Порожнистий світловід для передачи немонохроматичного випромінювання

Изо0ретенме относится к светотехнике и может быть использовано в системах для транспортировании оптического излучения. Цель изобретения - сокращение потерь энергии полезного излучения Полый световод содержит корпус 1, промежуточный отрэжающрй слой 2, внутренний слой 3, выполненный из иэгериала, прозрачного в диапазоне по і репляемых длин волн и поглощающего излучения в остальных диапазонах 4 ил. 1697033 Изобретение относится к светотехнике и может быть использовано в системах для транспортирования оптического излучения - естественною и искусственного. Цель изобретения - сокращение потерь энергии полезного излучения. На фиг. 1 показана конструкция полого световода, вид сбоку, частичный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; иа фиг. 3 пример использования полого световода в схеме имитатора солнечного «излучения; на фиг. А - то же, в схеме освещения здания солнечным спетом. Полый световод содержит корпус 1, выполняющий несущую и защитную функции, промежуточный отражающий слой 2, внутренний слой 3, выполненный из материала, прозрачного в диапазоне потребляемых длин соли и поглощающего излучение в остальных диапазонах. Канал 4 предназначен для движения охлаждающей среды, поступающей и уходящей через отверстия, соответственно 5 и б в оболочке. На входной торец 7 световода подается транспортируемое излучение, выходящее с торца 8 к месту потребления или распределительному участку (например, со щелевым распределением). 5 10 15 20 25 При работе ь составе имитатора солнечного излучения (фиг. 2) у входного торца 7 30 световода располоуена оптическая система 9, формирующая пучок имитирующего излучения, испускаемого источником 10. Оптическая система 9 (например, световой 35 прибор прожекторного гипа) обращена лицевой поверхностью 11 к входному торцу 7. Испытуемый объект 12 (например, гелиоколлектор) располагается из выходе световода у торца 8. 40 В системе освещения здания (фиг. 3) предлагаемая конструкция световода- располагается п световой тахте 13. Строительные конструкции 14 при этом выполняют 45 функцию несущего и защитного слоев. Поверх них расположены специальные слои 2 и 3 с зазором, образующим канал А, Солнечное излучение направляется з световую шахту 13 гелиостатами 15 через световой 50 фонарь 16. Изменение направления поступающего излучения осуществляется с помощью откидной отражающей поверхности 17. При отсутствии солнечного излучения поверхность 17 откидывается, и источником 55 • излучения служат световые приборы 18, Из световой шахты 13 излучение с помощью отсекатрлей 19 поступает в устройство 20 горизонтального распределения излучения (в виде, например, плоских клиновидных световодов) в погашениях 2 1. Полый световод работает следующим образом. Излучение, спектральный состав которого и направленные свойства обусловлены источником, поступает на входной торец 7 световода, распросіраняегея по нему благодаря многократным отражениям, обеспечиваемым слоями 2 и 3, и выходит из противоположного торца 8. располагаемого обычно э месте потребления. Транспортирование излучения сопровождается попутно фильтрацией, определяемой спектральной поглощательной способностью материала внутреннего слоя 3. Спектральная логлощательная способность материала определяется наличием нежелательных спектральных составляющих в излучении, испускаемом источником. В случае, когда внутренний слой 3 выполнен в виде полости, заполненной подвижной средой, диссипативная фильтрация осуществляется за счет спектральной поглощательной способности этой среды. Полый световод (фиг. 2) работает аналогмчным образом в составе имитатора солнечного излучения. Излучение от источника 10, подобраного в соответствии с требованиями по спектральному составу (распределение энергии излучения в интервалах: 0,3 - 0,4 мкм 1.-4%, 0,4 - 0,7 мкм 35...53%, 0,7 - 1,0 мкм - 21...37%, 1,0 - 3,0 мкм - 14...34%)формируется оптической системой 9 в пучок, который направляется через световод на испытуемый объект (гелиоколлектор) 12. Работа источника 10, расположенного внутри оптической системы, сопровождается выделением теплоты, вызывающим нагрев наружных поверхностей оптической системы, включая лицевую поверхность 11. Нагретая до равновесной температуры (150 - 200°С) лицевая поверхность 11 диффузно излучает в инфракрасной области спектра (свыше 3 мкм) 97% излучаемой энергии. Большая часть этого излучения поглощается внутреннимслоем 3, выполненным из стекла, содержащим 0,02 РегОз, толщиной 4 мм (эффект раздельной фильтрации направленного и полусферического излучении). Испытуемого объекта 12 достигает лишь доля, определяемая диффузным угловым коэффициентом. Изменяя расстояние между лицевой човерхностью 11 оптической системы и испытуемым объектом 12, добиваются необходимого уровня подавлении паразитного теплового потока (с длиной волне! свыше 3 мкм). При этом светопод обеспечивает минимальные потери в осношшм. имитирующем солнечное, направленном пучке излучения. 6 1697033 Таким образом, осуществляется подавление паразитного теплового излучения без применения традиционных Фильтров, которые оказывают влияние не только на паразитное излучение, но и на основной 5 направленный лучок. Поглощаемая внутренним слоем 3 теплота отводится циркулирующей по зазору 4 охлаждающей соедой воздухом, подаваемым и отводимым через отверстия 5 и 6 в обопочке. 10 Полый световод {фиг, 3), работай аналогично первому варианту, обеспечивает диссипативную фильтрацию в системе освещения здания. Излучение солнца (сосредоточенное в 15 спектральном диапазоне 0,3 - 3 мкм) с помощью гелиостатов 15 собирается и направляется в световую шахту 13, представляющую собой магистральный полый световод, через световой фонарь 16 20 Изменение направления поступающего излучения осуществляется отражающей поверхностью 17. Установленные в шахте отсекатели 19 распределяют сзетовой поток по этажам здания, ЇДЄ С ПОМОЩЬЮ ПЛОСКИХ 25 КЛИНОВИДНЫХ световодов 20 он равномерно распределяется з помещениях 21. В отсутствие солнечного излучения источником служат световые приборы 18 с искусственными источниками излучения. Их включе- 30 ние сопровождается откидыпанием отражателя 17. В этой конструкции функции защитного 1 и отражающего 2 слоев могут быть совмещены во внутренней поверхности световой шахты. Внутренний слой 3 обеспечивлет диссипативную фильтрацию 35 излучения, освобождая его от нежелательных инфракрасных составляющих (с длиной волн, превышающей" 0.78 мкм), снижая тем самым тепловую нагрузку иа систему кондиционирования здания. Энергия ПОЇЛОЩЄНного излучения в виде тепла, отбираемого охлаждающей текучей средой, поступает в систему утилизации. Устанавливая иа разных участках световой шахты внутренний слой 3 с различными спектральными характеристиками, обеспечивают варьирование спектрального состава излучения з разных помещениях 21 здания в зависимости от их функционального назначения. Располагая по ходу поступления излучения в здание помещение отдых'а и служебные помещения {например, зал ЭВМ), можноорганизовать поступление ультрафиолетовой, оидимои части инфракрасного излучения в первое помещение и только видимой составляющей - во второе. Возможна также дифференциация видимого излучений по спектральному составу между различными помещениями в пределах одного помещения для получения специальных цветовых (декоративных) эффектов. Формула изобретения Полый световод для передачи чемонохроматического излучения, содержащий корпус с внутренним отражающим слоем, в котором установлен поглощающий фильтр. и систему отвода поглощенной фильтром энергии, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью сокращения пот ерь энергии попезною излучения, фиоьтр выполнен Б виде дополнительною внутреннего слоя, нанесенного участками, расположенными вдоль оси полого световода, причем участки внутреннего слоя выполнены с различными полосами пропускания. 7 Фчг.1 А 1697033 Редактор В.Бугренкова №////V/77//,W///77/77777777777777 / 9иг 9 9 Составитель О Яковлева Техред М Моргентал Корректор В.Гирняк Заказ 4304 Тираж Подписное ВНИИПИ Госуларственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН1 СССР 113035, Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. у/> Гагарина, 101