紫外灯系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种紫外辐射产生系统及其方法，用于处理基质上的涂层，如像一个光缆上的涂层。该系统包括一个具有一个或一个以上出入口通道的微波室，这些出入口通道使得基质可在该微波室的处理空间以内、或移动通过该空间。将一个微波发生器连接于该微波室，以激发一个纵向伸展、安装于微波室处理空间内的等离子体灯。该等离子体灯发射紫外辐射以照射处理空间中的基质。一个反射器安装于微波室处理空间内，能够反射紫外辐射以依照某种环绕方式而均匀地照射基质。在该系统运行时，该微波室对于微波能量以及紫外辐射的发射基本封闭。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术概括地说涉及紫外灯系统，更具体地说涉及微波激发的紫外灯系统，该系统构造为以紫外辐射来照射位于微波室内的基质。
技术介绍
紫外灯系统普遍地使用于加热及固化材料，例如粘附层、密封层、涂料及涂层。某些紫外灯系统具有无电极光源并通过以射频能量或微波能量来激发无电极等离子灯来进行操作。在一个依赖于微波能量激发的无电极紫外灯系统中，无电极等离子体灯安装于一个金属微波腔——或称室——之内。一个或一个以上的微波发生器经由波导而与这个微波室内部相结合。微波发生器提供微波能量，以从封装在等离子灯内的混合气体中激发并保持等离子体。该等离子体发出特定频谱的、以具有紫外及红外波长的谱线或光子而重点加权的电磁辐射。为照射基质，辐射从微波室通过一个室出口而被导向一个外部地点。该室出口能够阻断微波能量的发射，但允许电磁辐射透射于微波室之外。许多常规的紫外灯系统的微波室出口盖有一细格金属网。该金属网上的孔透射电磁辐射以照射位于微波室外的基质，而基本上阻断了微波能量的发射。该无电极等离子体灯沿其柱面长度向外无向性地发射特定频谱。部分发射出的辐射从该等离子体灯直接指向基质而无反射。但很大一部分发射出的辐射必须经过一次、或一次以上的反射，才能到达基质。为俘获这一间接辐射，可提供一个安装在微波室内——等离子体灯即位于其中——的反射器。该反射器包括了能够以预定图样、将入射辐射再导向至室出口以及导向到位于微波室外的基质上的各表面。常规系统的一个主要缺点是不能准确地预测微波室外、经反射后紫外辐射所要投射的焦点或焦平面。另一缺点是这种灯系统的反射器不便于修正以调整焦点或焦平面——如果知道的话——从而可使基质相对于这一灯系统重新定位。进而言之，不能准确预测焦点或焦平面即限制了成批生产能够向基质投射可预测图样的灯系统的能力。还有一个缺点，就是常规的紫外灯系统设计为在大面积的基质上照射一个平坦表面，不易适用于以某种环绕方式、均匀地照射基质。例如，常规的紫外灯系统就不能均匀地照射圆形基质的整个周边。如果将等离子体灯考虑为一个辐射的线光源，照射基质的紫外辐射强度即反比于该等离子体灯与基质之间的间距。结果，紫外辐射即在从该等离子体灯通过微波室内部行进到位于微波室外的基质时显著地衰减。为补偿这一强度上的损失，微波功率必须提高以增加等离子体灯的输出。但红外辐射的数值也会随等离子体灯的输出而同样增加。这一过剩的红外能量加热了基质、微波室及等离子体灯。与这一过剩红外能量相应的温度提升会显著降低等离子体灯的寿命并产生额外的、不希望有的效应。因此，需要一种微波激发的紫外灯系统，它具有能够以紫外辐射均匀地照射位于微波室内基质、而且在如此工作时并不发射大量微波能量的结构。
技术实现思路
本专利技术克服了常规微波激发紫外灯系统前述的及其它的缺陷。虽然本专利技术联系某些实施例加以描述，然而本专利技术并不局限于这些实施例。相反，本专利技术包括了所有可包括于本专利技术精神和范围内的备选、改型和等价的方案。根据本专利技术，一种用于处理某种基质上的涂层——如象一根缆线上的涂层，或更具体地说，一根光缆上的涂层——的紫外辐射发生系统包括了一个微波室，该微波室具有一个能够让缆线在微波室的加工空间移动的进口通道。运行中，微波室对于微波能量发射及紫外辐射的发射基本上封闭。一个微波发生器接到该微波室上，用以激发一个安装在微波室加工空间内、纵向延伸的等离子体灯。该等离子体灯发射紫外辐射，以照射这一移动于该室内的光缆。一个反射器安装于微波室内，可反射紫外辐射，以随该光缆在室中的移动而对其进行照射。在有些实施例中，微波室可进一步包括一个出口通道，使得该缆线可行进通过该微波室并至少部分地处于进口通道及出口通道之间的加工空间中。在其它实施例中，灯系统还可包括一个位于微波室内、基本处于进口通道和出口通道之间的紫外透射导管。该导管在其位于微波室加工空间以内时包住基质。还有的实施例中，这一灯系统还可包括安装到入口通道和出口通道上的微波扼流圈，它们可减少来自入口通道和出口通道的微波能量的发射。本专利技术允许直接将基质置于微波室内用紫外辐射进行处理。从而可将该微波室完全密封以防止微波能量的发射，并不再必须从微波室发射紫外辐射。由于基质、等离子体灯以及反射器均于微波室内有界定良好的相对位置，等离子体灯及反射器可相对于基质而准确定位，以供在基质上及基质周围提供可预测及可重复的辐射图样之用。因为基质位于微波室内，可将更大的、每微波能量单位量度的紫外辐射强度投射到基质上。结果，可减少微波能量而将一给定强度的紫外辐射投射到基质上，或优化紫外线强度以改进整个灯系统的处理。本专利技术上述的、以及其它的优点，通过附图及其描述即可一目了然。附图说明附图被包括在说明书内并组成说明书的一部分，附图示出了本专利技术的实施例，并与以上所给出的本专利技术一般描述以及以下所给出的本专利技术详细描述一起，用于说明本专利技术的原理。图1为本专利技术一个紫外灯系统的立体侧视图；图2为沿图1的2-2线所得的图1的部分的纵向剖视图；图3为沿图2的3-3线所得的、图1的紫外灯系统的剖视图，示出了用于图1灯系统中的一个反射器的实施例；图3A为一个类似于图3的、用于图1灯系统的本专利技术反射器的一个备选实施例的剖视图。具体实施例方式本专利技术涉及微波激发的紫外灯系统，该系统构造为以紫外辐射均匀地照射位于微波室加工空间中的基质。在本专利技术中，使基质位于加工空间中，靠近微波激发的等离子体灯，以增加紫外辐射的强度。另外，本专利技术加进了一个反射器，它能够从相对于基质的环绕关系上讲——或在基质周围——提供相对均匀的照射。另外，本专利技术以一个紫外透射导管分隔了基质，从而可供应易碎的基质并且提供了冷却微波发生器及等离子体灯的足够气流。另外，本专利技术允许基质进入微波室并在加工空间中行进，而无实际上的微波自室中的泄漏。另外，反射器、基质和等离子体灯在微波室加工空间内良好界定的相对位置提供了环绕基质的紫外辐射精确及可重复的图样。参见图1和2，本专利技术的一个微波激发紫外灯系统以参考号10来表示。灯系统10包括一对微波发生器12和14，图示为磁控管，通过一对纵向间隔开的波导16和18中各自相应的一个而机械地安装到一个纵向伸出的微波室上，该微波室概以参考号20表示。一对变压器32和33(图2仅表示了变压器33)从电气上连接于微波发生器12和14中各自相应的一个上，用于供微波发生器12和14的灯丝通电，如本行业普通技术人员所理解的那样。为了防止灯系统10工作时的交叉耦合，两个微波发生器12和14的工作频率应当相差一个小数量。例如但不限于，两个微波发生器12和14的各自的工作频率为2470MHz和2445MHz，它们相差25MHz，并有单个额定功率，大约3KW。虽然这里示出和描述了两个微波发生器12和14，但灯系统10可以只有一个微波发生器，这并不脱离本专利技术的精神和范围。波导16包括一个连接于微波发生器12的入口通到道21和一个用于微波透射的出口通道22，它与设置在微波室20的一个开口24对齐并与之连接。类似地，波导18包括一个连接于微波发生器14的入口通到道26和一个用于微波透射的出口通道27，它与设置在微波室20的一个开口28对齐并与之连接。来自微波发生器12和14的微波能量经波导16和18被导向微波室20的内部空间15。微波能量在微波室2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理基质上涂层的紫外辐射产生系统，包括：一个具有一个处理空间及一个入口通道的微波室，该入口通道可使得该基质置于所述处理空间中，所述微波室对于来自其中的微波能量发射基本封闭；一个纵向伸展的等离子体灯，安装于所述微波室的所述处理 空间内；一个连接于所述微波室的微波发生器，用于激发所述等离子体灯，以在所述微波室内发射紫外辐射来照射所述处理空间内的基质；一个纵向伸展的反射器，安装在所述微波室内，能够反射用来照射所述处理空间内基质的紫外辐射。

【技术特征摘要】
US 2000-10-31 09/702,5191.一种用于处理基质上涂层的紫外辐射产生系统，包括一个具有一个处理空间及一个入口通道的微波室，该入口通道可使得该基质置于所述处理空间中，所述微波室对于来自其中的微波能量发射基本封闭；一个纵向伸展的等离子体灯，安装于所述微波室的所述处理空间内；一个连接于所述微波室的微波发生器，用于激发所述等离子体灯，以在所述微波室内发射紫外辐射来照射所述处理空间内的基质；一个纵向伸展的反射器，安装在所述微波室内，能够反射用来照射所述处理空间内基质的紫外辐射。2.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述微波室还包括一个出口通道，该出口通道可使得基质移动通过所述微波室、至少部分地处于所述入口通道和所述出口通道之间的所述处理空间内。3.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，该基质为揽线。4.如权利要求3的紫外辐射产生系统，其特征在于，该揽线为光缆。5.如权利要求3的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器能够将紫外辐射的聚焦图样以某种环绕关系而反射到该缆线上。6.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器能够将紫外辐射的底面图样以某种环绕关系而反射到缆线上。7.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器具有平行于所述反射器纵轴的、大体为椭圆形的剖面外形。8.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器具有平行于所述反射器纵轴的、大体为矩形的截面形状。9.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器包括若干纵向伸展的反射器片，这些片构造为提供了进入所述处理空间的至少一个气流入口和至少一个气流出口。10.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器进一步包括第一纵向伸展反射器片，适于对所述等离子体灯以间隔开的关系、以及对基质以间隔开的关系而加以安装；第二纵向伸展反射器片，适于对所述第一反射器片以面向的关系而加以安装，所述第二反射器片对所述等离子体灯以间隔开的关系、以及对基质以间隔开的关系而设置。11.如权利要求1的紫外辐射产生系统，其特征在于，进一步包括一对间隔开、固定到所述微波室上的陶瓷托架，所述托架支承所述反射器。12.一种用于处理光缆上涂层的紫外辐射产生系统，包括一个具有一个处理空间、一个入口通道和一个出口通道的微波室，该入口通道和出口通道可使得光缆置于所述处理空间中，所述微波室对于来自其中的微波能量发射基本封闭；一个第一微波扼流圈，固定于所述入口通道，一个第二微波扼流圈，固定于所述出口通道，所述第一及第二微波扼流圈能够分别防止微波能量自所述入口通道及出口通道泄漏；一个纵向伸展的等离子体灯，安装于所述微波室的所述处理空间内；一个连接于所述微波室的微波发生器，用于激发所述等离子体灯，以在所述微波室内发射紫外辐射来照射所述处理空间内的光缆；一个纵向伸展的反射器，安装在所述微波室内，能够反射一部分用来照射所述处理空间内光缆的紫外辐射。13.如权利要求12的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器能够将紫外辐射的聚焦图样以某种环绕关系反射到光缆上。14.如权利要求12的紫外辐射产生系统，其特征在于，所述反射器能够将紫外辐射的底面图样以某种环绕关而反射到光缆上。15.一种用于处理光缆上涂层的紫外辐射产生系统，包括一个具有一个处理空间...

【专利技术属性】
技术研发人员：PG基奥，JW施米特孔斯，
申请(专利权)人：诺德森公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]