Инфракрасный источник излучения

 

Изобретение относится к источникам света, используемым в оптических и физических приборах. Сущность изобретения: инфракрасный (ИК) источник излучения содержит излучающее тело и размещенный внутри него платиновый нагреватель. Подводящие электроды и два кожуха, окружающие излучающее тело, имеют воздушные промежутки между собой. Выходные окна предназначены для выхода излучения. Излучающее тело выполнено из материала со следующим составом окись алюминия 70 85, каолин 10 20 и окись хрома 5 - 10. Работа ИК-источник излучения заключается в пропускании тока через платиновый нагреватель и подводящие электроды и в нагреве излучающего тела. Спектральный диапазон ИК-источника составляет 4 50 мкм, энергопотребление не более 40 Вт. 2 ил.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к источникам света.

Известны источники инфракрасного (ИК) излучения типа "глобар", наиболее близкий по ИК-диапазону и характеристикам энергетики [1] захватывающий область спектра от 4 мкм, выполненный в виде карбида кремния, нагреваемый электрическим током. Электроды подведены к концам стержня. Длина стержня порядка 250 мм, диаметром ≈ 6-8 мм.

Недостатками глобара являются нестабильность мощности излучения, невысокая равномерность спектральной излучательной способности, высокое энергопотребление неэкономичность, недолговременность горения.

Наиболее близким по констpукции к изобретению является ИК-источник излучения [2] выполненный в виде накального элемента из тугоплавкого материала, установленного внутри излучающего керамического тела.

Недостатками такого решения являются недостаточная стабильность мощности излучения и равномерности спектральной излучательной способности в средней и дальней ИК-области спектра из-за низкой температуры накала вольфрамовой нити ( ≈ 1300 К), из-за низкой равномерности и прогрева керамического тела, недостаточная воспроизводимость параметров излучения во времени, неэкономичность, большой расход энергии.

Техническим результатом от использования изобретения является повышение стабильности мощности излучения и равномерности спектральной излучательной способности в средней и дальней ИК-областях спектра.

Указанный технический результат достигается тем, что в ИК-источнике излучения, содержащем нагревательный элемент, расположенный внутри излучающего керамического тела, нагревательный элемент выполнен из пластины, а керамическое тело выполнено из материала, состоящего из 70-85% окиси алюминия, 10-20% каолина и 5-10% окиси хрома.

На фиг. 1 показан ИК-источник излучения; на фиг.2 представлена кривая спектрального излучения.

ИК-источник излучения содержит излучающее керамическое тело в виде полого цилиндра, внутри которого размещен платиновый спиральный нагреватель 2, подсоединенный к блоку 3 питания. Излучающее тело накрыто двумя кожухами 4, 5 с воздушным промежутком между ними. В кожухах для выхода излучения имеются выходные окна. Платиновый нагреватель 2 в виде спирали имеет выходные электроды 6, которые подсоединены к блоку 3 питания. Излучающее тело выполнено из материала, состоящего из окиси алюминия 70-85% каолина 10-20% и окиси хрома 5-10% Работа ИК-излучателя состоит в следующем.

Прикладывают напряжение к электродам 6 через блок 3 питания и, следовательно, к платиновому нагревателю 2, который разогревается до температуры ≈ 2000 К. Раскаленный платиновый нагреватель разогревает диэлектрическое керамическое тело 1 до степени свечения. Излучение выходит через выходные окна в нужном направлении с заданной апертурой, не оказывая влияние на окружающие источник предметы. Благодаря предложенному подбору компонентов излучателя его свечение осуществляется очень равномерно, стабильно по мощности излучения, хорошо воспроизводимо в течение разных периодов времени. Его спектральная характеристика относительно глобара, как самого близкого по диапазону спектрального излучения, производится от 3 до 50 мкм (фиг.2). Стабильность мощности излучения составляет не более 0,1% за 1 ч. ИК-источник излучения экономичен, потребляет не более 40 Вт, показывает стабильные спектральные характеристики во времени в широком спектральном диапазоне. Конструкция излучателя технологична, проста в изготовлении, промышленно применима, осуществлена на макете и опробована в эксплуатации.

Формула изобретения

ИНФРАКРАСНЫЙ ИСТОЧНИК ИЗЛУЧЕНИЯ, содержащий нагревательный элемент, расположенный внутри излучающего керамического тела, отличающийся тем, что нагревательный элемент выполнен из платины, а керамическое тело выполнено из материала, состоящего из 70 80% окиси алюминия, 10 20% каолина и 5 10% окиси хрома.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2