[实用新型]集成LED高效率高功率密度光照射装置

说明书

本实用新型涉及的装置是一种高效率、高光功率密度的特殊光源，它是由集 成LED发光二极管阵列组成，其照射方式可以是连续光也可以是脉冲光，其频率、 脉宽可随应用要求而变化，不同用途时可输出不同波长的照射光，该光源可以用 于光生物学、光医学、光化学等多个领域。

现有的集成LED光源其散热条件差，且是大发散角的面光源，不能获得高效 率汇聚很好的高功率密度光照射效果，本设计就是在这样的背景情况下，根据应 用要求产生的。

本照射装置设计的目的在于在同等集成LED发光板条件的情况下，能获得更 高发光效率，和光功率密度。其技术方案是采用了强制冷却方法冷却集成LED 发光板[1]，提高了发光效率，并采用多块集成LED发光板[1]，集合组装达到大 面积，高功率密度的光照射，再配以聚光器[2]调整角度集中照射到同一面积上， 将获得更高的光功率密度照射效果，本设计的散热器[3]与集成LED发光板[1] 的散热片密切结合达到更好的散热效果，散热器[3]又被冷却装置[4]强力冷却， 冷却方式可以是风机风冷也可以采用水冷，更进一步提高了散热效果，降低LED 发光板的工作温度，进一步提高其工作效率及光功率密度。本装置的外壳[5]将 集成LED发光板[1]，聚光器[2]，散热器[3]，冷却装置[4]组装为一整体。壳体 的形状可以根据应用要求而变化，以适应更多更大型LED集成发光板、散热器、 冷却装置组合的要求，用于大面积，高功率密度光照射。

通过上述技术方案的实施，可使光源的照射功率密度大大提高。照射光功率 密度的提高视组合状态而定，在本方案的实验中，某一波长单块集成LED发光板， 在常规条件下，距发光面某距离照射面上的光功率密度与使用本方案提供的实施 条件下，同一器件同一距离的光照射面上相比，光功率密度将提高近1倍。如果 再加上N个集成LED发光板组合汇聚在同一面积上，光功率密度将会提高近2N 倍，并能正常安全的工作。这充分说明了本方案设计的合理性性，并具有可靠的 实用价值。

附图说明：

图1是本方案设计的示意图，[1]为集成LED发光板，[2]为聚光 器，[3]为散热器，[4]为冷却装置，[5]为外壳，[6]为主控电源箱。本图中集成 LED发光板[1]可以采用多种波长，一块至多块组合。也可不同波长组合，分波长 发光或混合波长发光。

图2是多块集成LED发光板集合组成发射头的结构图，其中[1]为LED发光 板、[2]为聚光器、[3]为散热器、[4]为冷却装置、[5]为外壳。

图3是7块集成LED发光板的布局，图中[1]为集成LED发光板，[5]为外壳。

本设计较好的设计实例之一为多波长照射光源，分别为四个波长的集成LED 发光板及相应的散热冷却装置组成照射头，如示意图1、图2所示，[1]为七块 组成七星状的集成LED发光板，[2]为七个一定角度列装的导光管，[3]为散热器， [4]为轴流风机冷却装置，[5]为外壳，[6]为主控电源箱。图3为七个集成LED 发光板的排列示意图，本装置还配有光功率密度测试，及可予置的照射时间控制 装置。

本方案在无实质性改变的情况下，可变形为多种结构形式，在光医学、光生 物学、光化学催化等领域有较好的应用发展前景。