脉冲光系统技术方案

一种由复合材料制造复合制品的设备(1)。该设备包括：包括闪光灯的脉冲宽带辐射源(10)；以及光导(12)，该光导(12)适合于将所述脉冲宽带辐射源(10)发出的光引导至目标区域。所述光导(12)包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源(10)前面的至少一部分(16)，该部分包括光传输材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】脉冲光系统
本专利技术涉及一种用于在工业过程中使用的使用脉冲宽带辐射源的脉冲光系统。
技术介绍
已知使用脉冲宽带辐射源用于工业过程，诸如复合材料制造、加热、热处理、清洁和烧结。脉冲宽带辐射源基于所需应用的所需波长来选择。从WO2014/029969，已知通过将接触表面暴露于由脉冲宽带辐射源发射的辐射脉冲而由复合材料制造复合制品。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供了一种由复合材料制造复合制品的设备，该设备包括：包括闪光灯的脉冲宽带辐射源；以及光导，该光导适合于将所述脉冲宽带辐射源发出的光引导至目标区域，其中，所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的至少一部分，该部分包括光传输材料。所述光导是用于由将进行的具体应用所需的脉冲宽带辐射源发射的辐射带的引导件。所述设备可以包括用于移动所述脉冲宽带辐射源和所述光导或其一部分中的一者或多者的致动器。根据本专利技术的第二方面，提供了一种由复合材料制造复合制品的方法，该方法包括：从包括闪光灯的脉冲宽带辐射源发射辐射；以及利用光导引导从所述脉冲宽带辐射源发射的光，其中所述光导包括相对于所述复合制品的表面上的目标区域位于所述脉冲宽带辐射光源前面的至少一部分，位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括光传输材料。根据本专利技术的第三方面，提供了一种系统，该系统包括根据本专利技术的第一方面的设备，所述设备包括移动所述脉冲宽带辐射源和所述光导或其一部分中的一者或多者的致动器，所述系统进一步包括控制器，该控制器适合于控制所述致动器的操作。根据本专利技术的第四方面，提供了一种设备，该设备包括：脉冲宽带辐射源；和光导，该光导适合于将所述脉冲宽带辐射源发射的光引导至目标区域，其中所述光导或其至少一部分以及所述脉冲宽带辐射源适合于能相对于彼此移动。根据本专利技术的第五方面，提供了一种设备，该设备包括：脉冲宽带辐射源；以及光导，该光导适合于将所述脉冲宽带辐射源发射的光引导至目标区域，其中所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的至少一部分。根据本专利技术的第六方面，提供了一种加热系统，该加热系统包括根据本专利技术的第四方面的设备。根据本专利技术的第七方面，提供了一种加热系统，该加热系统包括根据本专利技术的第五方面的设备。根据本专利技术的第八方面，提供了一种清洁系统，该清洁系统包括根据本专利技术的第四方面的设备。根据本专利技术的第九方面，提供了一种清洁系统，该清洁系统包括根据本专利技术的第五方面的设备。根据本专利技术的第十方面，提供了一种烧结系统，该烧结系统包括根据本专利技术的第四方面的设备。根据本专利技术的第十一方面，提供了一种烧结系统，该烧结系统包括根据本专利技术的第五方面的设备。根据本专利技术的第十二方面，提供了一种向目标区域传输辐射的方法，该方法包括：从脉冲宽带辐射源发射辐射；利用光导引导从所述脉冲宽带辐射源发射的光；以及使所述脉冲宽带辐射源相对于所述光导或其一部分移动。根据本专利技术的第十三方面，提供了一种由复合材料制造复合制品的方法，该方法包括：从脉冲宽带辐射源发射辐射；以及利用光导引导从所述脉冲宽带辐射源发射的光，其中所述光导包括相对于所述复合材料的表面上的目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的至少一部分。从参照附图做出的本专利技术的实施方式的如下描述，本专利技术的特征和优点将变得显而易见，这些实施方式仅仅是以示例的方式给出的。附图说明图1是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图2a至图2g是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图3是根据本专利技术的实施方式的设备的前剖视图的示意图；图4是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图5a至图5c是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图6a至图6c是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图7a至图7f是根据本专利技术的实施方式的设备的等距视图的示意图；图8是根据本专利技术的实施方式的设备的侧剖视图的示意图；图9是根据本专利技术的实施方式的设备的侧剖视图的示意图；图10是根据本专利技术的实施方式的设备的示意图；以及图11根据本专利技术的实施方式的系统的示意图。具体实施方式现在将参照附图更详细地描述本专利技术的各种实施方式。将认识到，本专利技术在其应用方面不限于在如下描述中阐述或在附图中所示的方法的细节和部件的布置。对本领域技术人员将显而易见的是，没有在描述中详细说明的本专利技术的附加实施方式也是可行的，并且将落入当前权利要求的范围内。因而，如下描述不应该解释为以任何方式进行限制，并且保护范围仅仅由所附的权利要求来限定。从一般含义来说，本专利技术的实施方式采用脉冲宽带辐射源以可控方式照射“目标区域”，并且采用光导将光从脉冲宽带辐射源引导和/或聚焦和/或集中到该目标区域。本专利技术的实施方式可以在不同工业过程中使用，诸如例如烧结、热处理、清洁和加热。所述光导是用于由执行具体应用所需的脉冲宽带辐射源发射的辐射带的至少一部分的引导件。该光导允许对目标区域处的辐射形式或强度进行更大程度控制，从而能够在该目标区域处获得预定的辐射轮廓。目标区域处的辐射轮廓可以限定辐射区域处的辐射的形状和/或强度。本专利技术的一些实施方式采用闪光灯诸如氙闪光灯(它可以是众所周知的类型)作为脉冲辐射源，这种闪光灯能够发射相对宽带辐射光谱，包括红外(IR)、可见光和紫外(UV)辐射部分中的一个或多个。除非另有说明，至少在闪光灯实施方式方面，这里可以互换地使用术语“闪光”和“脉冲”和“光”和“辐射”。然而，一般来说，根据本专利技术的另选实施方式，可以采用任何其它合适的脉冲辐射源。脉冲宽带辐射源能够提供具有相对宽光谱内容的预定能量的短脉冲(或闪光)。闪光灯已经在摄影应用中以及许多科学、工业和医药应用中使用。使用脉冲辐射系统而不是连续加热系统对目标区域处的辐射提供了更大的控制能力。已知的闪光灯通常包括一段玻璃管件，该玻璃管件形成了在两端处具有电极的封闭球泡。该球泡填充有气体，该气体在被适当的触发电路“触发”时电离并且在所述电极之间传导高压脉冲以产生辐射(通常包括可见光)。可以使用惰性气体如氩气、氙气和氪气，这些气体给出用于不同应用的不同相应输出光谱。已知通过选择气体、气体压力、电压和电路密度等等来调整闪光灯的输出光谱。还可以使用其它气体，包括但不限于氮气、氖气或氦气。构成球泡的外壳的玻璃可以包括熔融石英，并且可以掺杂材料(诸如铈)以便抑制或滤除不需要的光谱部分。如这里使用的，为了方便起见，术语“闪光灯”通常至少包含球泡以及相关的触发电路。通过调节许多系统参数中的一个或两个可以优化脉冲宽带辐射源的使用，这些系统参数包括但不限于：脉冲数量、脉冲宽度(或闪光持续时间)、脉冲占空比、脉冲标记空间比、脉冲强度和脉冲频率。如将描述的，还可以使用光导聚焦和控制发射的辐射的方向。一些实施方式可以采用多于一个的辐射源。这种构造可以增加目标区域处的辐射强度和/或可以允许辐射更大的目标区域。在一些实施方式中，辐射源可以被构造成对目标区域处的辐射轮廓提供更大控制。在一些实施方式中，辐射源可以交替地或以预定序列脉冲化以避免个别源和整个设备的过热。在一些实施方式中，可以基于目标区域来选择待使用的辐射源。一些实施方式可以采用与脉冲宽带辐射源相组合的辐射源。例如，在复合物制造中，辐射源可以被构造成将目标区域加热至一定温度，并且脉冲宽带辐射源可以被构造成通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由复合材料制造复合制品的设备，该设备包括：包括闪光灯的脉冲宽带辐射源；以及光导，该光导适合于将所述脉冲宽带辐射源发出的光引导至目标区域；其中，所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的至少一部分，该部分包括光传输材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.03 GB 1601974.71.一种由复合材料制造复合制品的设备，该设备包括：包括闪光灯的脉冲宽带辐射源；以及光导，该光导适合于将所述脉冲宽带辐射源发出的光引导至目标区域；其中，所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的至少一部分，该部分包括光传输材料。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源后面的部分。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述光导的至少一部分适合于能在所述设备的操作过程中相对于所述脉冲宽带辐射源移动。4.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光传输材料被构造成传输所述脉冲宽带辐射源发出的红外波长。5.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光导相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括光传输材料的块体。6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述块体包括两个或更多个节段的光传输材料。7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述块体包括石英。8.根据权利要求5或6所述的设备，其中，所述块体包括硅玻璃。9.根据权利要求5至8中任一项所述的设备，其中，所述块体的至少一个表面包括光反射涂层。10.根据权利要求5至9中任一项所述的设备，其中，所述块体的输出表面被构造成使得光退出所述块体以在所述目标区域处提供预定的辐射轮廓。11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述块体的所述输出表面被成形和/或小面化以提供期望的辐射轮廓。12.根据权利要求1至3中任一项所述的设备，其中，所述光导相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括中空的波导。13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述波导包括多个光反射壁，所述多个光反射壁中的至少一个光反射壁能相对于其它光反射壁移动。14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述脉冲宽带辐射源适合于相对于所述光导平移、倾斜和/或旋转。15.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，所述光导相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括成形透镜。16.根据前述权利要求中任一项所述的设备，该设备进一步包括用于通过所述设备向物体的接触区施加压力的接触表面。17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述接触区位于所述目标区域处或所述目标区域的附近。18.根据权利要求17所述的设备，其中，所述目标区域位于所述物体上。19.根据权利要求16至18中任一项所述的设备，其中，所述接触表面与所述光导相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分成一体。20.根据权利要求16至19中任一项所述的设备，当从属于权利要求15时，其中，所述接触表面被包含在所述成形透镜中。21.根据权利要求16至19中任一项所述的设备，当从属权利要求9或10时，其中，所述接触表面被包含在所述成形块体的所述输出表面中。22.根据权利要求16至20中任一项所述的设备，该设备进一步包括被构造成相对于所述光导将所述接触表面保持在适当位置的支撑框架。23.根据权利要求16至22中任一项或权利要求22所述的设备，其中，所述接触表面被包含在辐射透明托架中。24.根据前述权利要求中任一项所述的设备，该设备进一步包括用于移动所述脉冲宽带辐射源和所述光导或其一部分中的一者或多者的致动器。25.一种由复合材料制造复合制品的方法，该方法包括：从包括闪光灯的脉冲宽带辐射源发射辐射；以及利用光导引导从所述脉冲宽带辐射源发射的光，其中所述光导包括相对于所述复合材料的表面上的目标区域位于所述脉冲宽带辐射光源前面的至少一部分，位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括光传输材料。26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述光导包括相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源后面的第一部分。27.根据权利要求25或26所述的方法，该方法包括：在所述设备的操作过程中使所述光导的至少一部分和所述脉冲宽带辐射源相对彼此移动，以便改变或维持所述目标区域的形式或所述目标区域处的辐射强度。28.根据权利要求25至27中任一项所述的方法，该方法包括：经由所述光导以预定的辐射轮廓向所述目标区域传输光。29.根据权利要求25至28中任一项所述的方法，其中，所述光传输材料被构造成传输由所述脉冲宽带辐射源发射的红外波长。30.根据权利要求25至29中任一项所述的方法，其中，所述光导相对于所述目标区域位于所述脉冲宽带辐射源前面的所述部分包括光传输材料的块体。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述光传输材料包括两个或更多个节段。32.根据权利要求30或31所述的方法，其中，所述光导包括位于所述光传输材料的块体的至少一个表面上的光反射涂层。33.根据权利要求30至32和28中任一...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·威廉姆斯，J·沃芬丁，M·布朗，
申请(专利权)人：贺利氏特种光源有限公司，
类型：发明
国别省市：英国,GB