[发明专利]辐照器件

说明书

本发明是关于一种辐照器件，这种辐照器件包括：

-一个带半透明灯管的高压放电灯，该高压放电灯系真空气密封接，有若干供电导体通过灯管壁伸向灯管中的一对电极，放电通路即在这一对电极之间延伸，所说的灯管充有能电离的气体，和

-至少一个在第一端有一个入射窗的光电导体，该光电导体相对于放电通路横向配置，因而入射窗面向放电通路。

美国专利说明书№：4，009，382（秦德·纳，一九七七年二月二十二日）介绍了这类器件。

在该专利的器件中，光电导体和高压放电灯彼此可拆卸地连接在一起。虽然该光电导体入射窗相当大，但由于放电灯的放电通路相当大，而且由于光电导体的数值孔径小，光电导体仅能收集到所产生的辐射光的一小部分。

西德实用新型DE-GM8，313，972（黑尔木特，洪德KG，一九八三年十一月三日）公开了一种器件，该器件由于结构复杂，因而光电导体能收集到较大部分的辐射光。在这种器件中，放电灯所产生的辐射由装在此放电灯旁的圆柱形透镜会聚。在透镜的焦线上，一束光导纤维成扇状散开，收集着会聚的辐射光。收集到的光通量因光导纤维呈扇状分布而加大，但并不因此使光导纤维束发出的光的亮度增加。

以上各专利的器件有这样的缺点，即用户得把光电导体与放电灯对齐。此外，它们还具有这样的缺点：反射所产生的光损耗不仅出现在入射窗表面，还出现在灯管的内外表面上，在采用透镜时，还出现在透镜的两个表面上。这些损耗在每个表面达4%左右。

上述各种器件可用以产生辐射光，照射诸如人体各内腔等不易照射的部位。为此，可利用激光器和光电导体配合使用。激光具有亮度大的优点，但激光的缺点是，它们通常是以脉动的方式工作，它们的工作需要昂贵而庞大的设备。

本发明的目的即提供本说明书第一段所述的那种器件，该器件结构极为简单，并能通过光电导体连续发出很高的光通量。

本发明是这样达到这个目的的;

-高压放电灯采用短弧放电灯，而且

-将光电导体的第一端密封进灯管壁中。

短弧放电灯具有这样的有利性能，即电能在其中是在电极之间非常小的相对间距中变换成辐射能的。电极间隙从十分之几毫米（小功率放电灯，例如，50瓦放电灯的电极间隙为0.4毫米）至大约1厘米（特大功率放电灯，例如，6500瓦放电灯的电极间隙为9毫米）范围内没变化。此外，放电电弧的分散度非常小。放电电弧横截电极之间设想的连接线，尺寸非常小，只有十分之几毫米，例如，0.2毫米。因此放电电弧的亮度非常大。

短弧放电灯的特点是，供流导体在相对配置的部位进入灯管中，各电极伸进灯管中一段距离，此距离为电极间隙的许多倍。放电空间多数呈球形或卵形，但也可以是圆柱形。各电极起码大体上配置在中心位置。为确保供流导体在它们从灯管壁伸出的部位具有相当低的温度，该部位远离有关电极。因此，短弧放电灯的总长度为各电极间隙的几十倍。尽管如此，短弧放电灯还是个易于操纵的结构紧凑的光源。因此，50瓦带灯头的短弧放电灯，其长度约为，例如，5厘米。

根据本发明的辐照器件的高压放电管采用直流短弧放电灯有好处。这种放电灯的阴极电极相当小，阳极电极相当大。这类直流放电灯具有这样的优点：大部分光是从靠近阴极的放电通路部位发射产生的，亮度非常大。

鉴于本发明辐照器件的光电导体的第一端是密封进短弧放电灯壁内的，且该光电导体的入射窗靠近放电电弧，因此大部分发射出的辐射光入射到入射窗上并进入光电导体中。若与光电导体相对的放电管壁部分涂有反射层，则还可以进一步提高投射到光入射孔的辐射量。

光电导体附近的放电管管壁部分最好涂上反射层以提高放电管的温度。同样的理由，直流放电灯阴极附近的管壁部分可以涂上镜面层。若这种器件只需要通过光电导体发射辐射光，则灯管可全部或基本上全部涂以镜面层。

必要时，可把若干光电导体封入放电管壁内。光电导体可以成束配置，也可以分散在放电通路周围配置。

建议采用具有凸面，例如，半球面的入射窗，这样可以提高所收集的光辐射量。

本发明的器件除效率高之外，还具有结构极其简单、紧凑的优点。与目前公知的器件相比，本发明器件的用户无需将光电导体与辐射源对准在一条直线上，因为辐射源和光电导体是一个不可分割的整体。