Концентратор лучистой энергии Советский патент 1982 года по МПК G02B5/10 

,1 .

Изобретение относится к оптике, в частности, к концентраторам лучистой энергии.

Известен концентратор лучистой энергии, содержащий криволинейный отражатель и линейный источник цилиндрической волны.

Этот концентратор выполнен в виде двух вырезок из параболических цилиндров с совмещенными фокальными плоскостями и параллельными фокальными осями. Излучательная лампа расположена вдоль фокальной оси одного из параболических цилиндров L1.

Излученная лампой энергия концентрируется вдоль фокальной оси другого параболического цилиндра.

Излучение, непосредственно от лампы падающее на параболический цилиндр, вдоль фокальной оси которого происходит концентрация, рассеивается им.

Целью изобретения является повышение степени концентрации лучистой

энергии путем получения точечного фокального пятна.

Поставленная цель достигается тем, что в концентраторе лучистой энергии, содержащем криволинейный OTfiaжатель и линейный источник цилиндрической волны отражатель имеет поверхность, огибающую софокусные локальные параболоиды с фокальными осями, рас)0 положенными в одной плоскости, а линейный источник размещен вдоль вертикальной оси отражателя.

На фиг.1 показан концентратор луJ5 чистой энергии; на фиг.2 - построение криволинейной поверхности отражателя; на фиг.3 - вариант построения наиболее простой веретенообразной формы поверхности отражателя в кон- 20 центраторе лучистой энергии.

Концентратор лучистой энергии содержит криволинейный отражатель 1 |(,фиг.1 и линейный источник .2 цилиндрической волны.

Отражатель 1 имеет поверхность 3(фиг.2, огибающую софокусные локальные параболоиды Ч с фокальными осями 5, расположенными в одной плоскости. Линейный источник 2 размещен вдоль вертикальной оси отражателя 1 .

Поверхность 3 математически может быть представлена как огибающая семейства софокусных в точке F локальных параболоидов k. Каждой такой параболоиды вырезает из поверхности 3 свою элементарную полоску dl, являющуюся по определению параболой Фокальные оси 5 локальных параболо дов лежат в плоскости симметрии хоу и параллельны отраженному от поверхности 3 лучу .под данным фик.сированным углом ц . Для каждого зн чения Ч существует свой локальный п раболоид 4 с фокусным расстоянием определяемым из зависимости f a(E+tcos Ч ) . Для диаметрально противолежащих поЛосок dl. и di значения фокусных расстояний соответственно равны f a( Ч ) и f a( M)), где 2а OF, причем а - масштабная единица всех линейных размеров концентратора. Уравнение отражающей поверхности 3 в канонической форме 2г-ц(7хТ.кн-е) описывает шесть различных вариантов 3, зависящих от значения эксцентри,ситета t. Поверхность 3 имеет две ортогональных плоскости симметрии. Одна плоскость симметрии совпадает с плоскостью у ), а вторая с плоскостью xoy(). Сечение поверхности 3 плоскостью дает две встречных . параболы со значениями Ч О, и Ч П,а сечение плоскостью Z О некоторую кривую второго порядка, определяемую значением эксцентриситета . В зависимости от значения 2 суще ствуют следующие варианты поверхнос ти 3: а), точки F и О совмещены сечение в плоскости Z О - окружность с радиусом а. Feoмeтpичecки поверхность 3 образована вращением параболы вокруг оси, проходящей ченэез ее фокус и перпендикулярной фокальной оси параболы; б)С. t 2,сечение - эллипс (фиг.З. В интервале между узловым

точками фокальная линия поверхности действительн-зя;

в) 1 / / со, С со - сечение ближняя к фокусу F ветвь гиперболы; г) 1 , с О, сечение дальная к фокусу F ветвь гиперболы; д) 1, сечение - отрицательная полуось у, получающаяся как предельный переход к параболе cf о, ае - -1/

- ж) I со, сечение - прямая линия, параллельная оси X и делящая пополам отрезок , Поверхность 3 - параболический цилиндр, облучаемыи точечным источником, лежащим на Оокально.й оси. Фокальная ось цилиндрической волны проходит через точку О, совпадая с осью Z. принятых обозначениях х, у, z текущие значения переменных в декартовой системе координат, 2а большая ось эллипса, 2с - расстояние между фокусами. Поверхность 3 веретенообразной формы (0$ ) имеет преимущества конструктивного характера. Концентратор лучистой энергии работает следующим образом. Излучение линейного источника 2 (фиг. падает непосредственно на поверхность 3 и отражается ею в общий фокус F благодаря тому, что эта поверхность 3 составлена локальными участками софокусных параболоидов 4 (фиг.2), что.в свою очередь, повышает степень концентрации излучения. Формула изобретения Концентратор лучистой энергии, содержащий криволинейный отражатель и линейный источник цилиндрической волны, о т л и ч ающи йС я тем, что с целью повышения степени кон- г центрации лучистой энергии путем получения точечного фокального .пятна, отражатель имеет поверхность, огибающую софокусные локальные napa-i болоиды с фокальными осями, расположенными в одной плоскости, а линейный источник размещен вдоль вертикальной оси отражателя. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР .№ 277817, кл. С 21 О 9/00, 19б9.

tfme.l

Фиг.2