專利名稱:輻照器件的制作方法
本發(fā)明是關(guān)于一種輻照器件，這種輻照器件包括-一個帶半透明燈管的高壓放電燈，該高壓放電燈系真空氣密封接，有若干供電導(dǎo)體通過燈管壁伸向燈管中的一對電極，放電通路即在這一對電極之間延伸，所說的燈管充有能電離的氣體，和-至少一個在第一端有一個入射窗的光電導(dǎo)體，該光電導(dǎo)體相對于放電通路橫向配置，因而入射窗面向放電通路。
美國書No4，009，382(秦德.納，一九七七年二月二十二日)介紹了這類器件。
在該專利的器件中，光電導(dǎo)體和高壓放電燈彼此可拆卸地連接在一起。雖然該光電導(dǎo)體入射窗相當(dāng)大，但由于放電燈的放電通路相當(dāng)大，而且由于光電導(dǎo)體的數(shù)值孔徑小，光電導(dǎo)體僅能收集到所產(chǎn)生的輻射光的一小部分。
西德實用新型DE-GM8，313，972(黑爾木特.洪德KG，一九八三年十一月三日)公開了一種器件，該器件由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而光電導(dǎo)體能收集到較大部分的輻射光。在這種器件中，放電燈所產(chǎn)生的輻射由裝在此放電燈旁的圓柱形透鏡會聚。在透鏡的焦線上，一束光導(dǎo)纖維成扇狀散開，收集著會聚的輻射光。收集到的光通量因光導(dǎo)纖維呈扇狀分布而加大，但并不因此使光導(dǎo)纖維束發(fā)出的光的亮度增加。
以上各專利的器件有這樣的缺點，即用戶得把光電導(dǎo)體與放電燈對齊。此外，它們還具有這樣的缺點反射所產(chǎn)生的光損耗不僅出現(xiàn)在入射窗表面，還出現(xiàn)在燈管的內(nèi)外表面上，在采用透鏡時，還出現(xiàn)在透鏡的兩個表面上。這些損耗在每個表面達(dá)4%左右。
上述各種器件可用以產(chǎn)生輻射光，照射諸如人體各內(nèi)腔等不易照射的部位。為此，可利用激光器和光電導(dǎo)體配合使用。激光具有亮度大的優(yōu)點，但激光的缺點是，它們通常是以脈動的方式工作，它們的工作需要昂貴而龐大的設(shè)備。
本發(fā)明的目的即提供本說明書第一段所述的那種器件，該器件結(jié)構(gòu)極為簡單，并能通過光電導(dǎo)體連續(xù)發(fā)出很高的光通量。
本發(fā)明是這樣達(dá)到這個目的的-高壓放電燈采用短弧放電燈，而且-將光電導(dǎo)體的第一端密封進(jìn)燈管壁中。
短弧放電燈具有這樣的有利性能，即電能在其中是在電極之間非常小的相對間距中變換成輻射能的。電極間隙從十分之幾毫米(小功率放電燈，例如，50瓦放電燈的電極間隙為0.4毫米)至大約1厘米(特大功率放電燈，例如，6500瓦放電燈的電極間隙為9毫米)范圍內(nèi)變化。此外，放電電弧的分散度非常小。放電電弧橫截電極之間設(shè)想的連接線，尺寸非常小，只有十分之幾毫米，例如，0.2毫米。因此放電電弧的亮度非常大。
短弧放電燈的特點是，供流導(dǎo)體在相對配置的部位進(jìn)入燈管中，各電極伸進(jìn)燈管中一段距離，此距離為電極間隙的許多倍。放電空間多數(shù)呈球形或卵形，但也可以是圓柱形。各電極起碼大體上配置在中心位置。為確保供流導(dǎo)體在它們從燈管壁伸出的部位具有相當(dāng)?shù)偷臏囟?，該部位遠(yuǎn)離有關(guān)電極。因此，短弧放電燈的總長度為各電極間隙的幾十倍。盡管如此，短弧放電燈還是個易于操縱的結(jié)構(gòu)緊湊的光源。因此，50瓦帶燈頭的短弧放電燈，其長度約為，例如，5厘米。
根據(jù)本發(fā)明的輻照器件的高壓放電管采用直流短弧放電燈有好處。這種放電燈的陰極電極相當(dāng)小，陽極電極相當(dāng)大。這類直流放電燈具有這樣的優(yōu)點大部分光是從靠近陰極的放電通路部位發(fā)射產(chǎn)生的，亮度非常大。
鑒于本發(fā)明輻照器件的光電導(dǎo)體的第一端是密封進(jìn)短弧放電燈壁內(nèi)的，且該光電導(dǎo)體的入射窗靠近放電電弧，因此大部分發(fā)射出的輻射光入射到入射窗上并進(jìn)入光電導(dǎo)體中。若與光電導(dǎo)體相對的放電管壁部分涂有反射層，則還可以進(jìn)一步提高投射到光入射孔的輻射量。
光電導(dǎo)體附近的放電管管壁部分最好涂上反射層以提高放電管的溫度。同樣的理由，直流放電燈陰極附近的管壁部分可以涂上鏡面層。若這種器件只需要通過光電導(dǎo)體發(fā)射輻射光，則燈管可全部或基本上全部涂以鏡面層。
必要時，可把若干光電導(dǎo)體封入放電管壁內(nèi)。光電導(dǎo)體可以成束配置，也可以分散在放電通路周圍配置。
建議采用具有凸面，例如，半球面的入射窗，這樣可以提高所收集的光輻射量。
本發(fā)明的器件除效率高之外，還具有結(jié)構(gòu)極其簡單、緊湊的優(yōu)點。與目前公知的器件相比，本發(fā)明器件的用戶無需將光電導(dǎo)體與輻射源對準(zhǔn)在一條直線上，因為輻射源和光電導(dǎo)體是一個不可分割的整體。
為使輻射光傳到所要求的部位，可往光電導(dǎo)體上接上一根或成束的光導(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維(束)的出口端可設(shè)凸面透鏡，用以聚集發(fā)射出來的光線。但本發(fā)明器件的光電導(dǎo)體遠(yuǎn)離第一端的另一端可有一凸表面。本輻射器件特別適用于醫(yī)學(xué)診斷或醫(yī)療上輻照人體內(nèi)腔、為觀測顯微鏡下的物體照明、鑒定熔焊或釬焊接口質(zhì)量以及固化或干燥粘結(jié)劑或清漆等。
短弧放電燈的可電離氣體可含烯有氣體。此外，容許有水銀存在。加入稀土金屬囟化物、銦的囟化物、鈣的囟化物或鎘的囟化物等添加物可以使短弧放電燈發(fā)出的輻射光適應(yīng)輻照器件的特殊用途。
若將本發(fā)明輻照器件的光電導(dǎo)體橫向封裝在一個與燈管壁熔合在一起的管中，則可以提高輻照器件機械結(jié)構(gòu)的堅實性。光電導(dǎo)體可與此管橫向熔合在一起。
本發(fā)明器件的一個實施例見所附的器件側(cè)視圖。
在該圖中，該器件包括一個高壓放電燈1和一個光電導(dǎo)體2。放電燈1有一個真空氣密封接的半透明石英玻璃燈管3。供流導(dǎo)體4通過燈管管壁伸向燈泡中的一對電極5、6，放電通路即在這一對電極之間延伸。圖中所示的放電燈是通直流電壓進(jìn)行工作的，電極5是陰極，電極6是陽極。供流導(dǎo)體4分別接到各自的燈頭8。燈管3中充有可電離氣體。光電導(dǎo)體2(其第一端11有一個入射光窗12)與放電通路7橫向配置，因而其入射光窗12面向放電通路7。
圖中的放電燈1是一個短弧放電燈，其在22伏工作電壓下的功率消耗為50瓦。電極間隙為0.4毫米，可電離的充填物為10，000的氙以及11毫克的汞。工作時，填充物的壓力增至幾十巴，例如，50至60巴。
光電導(dǎo)體2的第一端密封進(jìn)燈管3管壁內(nèi)。入射光窗12有一個凸面，入射光窗12的位置即在燈管3中距放電通路7約1毫米處所圍繞的放電空間中。光電導(dǎo)體2橫向封裝在石英玻璃13中，并和石英玻璃13熔合在一起，石英玻璃13則和燈管3的管壁熔合在一起，燈管3與光入射窗12相對的管壁上涂有反射層，即金涂層9。燈管3在靠近陰極5的管壁上還有一個反射涂層10，在靠近光電導(dǎo)體2的管壁上也有反射涂層以使燈管3在工作時具有足夠高的溫度。圖中的鏡面10和14的表示方式是為了使我們?nèi)阅芸吹狡渲兴庋b的部件。光電導(dǎo)體在遠(yuǎn)離第一端11的一端15可以有一個凸面16。
將光電導(dǎo)體2封入燈管3的另一種方法是圍繞光電導(dǎo)體在第一端11上加一滴摻雜石英，并將石英滴與燈管3的管壁熔合在一起。
光電導(dǎo)體2的心由二氧化硅制成，外套由摻氟的二氧化硅制成。也可以采用另一種光電導(dǎo)體，例如，采用一種折射率在中心線上高、在朝外皮的方向上逐次降低的光電導(dǎo)體，例如，核心為摻鍺的二氧化硅、在朝外皮的方向上鍺的濃度逐次下降、外皮為二氧化硅的光電導(dǎo)體。
權(quán)利要求
1.一種輻照器件，這種輻照器件包括-一個帶半透明燈管的高壓放電燈，該高壓放電燈系真空氣密封接，有若干供電導(dǎo)體通過燈管壁伸向燈管中的一對電極，放電通路即在這一對電極之間延伸，所說的燈管充有能電離的氣體，和-至少一個在第一端有一個入射光窗的光電導(dǎo)體，該光電導(dǎo)體相對于放電通路橫向配置，因而入射光窗面向放電通路，其特征在于-其高壓放電燈系一個短弧放電燈，-其光電導(dǎo)體第一端密封進(jìn)燈管管壁中。
2.如權(quán)利要求
1所要求保護(hù)的輻照器件，其特征在于，其光電導(dǎo)體系橫向封閉在一與燈管管壁熔合在一起的導(dǎo)管中。
3.如權(quán)利要求
2所要求保護(hù)的輻照器件，其特征在于，其光電導(dǎo)體系橫向與導(dǎo)管熔合在一起。
4.如權(quán)利要求
1或2所要求保護(hù)的輻照器件，其特征在于，至少在與入射光窗相對的燈管管壁上涂有鏡面層。
5.如權(quán)利要求
1、2或4所要求保護(hù)的輻照器件，其特征在于，其入射光窗有一個凸面。
6.如權(quán)利要求
5所要求保護(hù)的輻照器件，其特征在于，遠(yuǎn)離入射光窗的光電導(dǎo)體的端部有一個凸面。
專利摘要
一種輻照器件，該輻照器件包括短弧放電燈(1)，該放電燈的燈管(3)裝有電極(5，6)，放電通路(7)即在該電極之間延伸。光電導(dǎo)體(2)的第一端(11)以這樣的方式密封進(jìn)燈管(3)的管壁中，使得其入射光窗(12)相對于放電通路(7)橫向配置且面向放電通路(7)。
文檔編號H01J61/84GK86106598SQ86106598
公開日1987年4月29日 申請日期1986年10月18日
發(fā)明者弗朗西斯克斯·馬蒂納斯·皮特勒斯·馬斯特沃格爾斯, 查爾斯·科尼利厄斯·愛德華·穆勒曼斯, 艾德里安納斯·皮特勒斯·塞弗里杰恩斯, 皮特勒斯·約翰尼斯·威廉斯塞弗林 申請人:菲利浦光燈制造公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan