WO2012005632A1 - Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту - Google Patents

Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту Download PDF

Info

Publication number
WO2012005632A1
WO2012005632A1 PCT/RU2011/000496 RU2011000496W WO2012005632A1 WO 2012005632 A1 WO2012005632 A1 WO 2012005632A1 RU 2011000496 W RU2011000496 W RU 2011000496W WO 2012005632 A1 WO2012005632 A1 WO 2012005632A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
antennas
source
spherical surface
focal zone
Prior art date
Application number
PCT/RU2011/000496
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Вячеславович КОМРАКОВ
Original Assignee
Komrakov Evgeny Vyacheslavovich
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 Komrakov Evgeny Vyacheslavovich filed Critical Komrakov Evgeny Vyacheslavovich
Publication of WO2012005632A1 publication Critical patent/WO2012005632A1/ru

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/02—Radiation therapy using microwaves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q19/00—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic
    • H01Q19/10—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces
    • H01Q19/18—Combinations of primary active antenna elements and units with secondary devices, e.g. with quasi-optical devices, for giving the antenna a desired directional characteristic using reflecting surfaces having two or more spaced reflecting surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B2210/00—Drying processes and machines for solid objects characterised by the specific requirements of the drying good
    • F26B2210/16—Wood, e.g. lumber, timber

Definitions

  • the invention relates to the field of antenna technology and can be used for effective concentration of radiation from a distributed source on an object located in the focal zone.
  • the lamps in the annular gap are arranged in concentric circles, the inlet and outlet pipes are aligned with the shells, and the flow forming means are placed along the guides of the inner shell from its outer side.
  • the disadvantage of this device is the technological complexity of its manufacture, which leads to high cost, as well as low efficiency and reliability of the lamps used.
  • Closest to the claimed invention is a device for transmitting radiation from a source to an object, described in the application RU 2009133146, published 03/10/2011, which contains a radiation source located in a shielded camera, means for placing an object and two antennas made in the form of truncated segments of a spherical surface, mounted opposite each other at a distance of the radius of the spherical surface, while the means for placing the object is placed in the combined focal zone of both antennas, and the radiation source placed in the aperture plane of one of the antennas.
  • the disadvantage of this device is the lack of efficiency in transmitting radiation from a source to an object, too high an uneven concentration of radiation, not enough volume of the joint focal zone, and the inability to vary the radiation power without replacing the radiation source itself.
  • the technical result achieved by using the claimed invention is to increase the efficiency of radiation transmission from a source to an object by increasing the radiation concentration in the focal zone, to provide the ability to vary the radiation power by providing additional radiation sources to the device, as well as to ensure a more uniform radiation concentration, which is significant increasing the volume of the focal zone without replacing the radiation source itself, increasing the reliability of the system and reducing Institute of energy consumption.
  • a universal device for transmitting radiation from a source to an object including two antennas, each of which is made in the form of a truncated segment of a spherical surface, a radiation source located in the aperture plane of one of the antennas, and an object placed in the combined focal zone of both antennas, the antennas are mounted against each other at a distance exceeding the radius of the spherical surface by an amount of at least 0.01 from the radius of the spherical surface te, and the radiation source is distributed.
  • the device can be further provided with a second radiation source located in the aperture plane of the second antenna, and the antennas themselves can be camera elements.
  • the device can additionally be equipped with at least one pair of antennas located opposite each other at a distance greater than the radius of the spherical surface by an amount of at least 0.01 from the radius of the spherical surface, in a plane perpendicular to the plane of the first pair antennas.
  • figure 1 shows a universal device, front view
  • FIG. 2 shows a universal device, a top view
  • FIG. 3 shows a three-dimensional image of the device
  • figure 4 is a diagram illustrating the calculation of the focal length of a spherical antenna
  • figure 5 shows a device with two pairs of antennas, top view.
  • a universal device for transmitting radiation from a distributed source to an object contains two antennas 1, coated with a material that reflects UV rays well or, in the case of microwave use, made of copper or other non-magnetic metal in the form of truncated segments of a spherical surface.
  • Antennas are mounted against each other at a distance exceeding the radius of the spherical surface by an amount of at least 0.01 of the radius of the spherical surface.
  • the focal zones of spherical antennas are located at a distance of half their radii, and in this case they are combined and are two intersecting volumetric spheres 6.
  • Means for placing a radiation source 3, which can be made, for example, in the form of a stand with installed UV LEDs, or solid-state Microwave elements 2 are installed in the aperture plane of one of the antennas, or both antennas 1.
  • the object 4 is located in the focal zones of the antennas 1.
  • the entire device is placed in the chamber 7.
  • the spherical antennas can be the walls of such a camera, as shown in figures 1, 2 and 3, or be separate antennas located inside the camera 7.
  • the means for placing the object can be made in the form of a container of material that transmits UV radiation, for example, of quartz glass.
  • the stand and means for placing the object must be made of radio-transparent materials.
  • the device can additionally be equipped with at least one pair of antennas located opposite each other at a distance exceeding the radius of the spherical surface by an amount of at least 0.01 from the radius of the spherical surface, in a plane perpendicular to the plane of the first pair antennas.
  • at least one additional distributed radiation source will be installed in the aperture of these additional antennas.
  • This configuration will create a joint focal zone in the form of a volume cross. It is also possible to install a third pair of antennas above and below the focal zone, with a geometry similar to the above. Then the installation of one or two distributed radiation sources in the breaker of the upper and lower antennas will create a three-dimensional joint focal zone already in the form of a three-coordinate cross.
  • the device operates as follows.
  • Object 4 is installed in the focal zone 6.
  • One or two stands 3 with radiation sources 2 are installed in the camera in the aperture plane of one of the antennas, or both antennas 1. Both antennas reflect the radiation of sources 2 and concentrate it in the focal zones 6 where the object is located four.
  • the inventive device for the concentration of radiation, for example, UV radiation, it is advisable to use antennas with a radius of a spherical surface of 4 m, a length of 4 m and a height of 2.5 m.
  • a distributed radiation source is advisable to use with dimensions of 3 x 2 m. In this case, all elements of each distributed The source will emit on both antennas.
  • FIG. 4 is a diagram explaining the calculation of the focal length FP of a concave spherical antenna of radius R for a beam incident on the antenna parallel to the main optical axis at a distance from it.
  • the geometric configuration of the problem is clear from the figure. In an isosceles triangle AOF is easy to express the side
  • This equation is the equation of the focal zone of a spherical antenna.
  • the focus shift will be 1.5 cm
  • the focus shift will be 7.5 cm
  • the distance from the axis to the extreme parallel beam a will be 1.5 m, since the length of the entire radiation source is 3 m.
  • the radiation of all source elements with a length of 3 m and a height of 2 m to a portion of a spherical antenna of the same length within its angular aperture parallel to many optical axes allows the formation of a volumetric focal zone with a beginning at a distance of R / 2 from the antenna and a depth of 16 cm to the side antennas.
  • the radiation concentration will be greatest in the R / 2 region from the side of the antenna. There will be no concentration at a distance greater than 16 cm from R / 2 towards the antenna.
  • the effective joint focal zone of both antennas will be 1.2 x 0.6 x 0.36 m (in prototype 1.2x0.6x0.32 m, which is 12% less in volume).
  • the device can be of other sizes, depending on the radius of the spherical surface, which can be in the range from 1.5 m to 8 m. with a sphere radius of less than 1.5 meters, the joint focal zone will be too small for efficient industrial use and it will be more difficult to service the device. If the radius of the sphere is more than 8 meters, the focal zone becomes too large in volume, the efficiency will decrease due to attenuation, since the radiation must cover significant distances and it will also be difficult to maintain the device.
  • each optical axis will form a focal line 16 cm long.
  • the effective angular aperture of such an antenna will be 30 x 20 degrees. If we look at the main optical axes after 1 degree, then for each antenna there will be 600 axes, in total 1,200 axes for two antennas.
  • an antenna of 3 x 2 m in size will work, on which, parallel to this optical axis, all source elements will “shine”.
  • the radiation will be concentrated with a high gain for each focal line 16 cm long and due to these 1200 focal lines a very effective volume focal zone of 1.2 x 0.6 x 0.36 m in size will be created with a large gain throughout its volume.
  • the LEDs are small (3 - 5 mm) in diameter
  • installing several thousand LEDs in increments of 5 cm on a stand made of 2 x 3 m transparent UV radiation will interfere with the light reflected from one of the antennas by a maximum of 2 %
  • the total system loss will be about 1%.
  • the total power of the LEDs can reach several kilowatts.
  • the device allows several times to save energy consumption by using energy-efficient LEDs of the same total radiation power as compared to conventional lamps, as well as to save energy consumption or sharply increase the throughput due to the concentration of radiation from a distributed source by both antennas in a rather small volumetric joint focal zone.
  • a universal device for concentration of radiation from a distributed source to an object located in a volumetric focal zone can be used to irradiate liquid or gaseous media that are pumped through it, for example, to disinfect water with UV radiation from water, oil and gas products, etc.
  • liquid or gaseous media that are pumped through it
  • a universal device can be used for drying wood, microwave therapy, etc.
  • When processing liquids it is possible to use a flow system, when processing bulk products, you can use a system of slow continuous passage through the focal zone, when drying a tree or microwave therapy a certain volume of a tree or a person is placed in the focal zone for some time

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hydroponics (AREA)
  • Breeding Of Plants And Reproduction By Means Of Culturing (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)

Abstract

Изобретение относится области антенной техники и может использоваться для эффективной концентрации излучения распределенного источника на объект, расположенный в фокальной зоне. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение эффективности передачи излучения от источника объекту за счет повышения концентрации излучения в фокальной зоне. Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту содержит две антенны, каждая из которых выполнена в виде усеченного сегмента сферической поверхности, источник излучения, размещенный в плоскости раскрыва одной из антенн, и объект, размещенный в совмещенной фокальной зоне обоих антенн. Антенны установлены друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, а источник излучения выполнен распределенным. Устройство дополнительно может быть снабжено второй парой таких антенн с фокальной зоной в виде объемного креста или третьей парой антенн с возможностью создания объемной совместной фокальной зоны в виде трехкоординатного креста. Кроме того, устройство может быть дополнительно снабжено вторым источником излучения, размещенным в плоскости раскрыва второй антенны, а сами антенны могут являться элементами камеры.

Description

УНИВЕРСАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ИЗЛУЧЕНИЯ ОТ
ИСТОЧНИКА ОБЪЕКТУ
Область техники
Изобретение относится к области антенной техники и может использоваться для эффективной концентрации излучения распределенного источника на объект, расположенный в фокальной зоне.
Предшествующий уровень техники
В последние десятилетия происходит переход от одиночных мощных источников СВЧ излучения, таких как магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны и т.д., к распределенным источникам излучения, состоящим из множества отдельных твердотельных элементов. Тоже самое происходит и с лампами в световом и ультрафиолетовом диапазоне. Вместо одиночных мощных ламп все чаще используются распределенные системы освещения на светодиодах. Известно, что использование множества отдельных твердотельных СВЧ элементов либо светодиодов в разы повышает надежность систем и увеличивает их экономичность. Именно для концентрации излучения от таких и любых других распределенных систем излучения, состоящих из отдельных элементов может эффективно использоваться данное изобретение.
Из уровня техники известны различные решения, реализующие передачу излучения от источника объекту. В частности, известно устройство для обработки жидкостей ультрафиолетовым излучением, раскрытое в патенте RU 2177452, опубликованном 27.12.2001, которое содержит внешнюю полую цилиндрическую оболочку, в основаниях которой выполнены отверстия, и соединенные с ней входной и выходной патрубки, а также внутреннюю полую цилиндрическую оболочку, снабженную ребрами жесткости и установленную коаксиально внешней, ультрафиолетовой лампы, заключенные в чехлы из материала, прозрачного для ультрафиолетового излучения, расположенные в кольцевом зазоре между оболочками параллельно их образующим и установленные в отверстиях оснований внешней оболочки, а также средства формирования потока. При этом лампы в кольцевом зазоре размещены по концентрическим окружностям, входной и выходной патрубки расположены соосно оболочкам, а средства формирования потока размещены по направляющим внутренней оболочки с ее внешней стороны. Недостатком данного устройства является технологическая сложность его изготовления, что обуславливает высокую себестоимость, а так же низкая экономичность и надежность используемых ламп.
Наиболее близким к заявленному изобретению является устройство для передачи излучения от источника объекту, описанное в заявке RU 2009133146, опубликованной 10.03.2011, которое содержит размещенные в экранированной камере источник излучения, средство для размещения объекта и две антенны, выполненные в виде усеченных сегментов сферической поверхности, установленные напротив друг друга на расстоянии радиуса сферической поверхности, при этом средство для размещения объекта размещено в совмещенной фокальной зоне обоих антенн, а источник излучения размещен в плоскости раскрыва одной из антенн.
Недостатком данного устройства является недостаточная эффективность передачи излучения от источника объекту, слишком высокая неравномерность концентрации излучения, не достаточный объем совместной фокальной зоны, а также невозможность варьировать мощность излучения без замены самого источника излучения.
Раскрытие изобретения
Технический результат, достигаемый при использовании заявленного изобретения, заключается в повышении эффективности передачи излучения от источника объекту за счет повышения концентрации излучения в фокальной зоне, в обеспечении возможности варьировать мощность излучения посредством снабжения устройства дополнительными источниками излучения, а также в обеспечении более равномерной концентрации излучения, существенном увеличении объема фокальной зоны без замены самого источника излучения, увеличении надежности системы и уменьшении энергопотребления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в универсальном устройстве для передачи излучения от источника объекту, включающем две антенны, каждая из которых выполнена в виде усеченного сегмента сферической поверхности, источник излучения, размещенный в плоскости раскрыва одной из антенн, и объект, размещенный в совмещенной фокальной зоне обоих антенн, антенны установлены друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, а источник излучения выполнен распределенным. Кроме того, устройство может быть дополнительно снабжено вторым источником излучения, размещенным в плоскости раскрыва второй антенны, а сами антенны могут являться элементами камеры. Кроме того, устройство дополнительно может быть снабжено, по крайней мере, одной парой антенн, расположенной друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения первой пары антенн.
Краткое описание чертежей
Изобретение иллюстрируется чертежами, где:
на фиг.1 изображено универсальное устройство, вид спереди;
на фиг. 2 изображено универсальное устройство, вид сверху;
на фиг. 3 представлено трехмерное изображение устройства;
на фиг.4 приведена схема, поясняющая расчет фокусного расстояния сферической антенны;
на фиг.5 изображено устройство с двумя парами антенн, вид сверху.
Лучший вариант осуществления изобретения
Универсальное устройство для передачи излучения от распределенного источника объекту содержит две антенны 1 , покрытые материалом, хорошо отражающим УФ лучи либо, в случае использования СВЧ, выполненные из меди или другого немагнитного металла в виде усеченных сегментов сферической поверхности. Антенны установлены друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину составляющую не менее 0,01 от величины радиуса сферической поверхности. Фокальные зоны сферических антенн расположены на расстоянии половины их радиусов, и в данном случае они совмещены и представляют собой две пересекающиеся объемные сферы 6. Средства для размещения источника излучения 3, которые могут быть выполнены, например, в виде стенда с установленными УФ светодиодами, либо твердотельными СВЧ элементами 2, устанавливаются в плоскости раскрыва одной из антенн, либо обеих антенн 1. При этом объект 4 располагается в фокальных зонах антенн 1. Все устройство располагают в камере 7. При этом сферические антенны могут являться стенками такой камеры, как показано на фиг.1, 2 и 3, или быть отдельными антеннами, расположенными внутри камеры 7.
Учитывая, что светодиоды имеют маленькие геометрические размеры (3-5 мм в диаметре), установка нескольких тысяч таких светодиодов на стенд, сделанный из прозрачного для УФ излучения материала будет препятствовать свету отраженному от одной из антенн максимум на 2% . Общие потери системы будут составлять всего около 1%. В случае использования УФ излучения средство для размещения объекта может быть сделано в виде контейнера из материала, который пропускает УФ излучение, например, из кварцевого стекла. В случае использования распределенного источника в СВЧ диапазоне, стенд и средство для размещения объекта необходимо изготовить из радиопрозрачных материалов.
Кроме того, устройство дополнительно может быть снабжено, по крайней мере, одной парой антенн, расположенной друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения первой пары антенн. В этом случае, по крайней мере, один дополнительный распределенный источник излучения будет установлен в раскрыве этих дополнительных антенн. Такая конфигурация позволит создать совместную фокальную зону в виде объемного креста. Возможна также и установка третьей пары антенн сверху и снизу от фокальной зоны, с геометрией, подобной вышеуказанной. Тогда установка одного или двух распределенных источников излучения в раскрьше верхней и нижней антенны позволит создать объемную совместную фокальную зону уже в виде трехкоординатного креста.
Устройство работает следующим образом.
Объект 4 устанавливается в фокальную зону 6. В камеру в плоскости раскрыва одной из антенн, или обеих антенн 1, устанавливают один или два стенда 3 с источниками излучения 2. Обе антенны отражают излучение источников 2 и концентрируют его в фокальных зонах 6, где размещен объект 4.
При использовании заявляемого устройства, для концентрации излучения, например, УФ излучения, целесообразно использовать антенны с радиусом сферической поверхности 4 м, длиной 4 м и высотой 2.5 м. Распределенный источник излучения целесообразно использовать с размерами 3 х 2 м. При этом все элементы каждого распределенного источника будут излучать на обе антенны.
На фиг. 4 приведена схема, поясняющая расчет фокусного расстояния FP вогнутой сферической антенны радиусом R для луча, падающего на антенну параллельно главной оптической оси на расстоянии а от нее. Геометрическая конфигурация задачи ясна из рисунка. В равнобедренном треугольнике AOF легко выразить боковую сторону
OF = _.?_.
OF через основание OA = R и угол при нём α : 2 cos а
Из прямоугольного треугольника ОВА находим: AB JR2 - a2
cos ot, =
R R
OF =
Тогда 2-JR2" а2 искомое фокусное расстояние от точки F до полюса Р:
Figure imgf000007_0001
Это уравнение является уравнением фокальной зоны сферической антенны. Чем больше расстояние от оси до параллельного луча а, тем дальше смещается фокус в сторону антенны. В случае антенны с радиусом R = 4 м при а = 0,5 м смещение фокуса составит 1,5 см, при а = 1.0 м смещение фокуса составит 7,5 см, а при а =1,5 м - 16 см. Максимальное расстояние от оси до крайнего параллельного луча а составит 1,5 м, поскольку длина всего источника излучения 3 м.
Приведенные расчеты выполнены для одной главной оптической оси. Поскольку речь идет о сфере, то главных оптических осей из центра сферы на ее поверхность в пределах эффективной угловой апертуры антенны может быть множество.
Таким образом, излучение всех элементов источника длиной 3 м и высотой 2 м на участок сферической антенны такой же длины в пределах ее угловой апертуры параллельно множеству оптических осей позволяет сформировать объемную фокальную зону с началом на расстоянии R/2 от антенны и глубиной 16 см в сторону антенны. Концентрация излучения будет наибольшей в районе R/2 со стороны антенны. На расстоянии большем, чем 16 см от R/2 в сторону антенны концентрации не будет. Установка двух сфер на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности (не менее 4 см), позволяет использовать дополнительный объем совместной фокальной зоны как минимум на 12% , концентрация в котором будет достаточно велика за счет того, что в эту зону попадает концентрированное излучение от обеих антенн, что позволяет более равномерно распределить уровень концентрации излучения по объему совместной фокальной зоны.
При вышеуказанных размерах антенн и при установке их на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, эффективная совместная фокальная зона обоих антенн составит 1,2 х 0,6 х 0,36 м ( в прототипе 1,2x0,6x0,32 м, что на 12% меньше по обэему). Устройство может быть и других размеров в зависимости от радиуса сферической поверхности, который может находиться в интервале от 1,5 м до 8 м. При радиусе сферы меньшем чем 1,5 метра, совместная фокальная зона будет слишком мала для эффективного промышленного использования и будет сложнее обслуживать устройство. При радиусе сферы больше чем 8 метров, фокальная зона становится слишком большой по объему, эффективность будет падать за счет затухания, поскольку излучение должно преодолеть значительные расстояния и также будет затруднено обслуживание устройства.
Если в предлагаемом устройстве с антеннами размером 4 х 2,5 м, радиусом сферы 4 м и расстоянием между антеннами, превышающим радиус антенны на 0,01 радиуса, в раскрыве сферической антенны расположить распределенный источник размером 2 x 3 м, состоящий из множества элементов, то такой большой по объему источник сформирует объемную фокальную зону меньшего размера 1,2 х 0,6 х 0,36 м. При этом каждая оптическая ось будет формировать фокальную линию длиной 16 см. Эффективная угловая апертура такой антенны составит 30 х 20 градусов. Если рассмотреть главные оптические оси через 1 градус, то для каждой антенны будет по 600 осей, в сумме 1200 осей для двух антенн.
Для каждой оптической оси из 1200 осей будет работать антенна размером 3 х 2 м, на которую, параллельно этой оптической оси, будут «светить» все элементы источника. Излучение будет сконцентрировано с большим коэффициентом усиления для каждой фокальной линии длиной 16 см и за счет этих 1200 фокальных линий будет создана очень эффективная объемная фокальная зона размером 1,2 х 0,6 х 0,36 м с большим коэффициентом усиления по всему ее объему.
Учитывая, что светодиоды имеют маленькие размеры (3 - 5 мм) в диаметре, установка нескольких тысяч светодиодов с шагом 5 см на стенд, сделанный из прозрачного для УФ излучения размером 2 х 3 м будет препятствовать свету, отраженному от одной из антенн максимум на 2%. Общие потери системы будут составлять около 1%. При этом общая мощность светодиодов может достигать нескольких киловатт. Таким образом, устройство позволяет в несколько раз сэкономить энергопотребление за счет использования экономичных, по сравнению с обычными лампами светодиодов одинаковой суммарной мощности излучения, а также сэкономить энергопотребление, либо резко увеличить пропускную способность за счет концентрации излучения распределенного источника обоими антеннами в достаточно небольшой объемной совместной фокальной зоне.
Использование двух антенн в виде сегментов сферической поверхности, размещение их на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, установка распределенного источника излучения в плоскости раскрыва одной либо обеих антенн и передача излучения в совместную фокальную зону обеих антенн, где располагается объект, позволяет во много раз увеличить надежность системы, в несколько раз уменьшить энергопотребление за счет использования более экономичных светодиодов, существенно увеличить объем фокальной зоны, более равномерно распределить концентрацию излучения в фокальной зоне и, за счет концентрации излучения увеличить во множество раз эффективность устройства.
Промышленная применимость
Универсальное устройство для концентрации излучения от распределенного источника на объект, расположенный в объемной фокальной зоне, может быть использовано для облучения жидких или газообразных сред, которые прокачиваются через нее, например для обеззараживания воды УФ излучением воды, нефтегазовых продуктов и т.п. Кроме того, возможна обработка и обеззараживание твердых и сыпучих продуктов, в частности химикатов, семян, сыпучих пищевых продуктов. Также универсальное устройство может быть использовано для сушки дерева, СВЧ терапии и т.д. При обработке жидкостей возможно применять проточную систему, при обработке сыпучих продуктов можно применять систему медленного непрерывного их прохождения через фокальную зону, при сушке дерева или СВЧ терапии определенный объем дерева или человек помещается в фокальную зону на некоторое время

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту, включающее две антенны, каждая из которых выполнена в виде усеченного сегмента сферической поверхности, источник излучения, размещенный в плоскости раскрыва одной из антенн, и объект, размещенный в совмещенной фокальной зоне обоих антенн, отличающееся тем, что антенны установлены друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, а источник излучения выполнен распределенным.
2. Универсальное устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено, по крайней мере, одной парой антенн, расположенной друг против друга на расстоянии, превышающем радиус сферической поверхности на величину, составляющую не менее 0,01 от радиуса сферической поверхности, в плоскости, перпендикулярной плоскости расположения первой пары антенн.
3. Универсальное устройство по п. 2, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено, по крайней мере, одной парой антенн, сверху и снизу с возможностью создания объемной совместной фокальной зоны в виде трехкоординатного креста.
4. Универсальное устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено вторым источником излучения, размещенным в плоскости раскрыва второй антенны.
5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что антенны могут являться элементами камеры.
PCT/RU2011/000496 2010-07-08 2011-07-07 Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту WO2012005632A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA201001056A EA201001056A1 (ru) 2010-07-08 2010-07-08 Устройство для передачи излучения от источника объекту "биотрон-еком"
EA201001056 2010-07-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012005632A1 true WO2012005632A1 (ru) 2012-01-12

Family

ID=45441407

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2011/000496 WO2012005632A1 (ru) 2010-07-08 2011-07-07 Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту

Country Status (2)

Country Link
EA (1) EA201001056A1 (ru)
WO (1) WO2012005632A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103427167A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 昆特里尔资产股份有限公司 用于从源向物体传送辐射的多用途设备

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433903A1 (ru) * 1972-10-24 1975-07-15 Московский Институт Радиотехники,Электроники И Автоматики Оптический излучатель
RU1804864C (ru) * 1989-09-11 1993-03-30 Московский медицинский стоматологический институт им.Н.А.Семашко Терапевтическое облучающее устройство
RU2069574C1 (ru) * 1991-10-02 1996-11-27 Юрий Михайлович Беляев Гелиолечебница
RU2167685C1 (ru) * 2000-06-14 2001-05-27 Бубненков Владимир Васильевич Устройство воздействия на объекты живой и неживой природы
RU2250119C1 (ru) * 2003-10-30 2005-04-20 Борисов Владимир Алексеевич Устройство для электромагнитного воздействия на биологическую ткань

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU433903A1 (ru) * 1972-10-24 1975-07-15 Московский Институт Радиотехники,Электроники И Автоматики Оптический излучатель
RU1804864C (ru) * 1989-09-11 1993-03-30 Московский медицинский стоматологический институт им.Н.А.Семашко Терапевтическое облучающее устройство
RU2069574C1 (ru) * 1991-10-02 1996-11-27 Юрий Михайлович Беляев Гелиолечебница
RU2167685C1 (ru) * 2000-06-14 2001-05-27 Бубненков Владимир Васильевич Устройство воздействия на объекты живой и неживой природы
RU2250119C1 (ru) * 2003-10-30 2005-04-20 Борисов Владимир Алексеевич Устройство для электромагнитного воздействия на биологическую ткань

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103427167A (zh) * 2012-05-15 2013-12-04 昆特里尔资产股份有限公司 用于从源向物体传送辐射的多用途设备

Also Published As

Publication number Publication date
EA201001056A1 (ru) 2012-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11203534B2 (en) Method, system and apparatus for treatment of fluids
RU2533058C2 (ru) Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту
US20080105606A1 (en) Water Treating Reactor for the Drinkability Thereof
WO2012005632A1 (ru) Универсальное устройство для передачи излучения от источника объекту
CN209204185U (zh) 反光罩及杀菌灯
WO2017060088A1 (en) Flow cell for reducing viable microorganisms in a fluid
US10981807B1 (en) Disinfecting fluid using disinfection light
CN109200323A (zh) 反光罩及杀菌灯
US20210244051A1 (en) Device for decontaminating a turbid liquid
CN115803066A (zh) Uvc照射处理容器
KR20030013752A (ko) 자외선 수처리기

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11803876

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 09/07/2013)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 11803876

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1