[发明专利]高亮度稳功率输出紫外光源系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种光源设备，特别涉及一种高亮度稳功率输出紫外光源系统。

背景技术

现在人们很注重能源的节约，而我们日常用的最多是灯，而现在高亮度的灯用途越来越广，而其中气体放电灯是最普及的，但是气体放电灯的寿命和效率都不是很高，一般1年左右灯就会坏了。

发明内容

本发明是针对现在使用的气体放电灯存在的功率输出不稳定和使用寿命限制的问题，提出了一种高亮度稳功率输出紫外光源系统，通过设计合理的电路和采用稳定输出功率的装置，达到了紫外光稳定输出的要求，并增加了使用寿命。

本发明的技术方案为：一种高亮度稳功率输出紫外光源系统，包括供电电源、灯箱组件、气体放电灯，其特征在于，还包括稳功率输出控制组件、光学系统，供电电源向气体放电灯提供低压高电流的直流电，并对供电电流进行调节，稳功率输出控制组件将气体放电灯的电信号经过处理后反馈到供电电源保证电源的稳定性，气体放电灯发出的光通过光学组件聚成点光源，或者平行光源后输出，各个组件安装并固定于灯箱组件上。

所述光学系统由反射镜、准直透镜、聚焦透镜、滤光片和石英光纤组成，气体放电灯放置于准直透镜焦点处，气体放电灯后部放置一反射镜，气体放电灯位于反射镜的球心，光通过准直透镜输出平行光；在准直透镜右侧放置一聚焦透镜可将平行光聚焦输出点光源；在输出接口处增加石英光纤，通过光路耦合，将汇聚的光斑通过光纤进行输出。

所述供电组件包括滤波器、稳功率开关电源、触发器、氙灯，220V50Hz的交流电首先经过滤波器滤除工频电源中的干扰，然后接入稳功率的开关电源，开关电源将交流电转换为气体放电灯工作所需要的低压直流电，在稳功率开关电源与气体放电灯管之间接入一个触发器。所述稳功率输出控制组件由滤波器、线性稳压电源、控制电路、稳功率控制组件组成，稳功率控制组件由安装于灯箱侧壁的探测器、电流电压转换电路、放大电路、比较控制电路组成，当安装于灯箱内的探测器受到紫外光照射后输出微弱的电流信号，经过电流电压转换电路转换为微弱的电压信号，而后放大电路将此信号放大滤波后输入到比较控制电路中，并和控制电路内部基准电压进行比较，从而输出稳定的电压信号，去控制气体放电灯稳功率开关电源的输出功率。

所述灯箱组件由散热片结构的高硬铝材料制成，内有风扇。

本发明的有益效果在于：本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统，具有合理的电路和采用稳定输出功率的装置，达到了紫外光稳定输出的要求，并增加了使用寿命。该系统适用于各种需要高亮度、高稳定输出的场合，如各类紫外光谱仪器、精确紫外光谱测量、精确紫外曝光、精细紫外固化等。

附图说明

图1为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统结构框图；

图2为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中稳功率控制框图；

图3为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统内部结构左视图；

图4为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统内部结构右视图；

图5为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中平行光路输出示意图；

图6为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中点光源输出示意图；

图7为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中电流电压转换电路图；

图8为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中放大电路图；

图9为本发明高亮度稳功率输出紫外光源系统中比较控制电路图。

具体实施方式

如图1所示为结构框图，高亮度稳功率输出紫外光源系统由供电电源I、稳功率输出控制组件II、灯箱组件III、光学系统IV四部分组成。供电电源向气体放电灯提供低压高电流的直流电，并能够对供电电流进行调节，稳功率输出控制组件将灯的电信号经过处理后反馈到供电电源保证电源的稳定性，使得紫外光输出的强度波动在1％以下，灯发出的光通过光学组件可使紫外光会聚成点光源，或者平行光源后输出，各个组件安装和固定于灯箱组件上，灯箱的箱体由散热片结构的高硬铝材料制成，有利于氙灯工作环境的快速散热。

供电组件包括滤波器1、稳功率开关电源2、触发器3、氙灯4，220V50Hz的交流电首先经过滤波器1滤除工频电源中的干扰，然后接入稳功率的开关电源2，开关电源将交流电转换为氙灯工作所需要的低压直流电，给灯箱里的短弧氙灯供电，开关电源的输出功率可通过输入的0～10V的控制电压进行调节；氙灯灯管内充有数个大气压的氙气，其着火电压很高，开关电源加于灯管两端的电压不足以使氙灯放电，所以在开关电源与氙灯灯管之间接入一个触发器，当启动电路时，触发器产生高压使氙灯进入弧光放电状态，而后氙灯即工作于低压状态。