[发明专利]用于校准灯丝照射装置中的物方焦点的装置

说明书

本发明领域

本发明涉及用于照射连续的灯丝的装置，更具体地讲，涉及可调地安装紫外线灯装置的装置，所述紫外线灯装置被用于照射连续的长丝或线状元件，如具有辐射固化涂层的光学纤维，照射是在其通过半透明管时进行的。

本发明的背景

诸如用于长途电信和各种其它用途的光传递的光学纤维通常涂有一个或几个聚合物层，这些聚合物层是用来保护光学纤维不受潮湿和磨损影响，以降低微挠损失，并能够较容易地处理所述纤维。

在一种典型的涂层方法中，将一种液体光固化聚合材料涂在垂直或水平延伸并连续运动的纤维长丝的表面上。然后通过用诸如紫外线的辐射能照射所述涂层的连续长丝将所形成的涂层固化。被用作涂层的组合物，涂布所述涂层的方法以及诸如用紫外线照射固化所述涂层的方法在本领域中广为人知。例如，其中的一些内容披露于以下美国专利中，授予Vazirani的US4,099,837，授予Mantin的US4,115,087，授予Levy的US4,324,575，和授予Bishop等的US4,514,037，上述每一份专利的全部内容被特意收作本文参考。

用于用集中的辐射能处理所述涂层的连续长丝的装置可以包括一个辐射能源和一个反射器，该反射器用于将由所述能源发出的光线集中在所述活动的长丝上。一种这样的现有装置包括一级和二级反射器，由这两种反射器共同构成一个长形的椭圆状反射器，该反射器具有一个椭圆形反射表面，该表面具有一个第一或能源焦点或一个第二物方焦点。将一个长形光源沿第一焦点分布定位，而将待处理的长丝定位于沿第二焦点运行。

一个第三反射器，如图2中的辅助反射器39还具有一个中凹的反射表面，并可将其定位于接近物方焦点处，使其中凹的反射表面朝向所述椭圆形反射器的两个焦点。该辅助反射器通过对由所述能源焦点发射的光射进行再聚焦可以显著增加到达物方焦点的光线是，否则这些光线会错过物方焦点。例如，这种装置披露于授予Wood的美国专利US 4,710,638中，该专利的所有内容被特意收作本文参考。

在上述授予Wood的专利中所示出的类型的长丝照射装置可以封装在两个分立的外壳中，这两个外壳可分离地夹在一起，以形成一个完整的照射装置。因此，一个灯罩可以容纳所述灯和所述反射器的一级部分，而一个管罩可以容纳一所述反射器的次级部分和一个透明石英管，后者包围着所述物方焦点，并构成待处理连续长丝的保护性通道。

位于所述能源焦点上的光源可以是一个用于发射紫外线形式的辐能的长形无电极放电管。该无电极放电管由微波激活，以便所述灯罩还容纳有一个磁控管和波导管，用于产生激活所述放电管的微波能。这种类型的放电管在本领域中广为人知，其不同的实施形式披露于授予Ury等的US4,042,850和授予Ury的US4,359,668中，所述专利的所有内容也被特意收作本文的参考。

附图中的图1示出了一种现有的三个照射装置20、21和22的排列。这些装置中每一个的室24包括一个灯罩25和一个管罩27，二者由外夹紧类型的固定件29,29可分离地连接在一起，在所述室的每一侧各有一个固定件。图中还示出了涂层的连续长丝30，该长丝垂直取向并由一个上悬的涂层装置(未示出)向下通至一个透明的石英辐射管32，该管环绕着椭圆形反射器的物方焦点。尽管不是必须，但优选将该管的中央轴线大致置于所述椭圆形反射器33的物方焦点上，正如在图2中可以看出的，其中，所述椭圆形反射器包括一个一级反射器部分34和一个二级反射器部分36。因此，在本说明书中，所述辐射管的中央轴线被描绘成精确定位于椭圆形反射器的大体上的物方焦点上。一个辐射源38精确定位于反射器33的辐射源焦点上。

在这里，重要的是要理解有效固化区或“脱硫点”(Sweet Spot)可以由一个虚拟的垂直柱体37代替，在所述有效固化区中，辐射的强度变得最大，而且，足以实现所述纤维涂层的固化，所述柱体37的直径仅仅约为2.0mm，与之对应的是较大的柱体高度，该高度为34英寸或更高。垂直分布并且垂直运行的长丝30在沿其长度方向运行时必须精确地位于该固化空间中。它循着由石英管32的中央轴线表示的物方焦点，必须与连续长丝30的中线CL精确地对准。