用于固化涂层辐射能的装置的制造方法

用于固化涂层辐射能的装置的制造方法
【专利摘要】所公开的是用于借助于辐射能固化材料的装置和方法。所述装置包括第一反射器和第二反射器，它们是半椭圆。限定出所述第一反射器和第二反射器的椭圆具有长度不同的轴线，并且所述反射器如此对齐以至于所述反射器的交点重叠。位于反射器的近焦点处的辐射能来源可提供能量，从而在所述反射器的远焦点处固化基质上的涂层。所述两个反射器的不同尺寸使所述辐射能的聚焦误差减小并向所述固化系统提供改进的效率。
【专利说明】用于固化涂层辐射能的装置
【背景技术】
[0001]高长径比材料例如纤维、杆状物、长丝等等出于保护或其它目的经常涂覆有聚合 物材料。例如，在许多应用包括通讯中用于传输光的光学纤维通常涂覆有一个或多个聚合 物层，它们旨在保护所述光学纤维免于受潮或磨损，从而减少微曲损失、允许更简单地处理 所述纤维且简化一束中个体纤维的识别(例如着色）。
[0002]在用于涂覆光学纤维的典型方法中，液体光固化聚合物材料首先被施加至所述纤 维的表面。这个涂层接着被固化，例如通过用辐射能例如紫外线能照射所述纤维。
[0003]许多装置已被设计用于照射固化这样的涂层。例如，属于Wood的美国专利第 4710638号描述了一种用于以辐射能处理聚合物涂层的装置。所述装置包括共同形成单个 椭圆的第一和第二反射器、定位于由所述两个反射器形成的椭圆的一个焦点处的光源和在 所述椭圆的第二焦点附近的辅助反射器。涂覆有聚合物的纤维可定位于该第二焦点处并且 源于所述光源的福射能可固化该聚合物。均属于Rhoades的美国专利第6419749号和第 6511715号描述了一种类似的装置，其包括共同形成单个椭圆的两个反射器和定位于该椭 圆的一个焦点处的光源。Rhoades的装置还包括第一和第二同心管。来自所述光源的紫外线 经过第一管以固化穿过其中的长丝上的涂层，并且第二同心管反射红外线并透过紫外线， 从而防止在其经过第一管时烧伤和毁坏所述长丝上的涂层。属于Carter等人的美国专利第 6626561号描述了另一种类似装置，其包含在第一反射器上的端反射器，其可具有用于灯泡 的底座。
[0004] 所有这样的在先已知的光学系统包括如在图1和图2中所示的基本设计，其包括两 个椭圆形的反射器1、25,它们如此定位以使主反射器和副反射器的横截面形成单个椭圆。 由于主反射器1和副反射器25形成单个椭圆，主反射器1的近焦点2与副反射器25的远焦点2 一致。类似地，主反射器1的远焦点4与副反射器25的近焦点4 一致。所述主副反射器共享同 一个长轴。光源10悬在椭圆空间中，在长轴上位于最接近主反射器1的近焦点2处或其附近。 待曝光于辐射能的材料例如光学纤维位于所述椭圆空间中大体上与离主反射器1最远的焦 点4 一致，例如在石英管7内。
[0005] 虽然这样的装置描述了在本领域中的许多改进之处，这样的装置仍然存在问题。 例如，制造生产率被传递至待固化或曝光的材料的辐射能的效率所限，制造商必须添加额 外的辐射曝光单元以提升生产率，这增加了资金成本、运转成本和维护成本。已经做出尝试 来改进所述涂覆和固化过程的效率，通过技术，例如向比如Woods和Carter等人所描述的系 统中加入额外的反射器，通过改变聚合物组分和/或涂覆方法，以及通过选择针对固化辐射 的最佳波长。
[0006] 本领域存在进一步改进的空间。例如，在本领域中需要的是提供更有效使用固化 聚合物的辐射能的装置。

【发明内容】

[0007] 本发明的各方面和优点将部分地在下述说明中提出，或从所述说明显而易见，或 可通过实践本发明得知。
[0008] 根据一个实施例，公开的是通过使用辐射能、例如光化辐射、电子束辐射等等固化 涂层的装置。例如，装置可包括主反射器，其具有对应于第一椭圆的端部分的横截面形状。 这个第一椭圆具有长轴和短轴以及近焦点和远焦点。所述第一椭圆的长轴在第一点处将主 反射器二等分。所述第一椭圆的近焦点比第一椭圆的远焦点更接近二等分的这个第一点。
[0009] 所述装置还包括副反射器。所述副反射器的横截面形状对应于第二椭圆的端部 分。所述第二椭圆具有长轴和短轴以及近焦点和远焦点。所述第二椭圆的长轴在第二点处 将副反射器二等分。所述第二椭圆的近焦点比第二椭圆的远焦点更接近二等分的这个第二 点。所述第一椭圆的长轴和第二椭圆的长轴长度不同，且第一椭圆的短轴和第二椭圆的短 轴长度不同。所述主和副反射器对齐从而第一椭圆的长轴与第二椭圆的长轴共线。此外，所 述主和副反射器对齐，从而第一椭圆的近焦点基本上对应于第二椭圆的远焦点，并且从而 第一椭圆的远焦点基本上对应于第二椭圆的近焦点。
[0010] 所述装置还可包括辐射能的来源。所述辐射能来源可被定位于所述装置中，从而 使所述辐射能来源大体上与第一椭圆的近焦点和第二椭圆的远焦点重叠。
[0011]此外，公开了一种用于固化高长径比基质上的聚合物涂层的方法。所述方法通常 包括使所述被涂覆的高长径比基质沿经过基本上与第一椭圆远焦点和第二椭圆近焦点重 叠的点的线路行进。这个线路还基本上垂直于第一和第二椭圆的长轴延伸。当所述基质沿 这个线路行进时，所述能量来源放射辐射能，从而冲击所述高长径比基质并固化所述聚合 物涂层。
[0012] 根据另一个实施例，公开的是一种通过使用辐射能固化涂层的装置的反射器。所 述反射器具有对应于椭圆的端部分的横截面形状。这个椭圆可通过长轴和短轴限定。所述 反射器比以前已知的用于这样的装置的反射器更小。例如，限定所述反射器形状的椭圆长 轴可具有从约5.10英寸至约5.75英寸的长度，并且所述短轴可具有从约2.70英寸至约4.05 英寸的长度。
[0013] 在另一个实施例中，公开的是一种通过使用辐射能固化涂层的装置的替换套件。 例如，所述套件可包括主反射器和副反射器，并且所述两个反射器可具有不同尺寸。更具体 地，所述两个反射器可具有通过两个椭圆限定出的横截面形状，第一椭圆可限定出主反射 器并且可具有长轴，所述长轴大于第二椭圆的长轴，所述第二椭圆限定出副反射器，并且第 一椭圆可具有短轴，所述短轴大于第二椭圆的短轴。如已知的，两个椭圆具有第一和第二焦 点。在所述第一椭圆的第一和第二焦点之间的距离可与在第二椭圆的第一和第二焦点之间 的距离基本上相同。
【附图说明】
[0014] 本发明的针对本领域技术人员而言的完整的和能实现的公开内容、包括其最佳模 式在说明书中被提出，通过参考下述附图，其中：
[0015] 图1是描画出在现有技术的椭圆形反射器系统中的辐射能路径的简图。
[0016] 图2是描画出在现有技术的椭圆形反射器系统中由体积辐射源引起的光学误差的 简图。
[0017] 图3示出在如本文所述的装置中的主反射器的几何结构。
[0018] 图4示出在如本文所述的装置中的副反射器的几何结构。
[0019] 图5是如本文所述的反射器系统的一个实施例的示意图。
[0020] 图6示出现有技术的反射器系统和如本文所述的反射器系统的重叠图。
[0021 ]图7是如本文所述的反射器系统的透视图。
[0022]图8示出固化装置的一个实施例，其可包括如本文所述的反射器系统。
[0023]图9是图7的反射器系统的侧视图。
[0024]图10是图7的反射器系统的端视图。
[0025] 图11是图7的反射器系统的主组件的底视图。
[0026] 图12是图7的反射器系统的副组件的顶视图。
【具体实施方式】
[0027] 本领域技术人员应该理解，本讨论仅是示例性实施例的说明，而不打算限制本公 开的更广泛方面。每个例子通过解释本发明、不限制本发明的方式被提出。实际上，对本领 域技术人员显而易见的是，可对本发明做出各种修改和变型而不背离本发明的范围和精 神。例如，作为一个实施例的一部分被示出或描述的特征可与另一实施例连用，从而得出又 一个实施例。因此目的在于，本发明覆盖落在所附权利要求书及其等同的范围内的这样的 修改和变型。
[0028] 在一个实施例中，本文公开的是可用于以辐射能曝光或固化材料的装置。在另一 个实施例中，公开的是可用在这样的装置中的部件。在一个特殊实施例中，可提供作为装置 的替换件的一个或多个部件，例如以套件的形式提供。所述装置可特别有益于固化在高长 径比基质上的光固化聚合物材料，所述高长径比基质像是例如光学纤维、纤维、长丝、纱线、 电缆、管道、导管等等。
[0029] 本文所公开的系统的益处包括通过识别现有技术反射器系统的瞄准误差更有效 地瞄准所述辐射固化能。图1示出现有技术装置，其包括主反射器1、副反射器25、第一焦点 2、第二焦点4和辐射能来源10。如上所述，所述辐射能来源放射从第一焦点2向第二焦点4瞄 准的能量波，其中被涂覆的基质位于第二焦点4处，例如位于石英管7中。如图所示，从来源 10到所述基质的辐射能通常可采取三条路径之一，或是笔直跨越所述系统22、或是在由主 反射器1反射出来的路径20上、或是在由副反射器25反射出来的路径21上。
[0030] 在实际情况中，辐射能来源10不是位于焦点2处的点源。而是如在图2中所示的，辐 射能来源10是体积能量来源，其中能量从来源10的表面而不是从对应于焦点2的中心点放 射出。如图2所示，实际的能量波30将从在主反射器1附近的辐射能来源10的表面放射出。如 图所示，在所述波30被副反射器25反射之后，所述波不击中位于第二焦点4处的目标。而是， 实际的能量波30完全错过所述目标。附加的反射器26的存在不能缓解这个问题。相反，现有 技术系统已设计出的理论能量波31源自位于主反射器1附近的焦点2处的理论点源，击中副 反射器25并在焦点4处汇聚。因为理论波31到实际波30的起源从焦点2移离，所以引入了光 学误差，这使所述能量波从焦点4处散射，减少了被传递至带有待固化聚合物的基质的辐射 能。
[0031] 在图1和图2中的现有技术系统中目标处的误差可用下述公式估计：
[0032]目标处的误差=[行经距离]X tangent( Φ )
[0033] 其中Φ是在来自焦点2处的点源的理论波31与来自辐射能来源10的实际波之间的 入射角的差异。
[0034] 由于这个误差，在所述目标处的能量损失可能是显著的。如上所述和如图1所示， 大部分辐射能采取从辐射能来源至目标(待固化或曝光的材料)的三条路径之一：
[0035] ?路径20:辐射源10-反射器1-目标4
[0036] ?路径21:辐射源10-反射器25-目标4
[0037] ?路径22:辐射源10-目标4
[0038]约73%的辐射能首先击中主反射器1，然后在路径20上反射至目标4。少于2%的辐 射能从辐射能来源10经过路径22直接到达目标4。约22%的辐射能首先击中副反射器25,然 后在路径21上反射至目标4。沿各个路径行经的辐射能的确切量取决于主反射器1和辐射能 来源10的相对尺寸。
[0039] 本文所公开的装置可增加沿这个路径经过的从辐射能来源至目标的能量转移效 率。通过使用所公开的装置可增加经由这个路径冲击目标的辐射能的量，并因此增加从辐 射能来源被传递至目标的能量总量。
[0040] 所公开装置的反射器系统使用主反射器101和副反射器201，所述主反射器的横截 面几何结构在图3中示出，所述副反射器的横截面几何结构在图4中示出。主反射器101具有 对应于椭圆110的端部分的横截面形状(例如半椭圆）。如图所示，椭圆110由长轴106、短轴 108、近焦点102和远焦点104限定出。如图所示，主反射器101与椭圆110相符，以致长轴106 在点103处将主反射器101二等分。此外，椭圆110的近焦点102比远焦点104更接近这个二等 分点。椭圆11 〇的这个近焦点102也可被称作主反射器101的近焦点102，而椭圆110的远焦点 104也可被称作主反射器101的远焦点104。在一个实施例中，椭圆110的长轴可以是从约5.8 英寸至约6.5英寸，或从约5.9英寸至约6.2英寸，而在一个实施例中，椭圆110的短轴可以是 从约4.1英寸至约4.5英寸，或从约4.2英寸至约4.3英寸。
[0041] 副反射器201具有相似的几何结构，其具有对应于椭圆210的端部分的横截面形 状。如图所示，椭圆210由长轴206、短轴208、近焦点202和远焦点204限定出。如图所示，副反 射器201与椭圆210对应于，以致长轴206在点203处将副反射器201二等分。此外，椭圆210的 近焦点202比远焦点204更接近这个二等分点。椭圆210的近焦点202也可被称作副反射器 201的近焦点202,而椭圆210的远焦点204也可被称作副反射器201的远焦点204。在一个实 施例中，椭圆210的长轴可以是从约5.10英寸至约5.75英寸，例如从约5.2英寸至约5.6英 寸，而椭圆210的短轴可以是从约2.70英寸至约4.05英寸，例如从约2.8英寸至约4.0英寸。
[0042] 在一个实施例中，所述主反射器和副反射器的相对尺寸可被记录为描述所述反射 器的两个椭圆的轴线比。例如，描绘副反射器201的椭圆210的长轴206可以是描绘主反射器 101的椭圆110的长轴106的长度的约84%至约95%，或约88%至约92%。描绘副反射器201 的椭圆210的短轴208可以是描绘主反射器101的椭圆110的短轴108的长度的约63%至约 96%，或约70 %至约90 %。
[0043] 分别限定出反射器101、201的两个椭圆110、210在关于长轴106、206的长度和短轴 108、208的长度方面彼此不同。例如，在所示实施例中，椭圆110的长轴106长于椭圆的长轴 206,并且椭圆110的短轴108长于椭圆210的短轴208。每个椭圆的两个焦点之间的距离基本 上是相等的，即第一椭圆110的两个焦点102和104之间的距离基本上等于第二椭圆210的两 个焦点202和204之间的距离。本文所用的关于距离或位置的术语"基本上等于"一般是指彼 此相等的两个数值，在一些实施例中彼此相差约10%以内，或在一些实施例中彼此相差约 5%以内。
[0044] 所述反射器系统包括彼此对齐的第一和第二反射器，从而在其间形成腔。例如，如 图5所示，主反射器101和副反射器201相互对齐，从而所述长轴106、206是共线的并且所述 短轴108、208也是共线的。此外，由于主反射器101与副反射器201的对齐，椭圆110/反射器 101的近焦点102与椭圆210/反射器201的远焦点204重叠，并且椭圆110/反射器101的远焦 点104与椭圆210/反射器201的近焦点202重叠。
[0045] 图5还示出位于近焦点102处的辐射能来源10。如图所示，在使用中，从重叠的焦点 102、204放出的理论能量波5可由副反射器201反射并且可冲击在所述焦点104、202上。这将 是从位于焦点102、204处的点源发出的理论能量波5的情况。然而如上所述，辐射能来源10 不是点源，而是体积源，辐射能从所述体积源在来源10的表面处放出。图5的能量波6示出从 辐射能来源10放出的能量的更真实路径。可以看出，在区域17内的波6的误差相当小，并且 两个能量波5、6变得非常接近以至于重叠。与击中先前已知系统的更大的副反射器的光相 比，由于更小尺寸的副反射器201，击中副反射器201的光行经更短距离到达目标，在与当前 的两个反射器具有相同尺寸的系统相比时，这减小了出现在目标处的误差。通过使用所公 开的系统，从副反射器201反射的更多的辐射能击中目标。因此，与先前已知的反射器系统 相比，在区域17内、可位于与焦点104、202基本一致的地点上的待固化或曝光的产品可接收 来自来源10的更大量的辐射能。
[0046] 与所述主反射器相比，如果所述副反射器极其小，一部分能量可能在所述两个反 射器之间的连接处损失，或者由于阻挡了从主反射器在两个反射器连接处附近反射的能 量，或者由于阻挡了从能量源指向连接处的能源。阻挡在所述两个反射器之间连接处的过 量能量可减少到达目标的辐射能的量，这可能抵消由所公开设计所获的获益。此外，如果副 反射器过于小，辐射能将机械地冲击待固化的材料。因此，所公开的副反射器已被这样设计 以更好地使辐射能聚焦在目标上，而不损失在主副反射器之间连接处的过量的辐射能。 [0047]图6示出具有根据在先实践的尺寸的副反射器25与所公开系统的副反射器201的 重叠，如上所述，所述两个副反射器均与主反射器101对齐。可以看出，所公开系统可减小散 射的影响且可增加从副反射器201反射并在104处击中目标的辐射能的量。
[0048]来自体积源并击中副反射器的能量波具有角度误差Φ，其中Φ是在来自点源的理 论波和来自体积源的实际波之间的入射角的差异。如图6所示，从位于近焦点102处的点源 射出并被副反射器201反射的理论波51可冲击远焦点104。从体积能量源10的表面射出的实 际波53可类似地被副反射器201反射并冲击在距远焦点104-段距离处。相比之下，从位于 近焦点102处的点源射出并被副反射器25反射的理论波50可冲击远焦点104。从体积能量源 10的表面射出的实际波52可被副反射器25反射并冲击在距远焦点104-段距离处。可以看 出，比起如用在所公开系统中的较小的副反射器，所述距离较大。所公开装置的副反射器可 通过减小在副反射器和目标之间行经的距离减小对角度误差Φ的影响。本质上，实际波53 行经的距离短于实际波52行经的距离，这导致在瞄准被保持在焦点104处的基质时的更小 误差。
[0049]图7是包括被保持为基本对齐的主反射器101和副反射器201的透视图，它们可被 置于固化装置内。图9是所述两个反射器的侧视图，图10是所述反射器的端视图，图11是所 述反射器的主组件的底视图，图12是所述反射器的副组件的顶视图。如图所示，两个反射器 10U201可具有大约相同的轴向高度(例如彼此的高度相差在约1/2英寸之内），尽管这不是 对所公开装置的要求。通常根据具体的应用，所述反射器的高度的变化范围很广。例如，在 一个实施例中，所述反射器的高度可从约4英寸至约90英寸，或在一些实施例中，从约6英寸 至约10英寸。此外，应该理解所述两个反射器的各种特征，例如孔、排放口等的确切位置可 以变化。
[0050] 如在本领域中已知的，所述反射器可被形成以具有高反射表面。例如，在一个实施 例中，所述反射器可由基质形成或涂覆有基质，所述基质反射紫外线并且对于微波能量是 非吸收性的。所述反射器可被设计成反射任何所期望的辐射能，包括例如紫外线能、红外线 能等等。通过在本领域中众所周知的技术施加的铝化涂层可被用于一个实施例中。
[0051] 图8示出合并了两个可分开的子组件:主反射器组件60和副反射器组件61的装置。 [0052] 主反射器组件60包括壳体62、至少一个磁控管63、两个椭圆形端反射器101、201和 射频(RF)不透明屏65,所述至少一个磁控管通过一个或多个波导管64将RF能量供应至由主 反射器101形成的RF腔，所述RF不透明屏允许紫外(UV)光和冷却空气离开所述主反射器组 件。如上所述，辐射能来源10例如无电极灯泡可就位于所述RF腔内、在主反射器101的近焦 点102附近。用于激发辐射能来源的装置例如无电极灯泡在本领域中众所周知，因此不在此 详细介绍。一个实施例在属于Ury的第4359668号美国专利中描述过，其通过援引被并入本 文。
[0053]应该理解，本文所公开的装置和方法不受辐射能来源的限制，并且可以使用在本 领域中已知的任何类型的辐射能来源，包括例如可见光、红外线和/或紫外线辐射能来源。 在一个实施例中，所述辐射能来源是被微波激发的无电极紫外线灯泡。在另一个实施例中， 所述辐射能来源可以是汞弧灯，例如介质压力汞弧灯。所述辐射能来源可包括能够改变所 述辐射能的光谱输出的材料或装置。辐射能来源的其它合适的例子可包括但不局限于发光 二极管(例如呈阵列形式）、卤素红外灯等等。
[0054] 如图所示，所述副反射器组件61包括壳体66、副反射器201、通常在本领域中已知 的用于对齐副反射器201和主反射器101的特征结构、用于安装与焦点104关联的透明石英 管7的特征结构、用于将副反射器组件61固定至主反射器组件60的紧固手段67。
[0055] 如图8所示，辐射能来源10可被放置为基本上与主反射器101的近焦点102重合。定 位销66可用于适当地使副反射器201相对于主反射器101定位。
[0056] 在使用期间，已被涂覆有待固化材料的基质例如包括未固化聚合物涂层的光学纤 维可经过主反射器101的远焦点104进行。所述基质沿基本上垂直于所述椭圆的长轴的方向 经过远焦点104,所述长轴限定出主反射器101和副反射器201。
[0057]被施加至基质的辐射能可固化涂层的成分和固化在本领域中是众所周知的，因此 不在此详细描述。例如，作为涂层有益的成分、施加所述涂层的方法和通过使用紫外线辐射 固化所述涂层的方法例如在下述文献中被描述过，即属于Vazirani的美国专利第4099837 号、属于Martin的美国专利第4115087号、属于Levy的美国专利第4324575号和属于Bishop 等人的美国专利第4514037号，所有所述文献通过援引被并入本文。如前所述地，所 述待曝光于辐射能的基质可被置于椭圆形空间中、基本与远焦点104-致。
[0058] 在示出的实施例中，所述装置还包括透明石英管7，其可被置于远焦点104处或其 附近。在一个实施例中，所述基质可行进经过石英管7,而且所述辐射能可在石英管7内接触 基质。
[0059] 本文所述的装置可用于各种工艺过程，其中高长径比基质可被涂覆有能用辐射能 处理的材料。例如，除了与被涂覆的光学纤维协作使用以外，装置可用于固化长丝或杆状基 质上的墨水或涂料，所述长丝或杆状基质包括但不局限于纱线、长丝、管道、电缆、导管等 等。
[0060] 在所述系统的寿命期间，必要时可使用和替换固化系统的部件。例如，所述主副反 射器两者均可具有短于所述系统的其它部件的使用期限。因此，经济上有利的是在需要时 用合适的替换件替换这样的部件。在一个实施例中，所述主反射器和/或副反射器可作为用 于固化装置的替换件被提供。对于用本文所述的较小反射器替换在先已知的大的副反射 器，这尤其可以显示出益处。因此，在一个实施例中，所述较小的反射器可作为单个部件被 提供。
[0061] 在另一个实施例中，系统的多个替换件可被一起提供，例如作为用于系统的替换 件的套件被提供。套件可包括例如主反射器和较小的副反射器。在一个实施例中，系统的附 加部件也可被包括在套件中。例如，替换用的套件可包括但不局限于所述组件的主反射器、 副反射器、替换用的辐射能来源、屏等等。
[0062] 本发明可参照下述例子被更好地理解。
[0063] ^
[0064] 进行可比较的输出测试以比较在本领域中在先已知的反射器系统和所公开的系 统。相同的UV灯模块同被用于两个测试;对于所述两个测试，只有所述副反射器组件被改 变。这个测试测量了以所述焦点为中心距离所述主反射器4毫米x4毫米的正方形区域中的 长波紫外线(UVA)光的相对强度。数据值是无量纲的并且对于比较所述两个系统的相对性 能来说是有效的。表1展示出现有技术系统的结果，而表2展示出所公开系统的结果。
[0065] 表 1
[0066]
[0067]在现有技术系统中，平均强度为6.707，且最大强度为8.002。
[0068] 表 2
[0069]
[0070]
[0071] 在所公开系统中，平均强度为7.384，且最大强度为8.816。
[0072]本系统使平均强度增加了 10.1 %，并且使峰值强度增加了 10.1 %。
[0073]所写的说明书使用例子以公开本发明，包括最佳模式，并且也能够使本领域中任 意技术人员能实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统并且执行任何所包含的方法。 本发明的可专利性范围由权利要求书限定出并且可包括被本领域技术人员想到的其它例 子。如果所述其它例子包括不区别于所述权利要求书的字面语言的结构元件，或者如果所 述其它例子包括具有与所述权利要求书的字面语言非实质性差异的等效结构元件，那么这 样的其它例子旨落入所述权利要求书的范围内。
【主权项】
1. 一种通过使用辐射能固化涂层的装置，包括： 主反射器，其具有与第一椭圆的端部分相对应的横截面形状，所述第一椭圆具有长轴 和短轴和近焦点和远焦点，所述第一椭圆的长轴在第一点处将所述主反射器二等分，所述 第一椭圆的近焦点比所述第一椭圆的远焦点更接近二等分的所述第一点;和 副反射器，其具有与第二椭圆的端部分相对应的横截面形状，所述第二椭圆具有长轴 和短轴和近焦点和远焦点，所述第二椭圆的长轴在第二点处将所述副反射器二等分，所述 第二椭圆的近焦点比所述第二椭圆的远焦点更接近二等分的所述第二点，所述第一椭圆的 长轴和所述第二椭圆的长轴具有不同长度，且所述第一椭圆的短轴和所述第二椭圆的短轴 具有不同长度，所述主反射器和副反射器相互对齐，从而所述第一椭圆的长轴与所述第二 椭圆的长轴共线，从而所述第一椭圆的近焦点基本上对应于所述第二椭圆的远焦点并且所 述第一椭圆的远焦点基本上对应于所述第二椭圆的近焦点。2. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一椭圆的长轴长于所述第二椭圆的长轴，例 如其中所述第二椭圆的长轴的长度是所述第一椭圆的长轴的长度的约84%至约95%。3. 根据权利要求1所述的装置，其中所述第一椭圆的短轴长于所述第二椭圆的短轴，例 如其中所述第二椭圆的短轴的长度是所述第一椭圆的短轴的长度的约63 %至约96 %。4. 根据权利要求1所述的装置，还包括辐射能来源，所述辐射能来源被如此定位以致其 大体上与所述第一椭圆的近焦点和所述第二椭圆的远焦点重叠。5. 根据权利要求1所述的装置，其中所述主反射器和副反射器反射紫外光和/或吸收红 外能量和/或其中所述主反射器和副反射器彼此具有大约相同的高度。6. 根据权利要求1所述的装置，其中所述主反射器是主反射器组件的部件，而所述副反 射器是副反射器组件的部件，所述主反射器组件和所示副反射器组件可移除地彼此附接， 所述装置可选地还包括允许UV光和空气离开所述主反射器组件的屏。7. 根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括与所述第二椭圆的第一焦点相关联的 透明管。8. 根据权利要求1所述的副反射器，所述第二椭圆的长轴具有从约5.10英寸至约5.75 英寸的长轴，并且所述第二椭圆的短轴具有从约2.70英寸至约4.05英寸的长度。9. 根据权利要求8所述的副反射器，其中所述副反射器具有从约4英寸至约90英寸的高 度。10. 根据权利要求8所述的副反射器，其中所述副反射器由反射紫外线能的基质形成或 被其涂覆和/或其中所述副反射器对于微波能量是非吸收性的，例如其中所述副反射器包 括铝化涂层。11. 通过使用辐射能固化涂层的装置的替换件的套件，所述套件包括根据权利要求1所 述的主反射器和副反射器。12. 根据权利要求11所述的套件，还包括辐射能来源，例如无电极灯泡并且可选地还包 括RF不透明屏幕。13. 用于固化在高长径比基质上的聚合物涂层的方法，所述方法包括使所述高长径比 基质行经过根据权利要求1所述的装置，所述高长径比基质沿线路行经过所述装置，所述线 路经过基本上与所述第一椭圆的远焦点和第二椭圆的近焦点重叠的点，所述线路基本上垂 直于所述第一椭圆和第二椭圆的长轴延伸，其中所述高长径比基质包括表面上的光固化聚 合物材料，所述方法还包括通过使用辐射能固化所述光固化聚合物材料。14. 根据权利要求13所述的方法，其中所述基质是光学纤维、纤维、长丝、纱线、电缆、管 道或导管。15. 根据权利要求13所述的方法，其中所述辐射能包括紫外线能，所述光固化聚合物材 料被所述紫外线能固化。
【文档编号】F21V7/00GK105874268SQ201480070384
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年10月22日
【发明人】J·甘特, J·克里门
【申请人】美奥泰科公司