[发明专利]用于微波供电的UV灯的RF屏蔽组件

说明书

技术领域

本发明涉及微波供电UV灯的技术领域，尤其是涉及微波供电UV灯中利用的射频（RF）屏蔽的技术领域。

背景技术

紫外（UV）灯系统可以要么是微波供电UV灯系统，要么是中等压力汞蒸汽“ARC”灯系统。UV灯系统在高速制造过程中被使用，以便在各种各样应用中使油墨、涂层、光刻胶和粘接剂固化。这些应用可以包含，举例说，装饰（decorating）、层压（laminating）、硬敷层保护（hard-coat protection）、电路板共形涂敷（circuit boardconformal coating）、光刻胶、光刻技术、光稳定化（photostabilization）、印制、以及太阳模拟（solar simulation）。这些系统有着广泛的用途并能够例如被用在聚合物，诸如光聚合物涂料的固化，油墨和涂层的固化，粘接剂的光敏化（photo activation），小型磁盘的生产，以及用在抗光敏化（photo resistant activation）中。UV灯在UV、可见和红外光谱中产生高强度辐射能。这种高强度辐射能可以用于使被涂敷在各种各样基底，诸如纸、塑料膜、木材和金属上的油墨、涂层、光刻胶和粘接剂固化。

典型的UV灯系统包含产生高强度UV光的辐射体、向辐射体提供电功率的电源、以及互连高电压的电缆。微波供电的UV灯系统有装备一个或多个磁控管的辐射体。该磁控管把从电源接收的电功率，转换为一般从约2445MHz到2470MHz范围的射频（RF）能量。辐射体中磁控管产生的微波能量，被引进由RF屏蔽封闭的腔。无电极中等压力的汞蒸汽灯（或灯泡）被置于该腔内侧。对UV固化的应用，该灯泡通常按略带“时漏”形状的管状形成，且由石英构成。对成像和半导体应用，该灯泡通常是球形。该灯泡可以用汞、氩、和/或诸如铁和镓的金属卤化物填充。灯泡内的填充物可以吸收微波（RF）能量，并随后变化为等离子状态。该等离子在UV灯系统中产生UV的、可见的和红外的能量形式的辐射能。

微波供电UV灯系统配有RF屏蔽，以便捕获并把RF能量密封在辐射体中无电极灯泡被放置的腔内。该RF屏蔽起“法拉第笼”的作用，因为该屏蔽中的开孔被构造成小于RF辐射波长，防止RF能量逃逸（同时激励灯泡内的填充物）并允许光能量通过屏蔽开孔被透射。作为例子，图1和2中示出常用的RF屏蔽组件10。该RF屏蔽组件10由金属框18与其中保留单独正方形或矩形开孔12的细的网状屏蔽11构成。在图2中能够看到，金属导线编织的网状衬垫14可以被采用，以便在UV灯系统的主反射器和端反射器之间、以及在UV灯系统的主反射器和RF屏蔽组件10的金属框18之间，提供密封。当RF屏蔽组件10被附着时，衬垫14在金属框18和反射器之间被压缩。

在常用的RF屏蔽组件的构造期间，金属带15，诸如不锈钢，一般沿屏蔽11的每一边缘被焊接，使它围绕周边牢固地保持在金属框18中。然而，具有常用的RF屏蔽11的RF屏蔽组件10的形成，因为屏蔽11是由编织的小直径的单独金属导线形成，导致屏蔽11本性上是波浪形的且非常柔软，造成不希望有的制作困难。由于常用的RF屏蔽11的细网格，制造商发现，使该网状屏蔽11在金属框18中恰当对齐、使金属带15在屏蔽11的边缘上恰当固定以便为焊接做准备、在组件的安装和焊接期间保持屏蔽11的完整性、以及在焊接过程中保持屏蔽11在该框18中恰当对齐和恰当的张力，是困难的。

如上面所指出，RF屏蔽11阻止RF能量逃逸进周围环境，并接着允许UV灯系统的灯泡发光。有缺陷的RF屏蔽11，诸如有洞或其他缺陷的RF屏蔽，允许RF能量逃逸并阻止UV灯系统的灯泡发光，或者引起UV灯系统的灯泡输出下降。此外，不恰当地安装的RF屏蔽组件10，将引起发弧，从而损坏辐射体内的部件。另外，有变形的或磨损的衬垫14的RF屏蔽组件10，也将引起发弧和对辐射体的破坏。

因为组成编织的网格的导线直径是这样小，所以常用的RF屏蔽网格，在UV灯的操作期间或在UV灯的保养期间（诸如移出或重新附着RF屏蔽），是脆弱的并易遭破坏。此外，在UV灯的操作期间，该屏蔽可能暴露于能够从灯下面通过并与屏蔽接触的零件，从而很可能引起屏蔽的不可修复的破坏（诸如在屏蔽中造成撕裂和洞）。如果单独的导线被断开，短长度的导线可以在RF场中作为天线起作用。断开的导线在这种熔化和侵蚀掉导线端部的功率上接收RF能量。如果屏蔽被污染，以致良好的导电率在断开的导线和交叉的导线之间不能得到，那么侵蚀过程能够持续，直到该导线侵蚀至屏蔽组件10的边缘。