专利名称:辐照器件的制作方法
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。
美国书No4，009，382(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。
为使辐射光传到所要求的部位，可往光电导体上接上一根或成束的光导纤维。光导纤维(束)的出口端可设凸面透镜，用以聚集发射出来的光线。但本发明器件的光电导体远离第一端的另一端可有一凸表面。本辐射器件特别适用于医学诊断或医疗上辐照人体内腔、为观测显微镜下的物体照明、鉴定熔焊或钎焊接口质量以及固化或干燥粘结剂或清漆等。
短弧放电灯的可电离气体可含烯有气体。此外，容许有水银存在。加入稀土金属囟化物、铟的囟化物、钙的囟化物或镉的囟化物等添加物可以使短弧放电灯发出的辐射光适应辐照器件的特殊用途。
若将本发明辐照器件的光电导体横向封装在一个与灯管壁熔合在一起的管中，则可以提高辐照器件机械结构的坚实性。光电导体可与此管横向熔合在一起。
本发明器件的一个实施例见所附的器件侧视图。
在该图中，该器件包括一个高压放电灯1和一个光电导体2。放电灯1有一个真空气密封接的半透明石英玻璃灯管3。供流导体4通过灯管管壁伸向灯泡中的一对电极5、6，放电通路即在这一对电极之间延伸。图中所示的放电灯是通直流电压进行工作的，电极5是阴极，电极6是阳极。供流导体4分别接到各自的灯头8。灯管3中充有可电离气体。光电导体2(其第一端11有一个入射光窗12)与放电通路7横向配置，因而其入射光窗12面向放电通路7。
图中的放电灯1是一个短弧放电灯，其在22伏工作电压下的功率消耗为50瓦。电极间隙为0.4毫米，可电离的充填物为10，000的氙以及11毫克的汞。工作时，填充物的压力增至几十巴，例如，50至60巴。
光电导体2的第一端密封进灯管3管壁内。入射光窗12有一个凸面，入射光窗12的位置即在灯管3中距放电通路7约1毫米处所围绕的放电空间中。光电导体2横向封装在石英玻璃13中，并和石英玻璃13熔合在一起，石英玻璃13则和灯管3的管壁熔合在一起，灯管3与光入射窗12相对的管壁上涂有反射层，即金涂层9。灯管3在靠近阴极5的管壁上还有一个反射涂层10，在靠近光电导体2的管壁上也有反射涂层以使灯管3在工作时具有足够高的温度。图中的镜面10和14的表示方式是为了使我们仍能看到其中所封装的部件。光电导体在远离第一端11的一端15可以有一个凸面16。
将光电导体2封入灯管3的另一种方法是围绕光电导体在第一端11上加一滴掺杂石英，并将石英滴与灯管3的管壁熔合在一起。
光电导体2的心由二氧化硅制成，外套由掺氟的二氧化硅制成。也可以采用另一种光电导体，例如，采用一种折射率在中心线上高、在朝外皮的方向上逐次降低的光电导体，例如，核心为掺锗的二氧化硅、在朝外皮的方向上锗的浓度逐次下降、外皮为二氧化硅的光电导体。
权利要求
1.一种辐照器件，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光窗的光电导体，该光电导体相对于放电通路横向配置，因而入射光窗面向放电通路，其特征在于-其高压放电灯系一个短弧放电灯，-其光电导体第一端密封进灯管管壁中。
2.如权利要求
1所要求保护的辐照器件，其特征在于，其光电导体系横向封闭在一与灯管管壁熔合在一起的导管中。
3.如权利要求
2所要求保护的辐照器件，其特征在于，其光电导体系横向与导管熔合在一起。
4.如权利要求
1或2所要求保护的辐照器件，其特征在于，至少在与入射光窗相对的灯管管壁上涂有镜面层。
5.如权利要求
1、2或4所要求保护的辐照器件，其特征在于，其入射光窗有一个凸面。
6.如权利要求
5所要求保护的辐照器件，其特征在于，远离入射光窗的光电导体的端部有一个凸面。
专利摘要
一种辐照器件，该辐照器件包括短弧放电灯(1)，该放电灯的灯管(3)装有电极(5，6)，放电通路(7)即在该电极之间延伸。光电导体(2)的第一端(11)以这样的方式密封进灯管(3)的管壁中，使得其入射光窗(12)相对于放电通路(7)横向配置且面向放电通路(7)。
文档编号H01J61/84GK86106598SQ86106598
公开日1987年4月29日 申请日期1986年10月18日
发明者弗朗西斯克斯·马蒂纳斯·皮特勒斯·马斯特沃格尔斯, 查尔斯·科尼利厄斯·爱德华·穆勒曼斯, 艾德里安纳斯·皮特勒斯·塞弗里杰恩斯, 皮特勒斯·约翰尼斯·威廉斯塞弗林 申请人:菲利浦光灯制造公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan