双层同心球面结构高能效光源制造技术

本专利公开了一种同心球面结构高能效光源。该光源由内层灯泡和外层球罩构成。所述的内层灯泡包括耐高温的蓝宝石灯泡壳、灯丝以及加热电极。所述的外层球罩由内反射半球罩和内半透半反半球罩组成，内反射半球罩将来自内层灯泡的光能量反射回内层灯泡，照明波段的光能量通过内半透半反半球罩透射出去，照明波段以外的红外光能量也反射回内层灯泡。内层灯泡壳与外层球罩均为球形，并且同心。采用本专利的光源系统，能效高，可应用于需要远距离大范围大功率的应用场合。

Energy efficient light source with double-layer concentric spherical structure

The utility model discloses a high energy light source with concentric spherical structure. The light source is composed of an inner layer bulb and an outer cover. The inner layer lamp comprises a high temperature resistant sapphire bulb shell, a filament and a heating electrode. The outer ball cover by internal reflection within the hemisphere cover and a transflective hemisphere cover, internal reflection light energy reflected back hemisphere cover inner bulb from the inner bulb, lighting energy band of light through the transflective Hemisphere Cover transmission out, infrared light energy lighting band outside also reflected back to the inner layer light bulb. The inner bulb shell and the outer ball cover are spherical. The utility model has the advantages of high energy efficiency, and can be applied to the application occasions of large power and long distance.

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种高能效光源，具体涉及一种同心球面结构的高能效卤素光源系统。
技术介绍
现有的光源系统主要包括白炽灯、激光、LED等：白炽灯主要基于黑体辐射，光谱较宽，实际使用中能源利用率较低；激光虽然具有准直性好、波长稳定的优点，但电光效率也比较低；LED是新兴的光源，电光效率较高，但很难实现大功率、高稳定的光输出。许多应用场合，需要高能效的光源系统，例如远距离大范围照明系统，功率较高，需要能源利用效率比较高的光源。本专利提出一种双层同心球面结构高能效光源，根据外层球形灯罩的光学薄膜设计，可以实现理论上90％的电光效率，远远优于传统的光源。
技术实现思路
本专利的目的在于提供一种双层球面同心结构的高能效光源，解决常用光源电光效率不高或输出功率不够大的问题。本专利所采用的技术方案是：一种双层球面同心结构光源系统，系统包括内层灯泡、外层球罩。其中，如图1所示，内层灯泡1包括灯丝101、加热电极102、球形灯泡壳103；外层球罩2包括内反射半球罩201、内半透半反半球罩202。所述的内层灯泡1的球形灯泡壳103为壁厚等厚、内外表面同心的球形玻璃罩；所述的灯丝101为高熔点的钨丝，在加热电极102通电后，产生焦耳热，温度达到3000℃左右，发出宽谱段的光辐射，光谱辐亮度可近似用普朗克定律描述。所述的内层灯泡的球形灯泡壳103由高熔点、宽工作谱段的材料制备而成。所述的外层球罩2由两个半球罩拼接而成，其球心与内层灯泡的球形灯泡壳的球心重合，使得内层灯泡1发出的光线可以被内反射半球罩201完全反射回球心，重新加热内层灯泡1；朝向内半透半反半球罩202的光线部分直接出射，用于照明，部分被反射回内层灯泡，继续加热。半透半反半球罩202的光学薄膜设计如图2所示，可见光部分直接透过，红外部分反射回球心，内反射半球罩201内表面镀制全光学波段高反射率的银膜203，半透半反半球罩202内表面镀制半透半反的介质膜204。本专利的优点是：实现的光源系统仅输出工作波段的光能量，因而能源利用率高，特别适用于功率比较大、散热条件又不太好的应用场合。附图说明图1为双层同心球面结构高能效光源示意图；图2为半透半反球罩光学薄膜设计图。具体实施方式下面结合本专利实施例中的附图，对本专利实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利的保护范围。下面将结合附图对本专利实施例作进一步地详细描述。所述双层同心球面结构高能效光源，内层灯泡1的灯丝101采用常规的高熔点钨丝制备，加热电极102也采用常规的电极，球形灯泡壳103采用高熔点宽工作波段的蓝宝石材料，使得内层灯泡的球形灯泡壳103能够耐高达2000度温度。所述的外层球罩2采用常规玻璃材料制备，内反射半球罩201内表面镀制全光学波段高反射率的银膜203，半透半反半球罩202内表面镀制半透半反的介质膜204。内反射半球罩201与半透半反半球罩202分别制备，在内反射半球罩201上安装好内层灯泡1后，再将半透半反半球罩202密封连接。为减小对流热损耗，内反射半球罩201与半透半反半球罩202之间采用真空密封方式连接。如附图1所示，外层球罩外径200mm，壁厚5mm，内层灯泡的球形灯泡壳外径10mm,壁厚1mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双层球面同心结构光源系统，包括内层灯泡(1)、外层球罩(2)，其特征在于：所述的内层灯泡(1)与外层球罩(2)均为球形，并且同心，二者之间的空间为真空。

【技术特征摘要】
1.一种双层球面同心结构光源系统，包括内层灯泡(1)、外层球罩(2)，其特征在于：所述的内层灯泡(1)与外层球罩(2)均为球形，并且同心，二者之间的空间为真空。2.如权利要求1所述的一种双层球面同心结构光源系统，其特征在于：所述的内层灯泡(1)包括灯丝(101)、加热电极(102)和球形灯泡壳(103)，其中球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：王跃明，舒嵘，王建宇，姚祎，何道刚，王晟玮，郁亚男，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31