[发明专利]紫外灯系统和用于控制发射的紫外光的方法

说明书

技术领域

总的来说，本发明涉及紫外灯系统，并且更具体地涉及微波激发紫外灯系统的调整。

背景技术

紫外（UV）灯系统一般用于加热和固化材料，诸如粘合剂、密封剂、墨水和涂层。某些UV灯系统具有无电极光源，并且通过利用微波能量激发无电极等离子体灯来操作。在依靠微波能量激发的无电极UV灯系统中，无电极等离子体灯被安装在金属制的微波腔或室之内。一个或多个微波发生器，诸如磁控管，经由波导与微波室的内部耦合。磁控管供应微波能量以启动并且维持来自封闭在等离子体灯中的气体混合物的等离子体。等离子体发射以具有UV和红外波长的谱线或光子强烈加重的电磁辐射的特征光谱。

为了照射衬底，导向UV光从微波室穿过室出口到外部位置。室出口能够阻挡微波能量的发射而允许UV光透射到微波室外侧。细网孔的金属屏蔽常常覆盖许多常规UV灯系统的室出口。金属屏蔽中的开口透射UV光用于照射位于RF室外部的衬底；还充分地阻挡了微波能量的发射。在一些常规UV灯系统中，遮光器也覆盖室出口并且选择性地可操作来使衬底暴露于UV光。

一些UV灯系统的应用需要非常精确的UV光强度。这些应用对UV光强度的改变敏感，需要光强度基本上是恒定的。提供基本恒定的UV光强度提出了一些挑战。常规的测量UV光强度的方法利用放在光源下面的UV强度传感器。这些传感器测量光源的UV光强度一次并且不能在不中断光源使用的情况下指示来自后续应用的UV光强度。而且，这种传感器常常由于持续暴露于高强度UV光而易于曝晒，致使它们不可操作。另外，这种方法通常由灯系统的客户或灯系统供应商在安装和/或维护期间执行，这扰乱了对UV灯系统的使用。这种方法还需要大量的时间来由客户配置将来的可以用于他们的应用的UV强度，这些应用将随着那些UV灯系统的强度减小而“逐渐地劣化”。

由于考虑UV光强度的控制系统和自动化性能检测是不可用的，因此在试图确保高水平的过程控制中，UV灯系统的操作人员常常使用预防性维护和灯泡替换时间表。但是这些维护时间表也显著地中断UV灯系统的使用，因为要停止衬底的任何处理以执行任何维护或测试。而且，这些维护时间表一般未能考虑和调节在各种应用和/或衬底之间UV灯系统的劣化和/或污染。这对于需要高度一致性的应用常常是个问题。

发明内容

本发明的实施例通过提供产生紫外光的装置、控制产生紫外光的灯系统的方法以及程序产品，解决了与现有技术相关的这些和其他的问题。该装置包括：等离子体灯泡；微波发生器，该微波发生器可操作产生微波能量场来激发等离子体灯泡发射紫外光；传感器，该传感器被配置为测量紫外光的强度；和反射器，该反射器位于等离子体灯泡和传感器之间。反射器可操作以反射由等离子体灯泡产生的紫外光的至少一部分。

在替代的实施例中，该方法用于控制产生紫外光的灯系统。该方法包括接收关于紫外光的目标强度并且使用传感器测量紫外光的强度。该方法进一步包括将目标强度与测量的强度进行比较，并且，响应于该比较，调节到微波发生器的功率以调节紫外光的强度。

在进一步的替代实施例中，程序产品包括程序代码，该程序代码被配置为当被处理单元运行时，接收关于紫外光的目标强度、使用传感器来测量紫外光的强度、将目标强度与测量的强度进行比较，并且响应于该比较来调节到微波发生器的功率以调节紫外光的强度。程序产品进一步包括计算机可记录的介质，该计算机可记录的介质承载有该程序代码。

按照以下的附图和详细的描述，这些和其他的优点将是显而易见的。

附图说明

被包含进本说明书并且构成本说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且和上面给出的本发明的概括描述和在下面给出的本发明的实施例的详细描述一起，用于解释本发明的原理。

图1是与本发明的实施例一致的微波激发紫外（UV）灯系统的透视图；

图2是沿着图1的线2-2获取的图1的UV灯系统的截面图；

图3是在图1的UV灯系统中使用的反射器的顶部平面图；

图4A是沿着图3的线4A-4A获取的截面图，示出了多个UV强度传感器的第一位置；

图4B是沿着图3的线4B-4B获取的截面图，示出了多个UV强度传感器的第二位置；

图4C是根据本发明的替代实施例的图4B的一部分的放大图，其中反射器的内侧包括二向色涂层；

图4D是根据本发明的替代实施例的类似于图4C的放大图，其中反射器包括二向色涂层，该二向色涂层在与UV强度传感器中的一个的视场相重叠的位置厚度减小；