Электродуговой радиационный излучатель

(и) 480200 Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл. Н 05 Ь 7/00Н 011 17/00 Государственный комитет Совета Министров СССР но аелам изобретенийи открытийИзобретение относится к радиационным теплоизлучателям и может использоваться в нагревательных устройствах при производстве особо чистых материалов, напылении пленок и других технологических процессах, а также в светотехнике. Известный электродуговой радиационный излучатель, содержащий водоохлаждаемые электроды, корпус, зеркальный отражатель, выходное защитное окно из высокотемпературного оптического материала и концентрато ра, сложен и не экономичен.Данный излучатель отличается от известного тем, что зеркальный отражатель выполнен в виде сложной поверхности вращения, представляющей собой сферу, плавно переходящую в тороид, разрядный промежуток электродов смещен относительно центра сферы вдоль оптической оси, зеркальная поверхность концентратора плавно сопряжена с поверхностью зеркального отражателя и представляет собою поверхность вращения параболоторичеокого вида, а между торцами зеркального отражателя и концентратора помещено плоское защитное выходное окно, по образующей поверхности которого размещен канал для подачи в него циркулирующего охладителя.Эти отличия позволяют упростить устройство и уменьшить потери лучистой энергии. На чертеже схематично изображен данныйизлучатель.Излучатель состоит из металлического водо.охлаждаемого корпуса 1. Внутренняя зеркальная поверхность корпуса 1 в верхней части выполнена сферической, а остальная часть зеркальной поверхности тороидальная. В корпусе 1 через изоляционные, керамические втулки 2 и систему уплотнительных прокладок 10 омонтированы электроды 3 и 4. Оба электродамогут перемещаться в осевом направлении.Перемещение электродов производится путем навинчивания гайки 5 на стакан 6. Передача движения от гайки 5 на электроды произво дится через разрезное кольцо 7, жестко соединенное с гайкой 5, и муфту 8, закрепленную на электродах гайками 9. Для дистанционного управления перемещения электродов на гайке 5 нарезано зубчатое колесо, которое че рез промежуточную передачу приводится вовращение от малогабаритного электродвигателя.В верхней части корпуса 1 предусмотреносмотровое окно 10, через которое производит ся наблюдение за горением дуги и может производиться измерение температуры дуги.В нижней части корпуса через уплотнительные прокладки 11 крепится плоское защитное окно 12, выполненное из,высокотемпературно го оптического материала, и концентратор 13с внутренней зеркальной поверхностью, выполненной в виде параболоторического фокона.Для подвода хладагента к цилиндрической поверхности защитного оптического окна 12 имеются патрубки 14.Корпус 1 и плоское защитное окно 12 образует замкнутый герметичный объем, который заполняется инертным газом, например ксеноном, до высокого давления.Для откачки и наполнения внутренней полости излучателя газом предусмотрены игольчатые вентили.Факел разряда между электродами смещен относительно центра сферы.Перед началом зажигания дуги электроды сближаются на минимальное расстояние (1 - 2 мм), давление в корпусе снижается до 3 - 5 атм и производится поджиг дуги.Затем устанавливается необходимый зазор между электродами и давление в корпусе. Поток лучистой энергии, излучаемый дугой и отражаемый зеркальными поверхностями, попадает на выход из отверстия концентратора.Радиусы кривизны тороида выбраны таким образом, что лучистая энергия после нескольких отражений, преимущественно, одно или двухкратного, от зеркального отражателя проходит через выходное окно под углом к оптической оси, не превышающим заданного угла а, а зеркальная поверхность концентратора выполнена в виде параболоторического фокона с углом, наклона оси параболы, равным а и выходным диаметром й-Рз 1 п а, где 0 - выходной диаметр корпуса и входной диаметр концентратора.При заданной геометрии отражательных по верхностей и коэффициентах отражения ипропускания равных 0,9 из отверстия концентратора выходит более 5% лучистой энергии, излучаемой дугой.10Предмет изобретенияЭлектродуговой радиационный излучатель,содержащий водоохлаждаемые электроды, корпус, зеркальный отражатель, выходное за щитное окно из высокотемпературного оптического материала и концентратор, о тл и ч а ющи й с я тем, что, с целью упрощения и уменьшения потерь лучистой энергии в нем, зеркальный отражатель выполнен в виде 20 сложной поверхности вращения, представляющей собой сферу, плавно переходящую в тороид, разрядный промежуток электродов смещен относительно центра сферы вдоль оптической оси, зеркальная поверхность концен тратора плавно сопряжена с поверхностьюзеркального отражателя и представляет собой поверхность вращения параболоторического вида, а между торцами зеркального отража теля и концентратора помещено плоское за щитное выходное окно, по образующей поверхности которого размещен канал для подачи в него циркулирующего охладителя.