JP5074039B2 - 高強度の電磁放射線発生装置及び発生方法 - Google Patents
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Description
図1〜3を参照すると、装置100のカソード側112が図3にさらに詳細に示されている。本実施例では、カソード側112は、本実施例では電気的に絶縁された流れ発生器150を備え、エンベロープ104の内面102に沿って液体の流れを発生するように構成されている。
図2及び7〜10を参照すると、装置100のアノード側114は図7にさらに詳細に示されている。全体的に、本実施例では、アノード側114はアノード108、反射器116、第1及び第2のアノード収容部材120及び122、並びに排気チャンバ110を備える。
図2及び14を参照すると、導電性反射器116が図14にさらに詳細に示されている。本実施例では、該反射器は導体、すなわちさらに具体的にはアルミニウムを含む。或いは、他の適した材料及び構成に代えられてよい。記載のように、本実施例では、反射器116は接地されている。本実施例では、反射器はエンベロープ104の外部にカソード106の近傍からアノード108の近傍まで延在する。
図2及び15を参照すると、電源システム130が図15にさらに詳細に示されている。本実施例では、電源システム130は、電極、すなわちさらに具体的にはカソード106及びアノード108と電気的に連通する複数の電源回路を備えている。
図2及び15を参照すると、本実施例では、コントローラ170、又はさらに具体的にはそのプロセッサ回路172は、以下にさらに詳細に記載するように、コンピュータ読み取り可能な媒体174に格納された実行可能な命令コードを含むルーチンによって設定されて、流体循環システム140及び電源供給システム130の関連する構成要素と通信を行って装置100を用いて放射線フラッシュを発生させる。
本明細書に記載の装置100は、フラッシュランプ又は連続アーク・ランプのいずれかとして2種類の動作が可能であるが、別の場合には、本発明の実施例は必要に応じてこれらの用途の1つのために、カスタマイズ又は特殊化されてよい。
Claims (48)
- 電磁放射線を発生する装置であって、該装置が水壁式アーク・ランプを有し、該水壁式アーク・ランプが、
a)エンベロープの内面に沿って液体の流れを発生する流れ発生器と、
b)前記エンベロープ内で電気アークを発生させて電磁放射線を生成する第1及び第2の電極と、
c)前記エンベロープと連通し、且つ前記電極の1つを越えて軸方向外方に延在する流体チャンバであって、前記液体の流れの一部分を収容するように構成されており、且つ前記流体チャンバ内の前記液体の流れの崩壊により生じる乱流から前記電極の前記1つを隔離するのに十分なだけ前記電極の前記1つをはるかに越えて軸方向外方に延在している流体チャンバと
を有する装置。 - 前記流れ発生器は前記液体の流れから半径方向内方にガスの流れを発生し、前記流体チャンバは前記電極の前記1つを十分にはるかに越えて延在して、液体及びガスの前記流れの混ざり合いから生じる乱流から前記電極の前記1つを隔離する、請求項1に記載の装置。
- 前記電極は放電パルスを発生させて放射線フラッシュを生成するように構成され、
前記流体チャンバは、前記放電パルスから生じる圧力パルスによって外方向に押しやられる前記液体の容量を収容するのに十分な容積を有する、請求項1に記載の装置。 - 前記流体チャンバの下流で前記流体チャンバと流体連通する廃棄弁をさらに有し、該廃棄弁は、前記液体の流れが前記エンベロープを通過するのに必要な少なくとも流体通過時間の間、前記流体チャンバから受け取った前記液体の流れを廃棄するように動作可能である、請求項3に記載の装置。
- 前記第2の電極はアノードを有し、前記流体チャンバは該アノードを越えて軸方向に外側に延在する、請求項1に記載の装置。
- 前記流れ発生器は電気的に絶縁される、請求項1に記載の装置。
- 電磁放射線を発生させる方法であって、
a)水壁式アーク・ランプのエンベロープの内面に沿って液体の流れを発生させる工程と、
b)前記エンベロープ内で第1の電極と第2の電極との間に電気アークを発生させて、前記電磁放射線を生成する工程と、
c)前記エンベロープと連通し前記電極を越えて軸方向外方に延在する流体チャンバ内に、前記液体の流れの一部分を収容する工程であって、前記電極の前記1つを前記流体チャンバ内の前記液体の流れの崩壊により生じる乱流から隔離することを含む工程と
を含む方法。 - 前記液体の流れから半径方向に内側にガスの流れを発生させる工程をさらに含み、
前記収容工程において、前記電極の前記1つを、液体及びガスの前記流れの崩壊から生じる乱流から隔離する、請求項7に記載の方法。 - 前記電気アークを発生させる工程において、放電パルスを発生させて放射線フラッシュを生成し、前記収容工程において、前記放電パルスから生じる圧力パルスによって外側に押しやられる前記液体の容量を収容する、請求項7に記載の方法。
- 前記液体の流れが前記エンベロープを通過するのに必要な少なくとも流体通過時間の間、前記流体チャンバから受け取った前記液体の流れを廃棄する工程をさらに含む、請求項9に記載の方法。
- 液体の流れを発生させる工程において、電気的に絶縁された流れ発生器を用いて前記液体の流れを発生させる、請求項7に記載の方法。
- 電磁放射線を発生させる装置であって、
a)エンベロープの内面に沿って液体の流れを発生する、電気的に絶縁された流れ発生器であって、電気的導体、及び該電気的導体を囲繞している電気的絶縁部を有する流れ発生器と
b)前記エンベロープ内で電気アークを発生させて前記電磁放射線を生成する第1及び第2の電極であって、該第1の電極は前記流れ発生器の前記電気的導体と電気的に接続されており、したがって前記電気的導体が前記第1の電極と同電位である第1及び第2の電極とを備えた装置。 - 前記流れ発生器が、電気的導体、及び該電気的導体を囲繞している電気的絶縁部を有する、請求項6に記載の装置。
- 前記第1の電極はカソードを備え、前記電気的絶縁部は前記カソード及び該カソードへの電気的接続部を囲繞する、請求項12又は13に記載の装置。
- 前記電気的接続部は前記流れ発生器を含む、請求項14に記載の装置。
- 前記電気的導体を囲繞する前記電気的絶縁部は、前記エンベロープを含む、請求項12又は13に記載の装置。
- 前記電気的導体を囲繞する前記電気的絶縁部は、絶縁性ハウジングをさらに備える請求項16に記載の装置。
- 前記絶縁性ハウジングは、前記エンベロープの少なくとも一部を囲繞する、請求項17に記載の装置。
- 前記電気的絶縁部は、前記絶縁性ハウジングと前記エンベロープの前記一部との間の空隙にガスを含む、請求項18に記載の装置。
- 前記絶縁性ハウジングの内面及び前記エンベロープの前記一部の外面と協働して前記空隙に前記ガスを密封する1対の離間されたシールをさらに備える、請求項19に記載の装置。
- 前記ガスが圧縮される、請求項20に記載の装置。
- 前記エンベロープは、透明で少なくとも4mmの厚さの円筒管を備える、請求項16に記載の装置。
- 前記円筒管は、精密内径円筒管を備え、該精密内径円筒管は少なくとも5×10−2mm以下の寸法公差を有する請求項22に記載の装置。
- 前記第1及び第2の電極はカソード及びアノードを含み、前記カソードは前記アノードよりも短い長さを有する、請求項6または請求項12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記第1の電極は、カソードを含み、該カソードは、前記エンベロープ内の装置の次の最も内側の構成要素を越える突出長さで、前記装置の中心に向かって軸方向内方に突出し、前記カソードの突出長さが前記カソードの直径の2倍未満である、請求項6または請求項12に記載の装置。
- 前記突出長は、前記流れ発生器と前記第2の電極との間に前記電気アークが発生するのを防止するべく十分に長くされる、請求項25に記載の装置。
- 請求項1または12に記載の装置を複数含み、一つの共通のターゲットを照射するためのシステムにして、前記複数の装置は互いに平行に配置され、前記複数の装置の各1つは、前記複数の装置の隣接する1つとは反対方向に整列されて、前記複数の装置の前記各1つのカソードは、前記複数の装置の前記隣接する1つのアノードに隣接するシステム。
- 前記複数の装置の各々の前記流れ発生器に液体を供給する単一の循環装置をさらに備え、前記単一の循環装置は前記複数の装置の各々の排出口から液体を受け取るようにされた、請求項27に記載のシステム。
- 前記単一の循環装置は前記液体から粒子汚染を除去するフィルタを備えた、請求項28に記載のシステム。
- 前記エンベロープの外部にあって、前記第1の電極の近傍から前記第2の電極の近傍に延在する導電性反射器をさらに備え、該導電性反射器は、前記電磁放射線を反射するようにされ、かつ該導電性反射器は接地されている、請求項1または請求項12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記電極の1つを越えて外方向に延在し、前記液体の流れの一部分を収容する流体チャンバをさらに備える、請求項12に記載の装置。
- 前記電極と電気的に連通する複数の電源回路をさらに備える、請求項1または請求項12に記載の装置。
- 前記複数の電源回路の少なくとも1つを、前記複数の電源回路の他の少なくとも1つから隔離する絶縁体をさらに備える、請求項32に記載の装置。
- 前記電極の各々は、冷却液の流れを受け取る冷却液通路を備える請求項1または請求項12のいずれか一項に記載の装置。
- 前記電極は放電パルスを発生して放射線フラッシュを生成し、且つ前記第1の電極と第2の電極との間にアイドル電流を発生するアイドル電流回路をさらに備える請求項34に記載の装置。
- 前記アイドル電流回路は、前記放電パルスに先立って、前記液体の流れが前記エンベロープを移動するのに必要な流体通過時間より長い時間間隔で前記アイドル電流を発生させる、請求項35に記載の装置。
- 前記アイドル電流回路は、前記アイドル電流として、少なくとも約1×102Aの電流を発生する、請求項35に記載の装置。
- 前記アイドル電流回路は、前記アイドル電流として、少なくとも約4×102Aの電流を、少なくとも約1×102ms間発生するように構成された、請求項37に記載の装置。
- 電磁放射線を発生させる方法であって、
a)電気的に絶縁された流れ発生器を用いて、エンベロープの内面に沿って液体の流れを発生させる工程であって、前記流れ発生器は、電気的導体、および該電気的導体を囲繞する電気的絶縁部を有している工程と、
b)第1の電極と第2の電極との間に電気アークを発生させて、前記放射線フラッシュを生成する工程であって、前記第1の電極は前記流れ発生器の前記電気的導体と電気的に接続されており、したがって前記電気的導体が前記第1の電極と同電位である工程とを含む方法。 - 請求項1または請求項12のいずれか一項に記載の複数の装置を制御して1つの共通のターゲットを照射する方法において、前記複数の装置の各1つが発生する前記電気アークは、該複数の装置の隣接する一つが発生する電気アークとは反対の方向とする、制御方法。
- 前記電極の1つを越えて外方向に延在する流体チャンバ内で前記液体の流れの一部分を収容する工程をさらに含む、請求項40に記載の方法。
- 複数の電源回路の少なくとも1つを、前記複数の電源回路の他の少なくとも1つから隔離する工程をさらに含む、請求項7または請求項41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1及び第2の電極を冷却する工程をさらに含む、請求項7または請求項41のいずれか一項に記載の方法。
- 前記冷却する工程において、前記第1及び第2の電極の個々の冷却液通路を通して冷却液を循環させる、請求項43に記載の方法。
- 前記電気アークを発生させる工程において、放電パルスを発生させて放射線フラッシュを生成し、且つ第1の電極と第2の電極との間にアイドル電流を発生させることをさらに含む、請求項43に記載の方法。
- 前記アイドル電流を発生させる工程において、前記放電パルスに先立って、前記液体の流れが前記エンベロープを移動するのに必要な流体通過時間よりも長い時間間隔で、前記アイドル電流を発生させる、請求項45に記載の方法。
- 前記アイドル電流を発生させる工程において、前記アイドル電流として、少なくとも約1×102Aの電流を発生させる、請求項45に記載の方法。
- 前記アイドル電流を発生させる工程において、前記アイドル電流として、少なくとも約4×102Aの電流を少なくとも約1×102ms間発生させる工程を含む、請求項45に記載の方法。
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