Прожектор с принудительным охлаждениемоптических элементов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (n) 844912

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 240479 {21) 2757785/24-12 (51)hh,. Кл. с присоединением заявки ¹

21 Ч 13/10

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070781.Emnner " № 25 (53) УДК 828.041. . 213. 34 (088 ° 8) Дата опубликования описания 070781 (72) Авторы изобретения

А. Г. Раквиашвили,. О. Е. Соколов и В.В. Сысу (71) Заявитель

Т" (54) ПРОЖЕКТОР С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖДЕНИЕМ

ОПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Изобретение. относится к световым приборам, в частности к прожекторам с принудительным охлаждением оптических элементов (светофильтра, источника света, отражателя), работающим с источниками света импульсного или непрерывного действия преимущественно в инфракраснрм диапазоне спектра.

Известен прожектор с принудительным охлаждением оптических элементов, содержащий корпус с оребренными стенками, с фронтальной стороны которого расположен светофильтр, отражатель с осевым отверстием, установленный . в корпусе с зазором для прохождения .в нем хладагента и сопло для направления хладагента на источник света с размещенным в нем электровентиляropoM t1) °

Цель изобретения — повышение вффективности прожектора в работе.

Поставленная цель достигается тем, что прожектор имеет установленный на отражателе дополнительный светофильтр с осевым отверстием, а сопло расположено в отверстии дополнительного светофильтра.

Дополнительный светофильтр выполнен из материала, поглощающего электромагнитные излучения с длинами волн от 0,18 до 0,66 мкм.

Дополнительный светофильтр может быть выполнен из стекла типа KC-28.

Дополнительный светофильтр состоит из трех секторов с нанесенным на них многослойным интерференционным диэлектрическим покрытием.

На фиг. 1 изображен прожектор непрерывного действия с принудительным охлаждением оптических элементов, вид сбоку в разрезе, на фиг. 2 — прожектор с импульсным источником света; на фиг. 3 — разрез A-A фиг.2.

Прожектор (фиг. 2)содержит источник света 1, вогнутый отражатель 2, светофильтр 3, систему принудительного охлаждения перечисленных оптических элементов с электровентиля2О тором 4 и направляющим хладагент соплом 5, собранные в корпусе 6, снабженном теплорассеивающими ребрами 7 и задней крышкой 8. Оребренные стенки корпуса б образуют с тыльной частью. отражателя 2 полость 9 для прохождения хладагента.

В качестве источника света 1 использована импульсная трубчатая лампа, например, лампа типа ИСП2500, ЗО способная при воздушном принудитель844912 ном охлаждении работать в среднечастотном режиме 20-100 Гц. Лампа выполнена в виде кварцевой трубки с соб ранными на ее концах анодным 10 и катодным 11 электродными узлами и смонтирована вдоль оптической оси с размещением светящего тела в фокусе вогнутого отражателя 2 с рабочей по)верхностью, близкой к параболоидной.

В "слепом" отверстии прожектора на трех растяжках 12 закреплено не сущее кольцо 13, удерживающее элект-. рове овентилятор 4 с направляющим хладагент сопл соплом 5 имеющим конический переход для формирования заданной ширины пучка излучения прожектора. В сопле к

5 оаксиально размещен анодный ном 14. ,10 узел лампы вместе с патроном.

Катодный 11 узел лампы размещен в троне 15 посаженном на фланец 16, б по- который крепится на корпусе про-

20 жектора. Фланец 16 вместе с несущими 0 растяжками 12 удерживает также отражатель 2 в корпусе 6. Для прохождения хладагента в полость, образованную отражателем 2 и оребренными стенками корпуса 6, во фланце 16 имеются 25 отверстия 17.

В качестве светофильтра 3 используется инфракрасный фильтр, выполненный, например, в виде оптически прозрачной стеклянной подложки с наклеенной на 30 ее внутреннюю, обращенную к отражателю 2 поверхность органической инфракрасной пленкой 18 (например, пле. ночный фильтр по ТУЗ-3.713-73), пропускающей излучение в спектральном интервале 0,85-1,2 мкм.

В плоскости светового отверстия прожектора вблизи светофильтра 3 смонтирован дополнительный светофильтр

19, сопряженный по периферии через 40 промежуточное кольцо 20 с торцовой частью вогнутого отражателя 2 и образующий со светофильтром полость 21, сообщенную через кольцевой зазор между ними с полостью 9.

При этом дополнительный свето- 45 фильтр 19 имеет в центральной части отверстие для прохождения хладагента, сопряженное через несущее кольцо 13 с системой принудительного охлаждения, вкЯючающей собранные на нем электровентилятор 4 и направляющее хладагент сопло 5, окружак цее по край. ней мере один из электродных узлов, в частности анодный,10 узел источника света. 55 .Дополнительный светофильтр 19 в одной иэ вариантов выполнения изготов лен иэ материала, поглощающего излучение оптического диапазона спектра, . только частично совпадакщее по длинам волн с излучением, которое поглощает светофильтр 3, в частности иэ цветного стекла типа КС28, поглощающего излучение до 0,66 мкм, т. е, поглощающего ультрафиолетовое и часть излучения видимого диапазона спектра, тогда как основной светофильтр 3, в част ности, выполненный на основе органической инфракрасной плен ки, поглощает в более широком интерв але оптического ди апаз она волн спектра до (0,86 мкм, т. е. поглощает весь ультрафиолетовый, видимый и часть ближнего инфракрасного диапазона спектра излучения, генерируемого источником света 1. Необходимость применения светофильтра, поглощающего часть ближней инфракрасной области спектра, при оптимизации прожектора для работы.с приборами ночного видения с многощелочными или кислородсеребряно-цезиевыми фотокатодами, спектральная чувствительность котоР ых простирается только до 1,1-1,2 мкм вызвана в ряде случаев требованиями ( устранения демаскировки работающего прожектора для темноадаптированного глаза человека.

В качестве источника света 1 может быть использована коротко-дуговая ксеноновая лампа высокого давления, например, лампа типа ДКсЭЛ250 или

ДКсШ4 5 О, смонти ров анн ая вдоль оптической оси с размещением анодного узла 10 непосредственно в несущем на трех растяжках 12 кольце 13 с направляющим хладагент конусным раструбом

22 (фиг. 1) . Катодный узел 11 при этом механически удерживается в цилиндре 23, закрепленном в отверстии отражателя 2. Задняя крышка 24 корпу- са б прожектора выполнена с конусным рассекателем потока хладагента и содержит несущую арматуру 25 для электро вентилятора 4. Последний при соединении крышки 24 с корпусом б примыкает входным отверстием к основанию цилиндра 23, сообщая ограниченную отражателем 2 полость 26 с полостью 9, образованной тыльной частью отражателя 2 и оребренными стенками корпуса б прожектора.

Смонтированный вблизи основного светофильтра 3 дополнительный светофильтр выполнен из трех перекрывающих световое отверстие прожектора секторов 27, образующих со светофильтром

3 радиально расширяющиеся по направлению к оптической оси прожектора полости 28, суммарное кольцевое сечение которых вблизи центрального отверстия для прохождения хладагента, ограниченного кольцом 13, в дополнительном секторном фильтре приблизительно равно площади указанного отверстия, обеспечивая примерно одинаковую скорость движения хладагента.

При этом каждый сектор 27 дополнительного светофильтра выполнен в виде оптически прозрачной подложки с нанесенным на нее многослойным интерференционным диэлектрическим покрытием

29, изготовленным, например, на основе двуокиси титана и фтористого магния, отражакщим излучение оптическо8 44912

Для обеспечения прохождения хладагента в зоне сопряжения дополнительного светофильтра с вогнутым отражателем 2 по периферии последнего genoaнены отверстия 30. При этом электровентилятор 4 располагается вблизи осе. вого отверстия отражателя 2.

Прожектор с принудительным охлаждением оптических элементов работает следующим образом . При подключении прожектора к питающей аппаратуре (не

,показана) наблюдается существенное

)повышение температуры оптических эле-2 ментов, особенно светофильтра, если в его качестве используется инфракрасный фильтр, и анодного узла источника света. Включение электровентилятора 4 системы принудительного охлаждения прожектора обеспечивает циркуляцию хладагента (воздуха) вблизи наиболее нагретых участков оптических элементов, а именно: в полости

21, ограниченной светофильтром 3 с инфракрасной пленкой 18 и дополнитель30 ным светофильтром 19, а также вблизи анодного узла 10 импульсной лампы (движение хладагента показано стрелками). сГенерируемое импульсной лампой 1 оптическое излуче ние преимущественно в спектральном интервале О, 18-4,5 мнм, соответствующем спектру ксеноновой плазмы и пропусканию кварцевой колбы источника, собирается отражате- 40 лем 2 и направляется на поверхность дополнительного светофильтра 19 из красного стекла КС28. Этот светофильтр поглощает ультрафиолетовое и коротковолновую часть видимого излучения, падающего на него, пропуская

45 излучение с длинами волн, превышающими 0,66 мкм, и при этом нагревается до определенной температуры. Пропущенное светофильтром 19 оптическое излучение в спектральном интервале 0,66-2,7 мкм частично поглощается в органической инфракрасной пленке

18 светофильтра 3 в спектральном интервале 0,66-0,86 мкм, вызывая нагревание ее до более низкой темпера; туры по сравнению с прожектором, в котором отсутствует подобный дополнительный светофильтр. Выделяемая при этом на светофильтрах тепловая мощность эффективно отбирается дви- ф) жущимся в полости 21 хладагентам и после суммирования с мощностью, выделяемой на анодном узле, переносится через отверстия 17 во фланце 16 в полость 9, где при помощи ребер 7 чеФормула изобретения

1. Прожектор с принудительным охлаждением оптических элементов, содержащий корпус с оребренными стенками, с фронтальной стороны которого расположен светофильтр, отражатель с осевым отверстием, установленный в корпусе с зазором для прохождения в нем хладагента и сопло для направления хладагента на источник света с размещенным в нем электровентилятором, отличающийся тем, что, с целью повыаения эффективности в работе, он имеет установленный на отражателе дополнительный светофильтр с осевым отверстием, а сопло установлено в отверстие дополнительного свет офил ьтра.

2..Прожектор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что дополнительный светофильтр выполнен из материала, поглощакщего .электромагнитные излучения с длинами волн от 0,18 до 0,66 мкм.

3. Прожектор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что дополнительный светофильтр ьыполнен из стекла типа КС-28.

4. Прожектор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что дололнительго диапазона спектра только частично совпадающее по длинам волн с излучением, которое поглощает светофильтр

3, представляющий собой, оптически прозрачную стеклянную подложку с наклеенной на нее органической инфракрасной пленкой 18 со стороны, обращенной к отражателю 2. ре з стенки корпуса 6 осуществляется теплообмен с окружающей прожектор средой. Проходящее через систему опи- санных фильтров, генерируемое прожектором оптическое излучение соответствует преимущественно спектрал ьному интервалу 0, 8 6-1, 2 мкм, в котором чувствительны современные фотокатоды приборов ночного видения.

Аналогичным образом работает прожектор непрерывного действия, (фиг. 1), за исключением того, что генерируемое ксеноновой коротко-дуговой лампой 1 и падающее на многослойное интерференционное диэлектрическое покрытие 29 секторов 27 дополнительного светофильтра оптическое излучение отражается от указанного покрытия только в спектральном интервале, например, 0,65-0,85 мкм

Ф тогда как остальная часть излучения поступает на поверхность инфракрасной пленки 18 светофильтра 3, в которой, таким образом, поглощается ультрафиолетового и коротковолновая часть излучения видимой области спектра.

Применение в прожекторе описанной системы охлаждаеьых фильтров с многослойным интерференционным покрытием позволяет существенно снизить температуру на основиом светофильтре и повысить крутизну спектральной характеристики пропускания фильтров при одновременном устранении демаскировки излучения для темноадаптированного глаза человека.

844912

ВНИИПИ Заказ 4366/11 Тираж 578 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Ф ный светофильтр состоит из трех секторов с нанесенными на них многослойным интерференционным диэлектрическим покрытием.

Источники информации.принятые .во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 118014, кл. F 21 V 13/10, 1977.