent.As seen with reference to FIG. 2, it is also possible to modify the lower dioptric curve of the tube 30, to reorient the radiation so that the refracted rays coming from the tube are even more mutually parallel and perpendicular in the plane irradiated according to Lambert, or on the contrary are redirected so as to obtain a convergent radiating flux towards a virtual focus F ', or, conversely, a diverging radiating flux.
La figure 5 montre un tube 50 selon un autre mode de réalisation de l'invention. La section de l'alésage 51 est en forme de cercle tronqué dont les parties haute 52 et basse 53, de section en forme de portion de lune ont été conservées pleines, en verre, symétriquement par rapport au plan 54 perpendiculaire au plan axial 55 contenant la génératrice au sommet 56 du tube.FIG. 5 shows a tube 50 according to another embodiment of the invention. The section of the bore 51 is in the form of a truncated circle, the upper 52 and lower 53 parts, of section in the shape of a moon portion, have been kept full, made of glass, symmetrically with respect to the plane 54 perpendicular to the axial plane 55 containing the generator at the top 56 of the tube.
Il a été observé que de telles dispositions selon l'invention permettent d'augmenter considérablement le rendement, dans le rapport du changement des sections lumineuses, par rapport à une section circulaire, selon une loi du typeIt has been observed that such arrangements according to the invention make it possible to considerably increase the efficiency, in the ratio of the change of the light sections, compared to a circular section, according to a law of the type
Figure imgf000021_0001
avec S2 section du cercle et Si section de cercle tronqué . Pour rétablir l'équilibre de la répartition des rayons réfléchis vers le haut, la paroi supérieure 57 du tube présente une surface 58 aplatie par rapport à celle d'un tube cylindrique 59 (en trait interrompu sur la figure) . Son équation se calcule de façon à permettre un retour des rayons émis 60 à partir de l'alésage, de façon exactement inverse, les rayons incidents devant donc frapper la surface réfléchissante 61 (en trait mixte) perpendiculairement. La figure 6 montre un autre tube 62 monobloc à alésage 63 comprenant une face inférieure 64 du type décrit en référence à la figure 2. Le tube de la figure 6 est sensiblement cylindrique, sa partie supérieure et son alésage étant du type aplati ou tronqué décrit en référence à la figure 5. Plus précisément le tube 62 comprend une portion inférieure 65 dont la surface externe 64 permet de dévier en flux parallèles 66 par exemple ou encore, dans le cas où on utilise une même forme convexe plus accentuée (avec un rayon de courbure plus petit) , de dévier un flux convergent vers le deuxième foyer F', selon les lois de l'optique, les rayons réfractés par la cavité tronquée de l'alésage.
Figure imgf000021_0001
with S 2 circle section and Si truncated circle section. To restore the balance of the distribution of the rays reflected upwards, the upper wall 57 of the tube has a surface 58 flattened relative to that of a cylindrical tube 59 (in broken lines in the figure). Its equation is calculated so as to allow a return of the rays emitted 60 from the bore, in exactly the opposite way, the incident rays therefore having to strike the reflecting surface 61 (in phantom) perpendicularly. FIG. 6 shows another one-piece tube 62 with bore 63 comprising a lower face 64 of the type described with reference to FIG. 2. The tube of FIG. 6 is substantially cylindrical, its upper part and its bore being of the flattened or truncated type described with reference to FIG. 5. More precisely, the tube 62 comprises a lower portion 65 whose external surface 64 makes it possible to deviate in flow parallel 66 for example or again, in the case where the same more accentuated convex shape is used (with a smaller radius of curvature), to deflect a convergent flux towards the second focal point F ′, according to the laws of optics, the rays refracted by the truncated cavity of the bore.
Dans le cadre des modes de réalisation des figures 4, 5 et 6, on recherche avantageusement une forme de la section lumineuse du faisceau telle que la demi section lumineuse située du côté de l'angle α5 soit égale ou sensiblement égale à la demi section lumineuse située du côté des angles a-. , 2 et α3.In the context of the embodiments of FIGS. 4, 5 and 6, it is advantageous to seek a shape of the light section of the beam such that the half light section situated on the side of the angle α 5 is equal to or substantially equal to the half section light located on the side of the angles a-. , 2 and α 3 .
De façon générale, mais nullement limitative, le tube émetteur selon les modes de réalisation de l'invention plus particulièrement décrits ici, est recouvert d'un matériau réfléchissant comme montré en trait mixte sur les figures.In general, but in no way limiting, the emitting tube according to the embodiments of the invention more particularly described here, is covered with a reflective material as shown in phantom in the figures.
On a représenté (figures 7 et 8) deux modes de réalisation d'un émetteur 70, 71 selon l'invention.There are shown (Figures 7 and 8) two embodiments of a transmitter 70, 71 according to the invention.
Dans ces modes de réalisation plus particulièrement décrits, on prévoit un disque lumineux d'un diamètre intérieur "ID" d'environ 4 mm (et avantageusement moins) pour toute la longueur rayonnante "Luv" .In these more particularly described embodiments, a light disc with an internal diameter "ID" of about 4 mm is provided. (and advantageously less) for the entire radiating length "L uv ".
A chaque extrémité, il est prévu une chambre correspondant au logement de l'électrode (quand elle existe) et à la zone potentielle d'encrassement et de dévitrification.At each end, a chamber is provided corresponding to the electrode housing (when it exists) and to the potential fouling and devitrification zone.
Sur la figure 7 le diamètre de la chambre est égal à celui du tube, et sur la figure 8 le diamètre de la chambre "Dce" est élargi jusqu'à la valeur habituelle de 11 mm qui, par expérience, est reconnue suffisante au bon fonctionnement de l'électrode et à la résistance mécanique de l'enveloppe quartz.In FIG. 7 the diameter of the chamber is equal to that of the tube, and in FIG. 8 the diameter of the chamber "D ce " is widened to the usual value of 11 mm which, by experience, is recognized to be sufficient for correct functioning of the electrode and the mechanical resistance of the quartz envelope.
On observe au cours de fonctionnement d'un émetteur connu, une zone laiteuse autour de l'électrode qui s'opacifie progressivement sur une certaine longueur "Lce", qui est classiquement la longueur de la chambre de l'électrode.During the operation of a known transmitter, a milky zone around the electrode is observed which gradually becomes cloudy over a certain length "L ce ", which is conventionally the length of the chamber of the electrode.
Cette longueur commence au pied de l'électrode et se termine avec l'invention à la réduction du diamètre intérieur "ID".This length begins at the foot of the electrode and ends with the invention in reducing the internal diameter "ID".
Pour y palier, il est donc également proposé sur toute la périphérie extérieure de la cavité, l'enduction d'un matériau de réflexion destiné au maintien d'une certaine température rayonnante à l'électrode. Cette enduction est représentée en traits pointillés sur les figures 7 et 8.To compensate for this, it is therefore also proposed over the entire outer periphery of the cavity, the coating of a reflection material intended to maintain a certain radiating temperature at the electrode. This coating is shown in dotted lines in FIGS. 7 and 8.
L'invention permettant un séchage d'une encre ou d'un vernis, au moyen d'un émetteur ultraviolet, qui ne dépend pas tant de l'augmentation des puissances linéiques que de la modification de la forme du disque lumineux et/ou de la diminution de sa section, il s'ensuit que pour le même résultat, lesdites puissances linéiques pourront être abaissées, ce qui permet à faible puissance (< 30 W/cm) de s'affranchir de toute chambre d'électrode, même à très petit diamètre (figure 7) .The invention allowing drying of an ink or a varnish, by means of an ultraviolet emitter, which does not depend so much on the increase in powers that the modification of the shape of the light disc and / or the reduction in its section, it follows that for the same result, said linear powers may be lowered, which allows at low power (<30 W / cm ) to get rid of any electrode chamber, even with a very small diameter (Figure 7).
Il est décrit ci-après à titre d'illustration de sa facilité de réalisation, un exemple de fabrication de dispositif émetteur/réflecteur en référence à la figure 8.It is described below by way of illustration of its ease of realization, an example of manufacture of transmitter / reflector device with reference to FIG. 8.
Le tube émetteur 71 comprend un corps 72.The emitter tube 71 comprises a body 72.
On chauffe tout d'abord l'extrémité 73 du corps que l'on sertit ensuite au diamètre du bouchon 74 de l'électrode, réalisé de façon habituelle.The end 73 of the body is firstly heated, which is then crimped to the diameter of the plug 74 of the electrode, produced in the usual way.
Le bouchon comporte un embout 75 en céramique tel que l'utilise par exemple la Société Philips sur ses propres fabrications.The cap has a ceramic tip 75 as used for example by the Philips Company on its own products.
L'assemblage se réalise en fait en trois temps : - On apprête l'extrémité du dispositif émetteur/réflecteur, sur une longueur "Lce" , en coupant par meulage, ce qui est aisé puisque le tube constituant l'enveloppe de l'émetteur est pratiquement achevé dans sa configuration cylindrique, au moment du filage; puis, on chauffe le quartz jusqu'à sa température de ramollissement; on évase ensuite le diamètre pour l'amener au diamètre extérieur du bouchon de l'électrode; - On monte alors le bouchon 74 de l'électrode sur le corps 72 du tube en chauffant; on crée ainsi une fusion complète d'une pièce sur l'autre selon le même méthode que celle utilisée par le verrier pour fermer l'extrémité de l'émetteur.The assembly is carried out in fact in three stages: - The end of the transmitter / reflector device is prepared, over a length "L ce ", by cutting by grinding, which is easy since the tube constituting the envelope of the transmitter is almost complete in its cylindrical configuration, at the time of spinning; then, the quartz is heated to its softening temperature; the diameter is then flared to bring it to the outside diameter of the plug of the electrode; - The plug 74 of the electrode is then mounted on the body 72 of the tube while heating; this creates a complete fusion of a part on the other according to the same method as that used by the glassmaker to close the end of the transmitter.
- Enfin, on installe l'embout céramique 75 sur le bouchon de l'électrode après avoir fait le raccordement électrique par soudure .- Finally, we install the ceramic tip 75 on the electrode cap after making the electrical connection by welding.
L'introduction du mercure se fait quant à elle selon les méthodes habituelles de fabrication.The introduction of mercury is done according to the usual manufacturing methods.
On réalise ensuite l'enduction d'une couche de réflexion 76 sur l'émetteur et sur les extrémités de l'émetteur/réflecteur et/ou en partie ou en tctalité sur les ailes. A la faveur des faibles puissances linéiques (< 30 Watts/cm) , conséquentes à la forte augmentâtion énergétique, il est possible, pour des émetteurs d'une longueur rayonnante "Luv", variable jusqu'à un peu plus d'un mètre, d'augmenter la tension linéique jusqu'à une valeur de 30 volts/cm (soit 3000 volts en tension d'alimentation, valeur encore utilisée dans la profession) ce qui favorise une meilleure qualité de l'arc ultraviolet tout en conservant un courant d'une intensité maximum de l'ordre de 1 A. Les puissances plus classiques de 80 W/crr. sont bien entendu également adoptables en y appropriant si besoin la ventilation nécessaire au refroidissement. L'invention est également applicable à des émetteurs basse pression comme pour des lampes rayonnant dans la lumière visible.The coating of a reflection layer 76 is then carried out on the transmitter and on the ends of the transmitter / reflector and / or in part or in part on the wings. Thanks to the low linear powers (<30 Watts / cm), consequent to the strong energy increase, it is possible, for transmitters with a radiating length "L uv ", variable up to a little more than a meter , to increase the line voltage up to a value of 30 volts / cm (i.e. 3000 volts in supply voltage, value still used in the profession) which promotes better quality of the ultraviolet arc while maintaining a current with a maximum intensity of the order of 1 A. The more conventional powers of 80 W / crr. are of course also adoptable by appropriating if necessary the ventilation necessary for cooling. The invention is also applicable to low pressure transmitters such as for lamps radiating in visible light.
L'invention plus particulièrement applicable aux émetteurs ultraviolets à électrodes peut aisément être étendue à la technologie de l'émetteur sans électrode pour lequel le mercure ou un autre iodure métallique est énergétisé par effet micro-onde.The invention more particularly applicable to ultraviolet emitters with electrodes can easily be extended to the technology of the emitter without electrode for which mercury or another metallic iodide is energized by microwave effect.
Les figures 9 et 10 montrent schématiquement deux positions respectives de tubes 1 et 1 ' par rapport aux réflecteurs 80, 81 auxquels ils sont associés.Figures 9 and 10 schematically show two respective positions of tubes 1 and 1 'relative to the reflectors 80, 81 with which they are associated.
La séparation entre émetteur et réflecteur permet ici une circulation d'un fluide refroidisseur .The separation between emitter and reflector here allows a circulation of a cooling fluid.
Les tubes 1 et 1 ' comprennent respectivement un alésage 2 en cylindre tronqué par un plan inférieur 3 perpendiculaire au plan axial 5, par exemple situé à une distance égale à la moitié du rayon de l'axe, du type décrit en référence aux figures 1 et 2.The tubes 1 and 1 ′ respectively comprise a cylinder bore 2 truncated by a lower plane 3 perpendicular to the axial plane 5, for example located at a distance equal to half the radius of the axis, of the type described with reference to Figures 1 and 2.
Le dessus du tube émetteur cylindrique 1 (figure 9) est enduit d'une couche métallique 9 pour ne laisser aucun angle d'échappement pour les rayonnements émis, un recouvrement s' effectuant entre les extrémités de la couche métallique et les extrémités supérieures 82 des ailes 83. La figure 10 montre quant à elle un autre tube émetteur 1 ' , et une surface réflectrice 8 ' par exemple de section parabolique située entièrement à distance du tube. Les nombreux avantages de l'invention sont notamment dus aux quatre paramètres suivants :The top of the cylindrical emitter tube 1 (FIG. 9) is coated with a metal layer 9 so as to leave no angle of escape for the radiation emitted, a covering taking place between the ends of the metal layer and the upper ends 82 of the wings 83. FIG. 10 shows another emitting tube 1 ′, and a reflecting surface 8 ′, for example of parabolic section located entirely at a distance from the tube. The numerous advantages of the invention are notably due to the following four parameters:
- la diminution de la section lumineuse,- reduction of the light section,
- la diminution du chemin parcouru, - la forte densité de puissance,- the reduction in the distance covered, - the high power density,
- la forme non circulaire de la section du faisceau lumineux.- the non-circular shape of the section of the light beam.
Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, la présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation plus particulièrement décrits, mais en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment et par exemple celles où la section du disque lumineux est plus aplatie, ou encore tronquée latéralement . Dans un mode de réalisation avantageux l'alésage est constitué par une fente lumineuse, par exemple rectangulaire dont la largeur est inférieure ou égale à la moitié de la longueur, par exemple inférieure au cinquième de la longueur, au dixième, voire au vingtième. As is obvious, and as it follows from the foregoing, the present invention is not limited to the embodiments more particularly described, but on the contrary embraces all variants thereof and in particular, for example those where the section of the light disc is more flattened, or truncated laterally. In an advantageous embodiment, the bore consists of a light slot, for example rectangular, the width of which is less than or equal to half the length, for example less than one-fifth of the length, one-tenth or even one-twentieth.

Claims

REVENDICATIONS
1. Tube émetteur (1', 30, 62, 70, 71) de rayonnements ultraviolets, en quartz transparent, à électrodes, allongé autour d'un axe (4) et percé de bout en bout d'un alésage (2, 31, 40, 51, 63) de rétention d'un gaz ionisant en haute ou moyenne pression, ledit alésage étant propre à contenir un faisceau émetteur de rayonnements, caractérisé en ce que l'alésage comprend une portion (3, 33, 41) de paroi dite inférieure, symétrique par rapport à un plan axial (5) de l'alésage, et formant une surface dioptrique agencée pour, en combinaison avec la surface dioptrique constituée par la surface externe du tube, diriger parallèlement ou focaliser au moins en partie les rayonnements émis à partir de l'axe (4) de l'alésage à la sortie dudit tube.1. Tube emitting (1 ', 30, 62, 70, 71) of ultraviolet radiation, in transparent quartz, with electrodes, elongated around an axis (4) and pierced from end to end with a bore (2, 31 , 40, 51, 63) for retaining an ionizing gas at high or medium pressure, said bore being able to contain a beam emitting radiation, characterized in that the bore comprises a portion (3, 33, 41) of so-called lower wall, symmetrical with respect to an axial plane (5) of the bore, and forming a dioptric surface arranged to, in combination with the dioptric surface formed by the external surface of the tube, direct parallel or at least partially focus the radiation emitted from the axis (4) of the bore at the outlet of said tube.
2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage (2) est un cylindre tronqué en partie inférieure par un premier plan (3) perpendiculaire au plan axial , pour former ladite portion de paroi inférieure.2. Tube according to claim 1, characterized in that the bore (2) is a cylinder truncated in the lower part by a first plane (3) perpendicular to the axial plane, to form said lower wall portion.
3. Tube selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'alésage (63) est tronqué en partie supérieure par un deuxième plan, parallèle au premier plan, conférant à l'alésage une section transversale sensiblement rectangulaire.3. Tube according to claim 2, characterized in that the bore (63) is truncated in the upper part by a second plane, parallel to the first plane, giving the bore a substantially rectangular cross section.
4. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage (31) est cylindrique et comporte sur sa surface interne (32) formant la portion de paroi inférieure, deux rainures (33) triangulaires présentant chacune une face externe (34) parallèle audit plan axial (5) de l'alésage. 4. Tube according to claim 1, characterized in that the bore (31) is cylindrical and comprises on its internal surface (32) forming the lower wall portion, two triangular grooves (33) each having an external face (34) parallel to said axial plane (5) of the bore.
5. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alésage (40) est cylindrique et comporte sur sa surface interne formant la portion de paroi inférieure, un évidement (41) dont la face inférieure5. Tube according to claim 1, characterized in that the bore (40) is cylindrical and has on its internal surface forming the lower wall portion, a recess (41) whose lower face
(42) est une portion de cylindre, convexe, de rayon R et les parois latérales (45) sont parallèles audit plan axial (5) de l'alésage.(42) is a portion of cylinder, convex, of radius R and the side walls (45) are parallel to said axial plane (5) of the bore.
6. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte une paroi externe supérieure (6, 52) de surface externe (7, 58) adaptée à la paroi interne supérieure de l'alésage et agencée pour renvoyer les rayonnements émis à partir de l'axe de l'alésage vers ladite paroi externe, en retour et en superposition avec lesdits rayonnements émis vers l'axe de l'alésage, ladite paroi externe étant recouverte d'une matière réfléchissante (9, 44, 61).6. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an upper external wall (6, 52) of external surface (7, 58) adapted to the upper internal wall of the bore and arranged to return the radiation emitted from the axis of the bore towards said external wall, in return and in superposition with said radiation emitted towards the axis of the bore, said external wall being covered with a reflective material (9, 44, 61).
7. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte une paroi inférieure (10) de surface externe (64) adaptée à la paroi interne inférieure de l'alésage et agencée pour diriger au moins en partie les rayonnements émis vers le plan axial de l'alésage.7. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a lower wall (10) of external surface (64) adapted to the lower internal wall of the bore and arranged to direct at least part of the radiation emitted towards the axial plane of the bore.
8. Tube selon l'une quelconques des revendi ations 1 à 6, caractérisé en ce que il comporte une paroi inférieure de surface externe (16) adaptée à la paroi interne inférieure de l'alésage et agencée pour diriger au moins en partie les rayonnements émis parallèlement au plan axial de l'alésage. 8. Tube according to any one of the claims 1 to 6, characterized in that it comprises a wall lower outer surface (16) adapted to the lower inner wall of the bore and arranged to direct at least partially the radiation emitted parallel to the axial plane of the bore.
9. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que il comporte des chambres d'électrodes de section transversale interne supérieure ou égale à la section transversale interne de la partie rayonnante é ettrice dudit tube. 9. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises electrode chambers of internal cross section greater than or equal to the internal cross section of the radiating and emitting part of said tube.
10. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale maximale du faisceau émetteur est constante et inférieure ou égale à de 1 ' ordre de 45 mm2. 10. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that the maximum cross section of the emitter beam is constant and less than or equal to 1 order of 45 mm 2 .
11. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale maximale du faisceau émetteur est constante et inférieure ou égale à de l'ordre de 30 mm2. 11. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that the maximum cross section of the emitting beam is constant and less than or equal to around 30 mm 2 .
12. Tube selon l'une quelconques des revendications précédentes, caractérisé en ce que la section transversale du faisceau émetteur est constante et inférieure ou égale à de l'ordre de 10 mm2. 12. Tube according to any one of the preceding claims, characterized in that the cross section of the emitting beam is constant and less than or equal to around 10 mm 2 .
13. Dispositif émetteur/réflecteur comportant un tube selon l'une des quelconques revendications précédentes .13. Transmitter / reflector device comprising a tube according to any one of the preceding claims.
14. Procédé d'application de rayonnements à un produit en nappe ou disposé sur une surface plane ou courbe, ou unifilaire, caractérisé en ce que on irradie ledit produit avec un faisceau plasmatique rectiligne émetteur de rayonnements ultraviolets de section transversale circulaire constante et tronquée du côté du produit à irradier.14. Method for applying radiation to a product in sheet form or placed on a flat surface or curve, or single-line, characterized in that said product is irradiated with a rectilinear plasma beam emitting ultraviolet radiation of constant circular cross-section and truncated on the side of the product to be irradiated.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le faisceau plasmatique de rayonnements ultraviolets est de section transversale inférieure ou égale à de l'ordre de 45 mm2. 15. The method of claim 14, characterized in that the plasma beam of ultraviolet radiation is of cross section less than or equal to about 45 mm 2 .
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le faisceau plasmatique de rayonnements ultraviolets est de section inférieure ou égale à de 1 Ordre de 30 mmJ .16. The method of claim 15, characterized in that the plasma beam of ultraviolet radiation is of section less than or equal to 1 order of 30 mm J.
17. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce que le faisceau plasmatique de rayonnements ultraviolets est de section inférieure ou égale à de l'ordre de 10 mm2. 17. The method of claim 16, characterized in that the plasma beam of ultraviolet radiation is of section less than or equal to about 10 mm 2 .
PCT/FR1997/001252 1996-07-09 1997-07-09 Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor WO1998001889A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU36255/97A AU3625597A (en) 1996-07-09 1997-07-09 Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR96/08555 1996-07-09
FR9608555A FR2751129B1 (en) 1996-07-09 1996-07-09 ELECTROMAGNETIC RADIATION TRANSMITTING TUBE, DEVICE AND METHOD USING SUCH A TUBE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1998001889A1 true WO1998001889A1 (en) 1998-01-15

Family

ID=9493860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/FR1997/001252 WO1998001889A1 (en) 1996-07-09 1997-07-09 Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU3625597A (en)
FR (1) FR2751129B1 (en)
WO (1) WO1998001889A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1858497A (en) * 1929-11-15 1932-05-17 Claude Neon Fed Company Refracting luminous tube
US3457447A (en) * 1966-07-01 1969-07-22 Sylvania Electric Prod Apertured fluorescent lamp with lens along the aperture
US3885181A (en) * 1972-04-19 1975-05-20 Gen Electric Co Ltd Electric discharge lamps
DE3910957A1 (en) * 1989-04-05 1990-10-11 Peter Ueberall Low-pressure gas-discharge radiator
EP0534606A1 (en) * 1991-08-29 1993-03-31 General Electric Company Electric lamps having a lens shaped arc or filament chamber
EP0700074A2 (en) * 1994-08-31 1996-03-06 Osram Sylvania Inc. Neon fluorescent lamp and method of operating

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1858497A (en) * 1929-11-15 1932-05-17 Claude Neon Fed Company Refracting luminous tube
US3457447A (en) * 1966-07-01 1969-07-22 Sylvania Electric Prod Apertured fluorescent lamp with lens along the aperture
US3885181A (en) * 1972-04-19 1975-05-20 Gen Electric Co Ltd Electric discharge lamps
DE3910957A1 (en) * 1989-04-05 1990-10-11 Peter Ueberall Low-pressure gas-discharge radiator
EP0534606A1 (en) * 1991-08-29 1993-03-31 General Electric Company Electric lamps having a lens shaped arc or filament chamber
EP0700074A2 (en) * 1994-08-31 1996-03-06 Osram Sylvania Inc. Neon fluorescent lamp and method of operating

Also Published As

Publication number Publication date
AU3625597A (en) 1998-02-02
FR2751129B1 (en) 2003-04-25
FR2751129A1 (en) 1998-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0910772B1 (en) Electromagnetic radiation transmitter/reflector device, apparatus and method therefor
EP0043740B1 (en) Plasma generator
EP2473315B1 (en) LASER-FOCUSING HEAD WITH ZnS LENSES HAVING A PERIPHERAL THICKNESS OF AT LEAST 5 MM AND LASER CUTTING UNIT AND METHOD USING ONE SUCH FOCUSING HEAD
FR2871622A1 (en) ULTRAVIOLET LIGHT GENERATING DEVICE AND APPLICATION TO A RADIATION LITHOGRAPHIC SOURCE IN THE EXTREME ULTRAVIOLET
FR2636079A1 (en) METHOD FOR COATING SUBSTRATES BY VAPOR PHASE DEPOSITION
EP0197843B1 (en) Device to excite a plasma in a gas column using microwaves, especially for the production of an ion laser
EP1240551A2 (en) Lithography device which uses a source of radiation in the extreme ultraviolet range and multi-layered mirrors with a broad spectral band in this range
FR2572192A1 (en) CONSTANT MAGNIFYING LIGHT DEVICE
FR2669398A1 (en) Motor vehicle headlamp
FR2555749A1 (en) METHOD AND APPARATUS FOR PRE-EVALUATION FOR A RESISTANCE TEST OF THE INTEMPERIES
EP1046187B1 (en) Tube, device and method for emitting electromagnetic radiation
FR2847759A1 (en) Heating system for industrial use in drying or plastic forming, uses reflector housing two infrared sources that operate in different regions of the infrared spectrum to allow control of type of heat delivered
FR2465314A1 (en) INFRARED BEAM EMIT LAMP
FR2504313A1 (en) ELECTRIC REFLECTOR LAMP
EP0228318B1 (en) Electron gun operating by secondary emission under ionic bombardment
WO1998001889A1 (en) Electromagnetic radiation transmitter tube, device and method therefor
FR2751093A1 (en) Ultra-violet radiation source and transmitter-reflector
FR2601520A1 (en) LASER FOLDED MULTIPLES
FR2750892A1 (en) Ultra-violet radiation source and transmitter-reflector
FR2590823A1 (en) Method and device for machining slots and a shrapnel (splinter) generator for a military charge
CA2173224A1 (en) Light generator with reflective enclosure for lighting or illuminating unit having a light guide
EP1966535B1 (en) Luminous signalling device
WO2011083263A1 (en) Unit for treating hollow body blanks, provided with a chamber forming a light trap
EP0048690A1 (en) High stability gas discharge tube for high power laser emission
EP0110458B1 (en) Cathode ray tube with a luminescent screen, process for manufacturing a screen for such a tube and television picture projection tube with such a screen

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BG BR CA CN CZ HU IL JP KP KR MX NZ PL RO RU SG SI SK TR UA US VN YU

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

Ref document number: 1998504883

Format of ref document f/p: F

122 Ep: pct application non-entry in european phase