Прожектор с принудительным охлаждениемоптических элементов — SU 844912 (original) (raw)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 24.0479 (21) 2757785/24-12 (51) М Л с присоединением заявки Йо Г 21 Ч 13/10 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано 070781.Бюллетень М 25 РЗ) УДК 82 8. 04 1. . 213. 34 (088. 8) Дата опубликования описания 070781(54) ПРОЖЕКТ С ПРИНУДИТЕЛЬНЫМ ОХЛАЖПТИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ ЕМ расп с ос ом 11,Цель изобрете повышение ЕФ- ора в работе. ь достигается имеет установлен ополнительный ым отверстием,в отверстии дофильтра.ветофильтр вы- поглощающего фективности прожекПоставленная целтем, что прожекторный на отражателесветофильтр с осева сопло расположенполнительного светДополнительныйполнен из материал Изобретение. относится к световымприборам, 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 оребреннымн стенками, с фронтальной стороны которогосложен светофильтр, отражательевым отверстием, установленный . в корпусе с зазором для прохождения .в нем хладагента и сопло для направления хладагента на источник света с разме енным в нем электровентиля- гор электромагнитные излучения с длинамиволн от 0,18 до 0,66 мкм.Дополнительный светофильтр можетбыть выполнен из стекла типа КС.Дополнительный светофильтр состоитиз трех секторов с нанесенным наних многослойным интерференционнымдиэлектрическим покрытием.На Фиг. 1 изображен прожектор непрерывного действия с принудительнымохлаждением оптических элементов,вид сбоку в разрезе, на Фиг. 2 - прожектор с импульсным источником света;на Фиг. 3 - разрез А-А фиг.2,5 Прожектор (Фиг, 2)содержит источник света 1, вогнутый отражатель 2,светофильтр 3, систему принудительного охлаждения перечисленных оптических элементов с электровентиля 2 О тором 4 и направляющим хладагентсоплом 5, собранные в корпусе 6, снабженном теплорассеивающими ребрами 7и задней крышкой 8. Оребренные стенки корпуса 6 образуют с тыльнойчастью. отражателя 2 полость 9 дляпрохождения хладагента.В качестве источника света 1 использована импульсная трубчатая лампа, например, лампа типа ИСП 2500,О способная при воздушном принудитель 844912ном охлаждении работать в среднечастотном режиме 20-100 Гц. Лампа выполнена в виде кварцевой трубки с собранными на ее концах анодным 10 икатодным 11 электродными узлами исмонтирована вдоль оптической оси сразмещением светящего тела в фокусевогнутого отражателя 2 с рабочей поверхностью, близкой к параболоидной.В "слепом" отверстии прожекторана трех растяжках 12 закреплено несущее кольцо 13, удерживающее элект-.ровеовентилятор 4 с направляющим хладагент соплсоплом 5 имеющим коническийпереход для формирования заданной ширины пучка излучения прожектора. Всопле к5 оаксиально размещен анодныйном,14.,10 узел лампы вместе с патроном,Катодный 11 узел лампы размещен втроне 15 посаженном на фланец 16,б по-который крепится на корпусе про-20жектора. Фланец 16 вместе с несущими 0растяжками 12 удерживает также отражатель 2 в корпусе б. Для прохождения хладагента в полость, образованную отражателем 2 и оребренными стенками корпуса б, во фланце 16 имеются 25отверстия 17.В качестве светофильтра 3 используется инфракрасный фильтр, выполненный,например, в виде оптически прозрачнойстеклянной подложки с наклеенной на 30ее внутреннюю, обращенную к отражателю 2 поверхность органической инфракрасной пленкой 18 (например, пленочный фильтр по ТУЗ.713-73), пропускающей излучение в спектральноминтервале 0,85-1,2 мкм.В плоскости светового отверстияпрожектора вблизи светофильтра 3смонтирован дополнительный светофильтр19, сопряженный по периферии через 40промежуточное кольцо 20 с торцовойчастью вогнутого отражателя 2 и образующий со светофильтром полость 21,сообщенную через кольцевой зазормежду ними с полостью 9.При этом дополнительный светофильтр 19 имеет в центральной частиотверстие для прохождения хладагента, сопряженное через несущее кольцо 13 с системой принудительного охлаждения, вкяючающей собранные на 50нем электровентилятор 4 и направляющеехладагент сопло 5, окружалцее по крайней мере один из электродных узлов,в частности анодный,10 узел источника света.55.Дополнительный светофильтр 19 водном иэ вариантов выполнения изготовлен иэ материала, поглощающего излучение оптического диапазона спектра, .только частично совпадакщее по длинам волн с излучением, которое поглощает светофильтр 3, в частности иэцветного стекла типа КС 28, поглощающего излучение дофф 0,66 мкм, т. е,поглощающего ультрафиолетовое ичасть излучения видимого диапазона спектра, тогда как основной светоФильтр 3, в частности, выполненный на основе органической инфракрасной пленки, поглощает в более широком интерв але оптического ди апаз она волн спектра дофч 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 кислород- серебряно-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 ДКсЭЛ 250 или ДКсЩ 450, смонтированная 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 содер. жит 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 основногосветофильтра 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 осно" ве двуокиси титана и фтористого магния, отражакщим излучение оптическо844912 Для обеспечения прохождения хлад- агента в зоне сопряжения дополнительного светофильтра с вогнутым отражателем 2 по периферии последнего выполнены отверстия 30, При этом электро- вентилятор 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 элеагентов, особенно светофильтра, если вего 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 дополнитель 30 ным светофильтром 19, а также вблизи анодного узла 10 импульсной лампы (движение хладагента показано стрелками).сГенерируемое импульсной лампой 1 оптическое излучение преимущественно в спектральном интервале 0,18-4,5 мнм, соответствующем спектру ксеноновой плазмы и пропусканию кварцевой колбы источника, собирается отражате лем 2 и направляется на поверхность дополнительного светофильтра 19 из красного стекла КС 28, Этот светоФильтр поглощает ультрафиолетовое и коротковолновую часть видимого излучения, падающего на него, пропуская45 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 интервалел 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 жущимся в полости 21 хладагентам и после суммирования с мощностью, выделяемой на анодном уэле, 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, о т л и ч а ю щ и й с я 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 щ и й с я тем, что дополнительный светофильтр выполнен из материала, поглощакщего .электромагнитные излучения с длинами волн от 0,18 до О,бб мкм.3. Прожектор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что дополнительный светофильтр ьыполнен из стекла типа КС.4. Прожектор по п. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дололнительго диапазона спектра только частичносовпадающее по длинам волн с излучением, которое поглощает светофильтр3, представляющий собой, оптическипрозрачную 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 спектральному интервалуеф 0,86-1,2 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 мкмФ 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 основном светофильтре и повысить крутизну спектральной характеристики пропускания Фильтров при одновременном устранении демаскировки излучения для темноадаптированного глаза человека.844912 аказ 4366/11 ВНИИ 578 Нодписно од, ул. тная ный светофильтр состоит из трех секторов с нанесенными на них многослойним интерференционным диэлектрическимпокрытием. лиал ППП "Патентф, г. Источники информации,принятые .во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 9 118014, кл. Г 21 У 13/10, 1977.