Концентратор лучистой энергии

Концентратор лучистой энергии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублни (Ii) 945839

/

\ / —.. ,r уГ (61) Дополнительное к авт. свид-ву

{22) Заявлено 28. 07. 80 (21) 2982567/24-06 с присоединением заявки № (23) Приоритет (51)M. Кл.

G 02 В 5/1О

1еоударсткииый комитет

СССР по делам изооретеиий и открытий

ОпУбликовано 23. 07. 82. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 23.07.82 (53) УДК535.8 (088,8) (72) Авторы изобретения

Ю.А.Ерухимович и Е.А.Иамчиц

t (71) Заявитель

% (54) КОНЦЕНТРАТОР ЛУЧИСТОЙ ЭНЕРГИИ,1

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

Известен концентратор лучистой энергии, содержащий криволинейный

5 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 11).

Излученная лампой энергия концент-т рируется вдоль фокальной оси другого параболического цилиндра.

Излучение, непосредственно от лампы падающее на параболический цилиндр, вдоль фокальной оси которо- 20

ro 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 отражатель и линейный источник цилиндрической волны отражатель имеет поверхность, огибающую софокусные локальные параболоиды с фокальными осями, расположенными в одной плоскости, а линейный источник размещен вдоль вертикальной оси -отражателя.

На фиг.1 показан концентратор лучистой энергии; на фиг.2 — построение криволинейной поверхности отражателя; на фиг.3 - вариант построения наибблее простой веретенбобразной формы поверхности отражателя в концентраторе лучистой энергии.

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

3 9

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 Г локальных параболоидов 4 ° Каждой такой параболоиды 4 вырезает из поверхности 3 свою элементарную полоску dl являющуюся по определению параболой

Фокальные оси 5 локальных параболоидов 4 лежат в плоскости симметрии хоу и параллельны отраженному от поверхности 3 лучу под данным фик,сированным углом ф . Для каждого зна чения Ч существует свой локальный па раболоид 4 с фокусным расстоянием f. определяемым из зависимости

f = а(+Icos Ч ) . Для диаметрально противолежащих полосок 41„ и 4 значения фокусных расстояйий соответственно равны f = а(6+icos Ф ) и f = a(E-Icos 4 ), где 2а = OF, причем а - масштабная единица всех линейных размеров концентратора, Уравнение отражающей поверхности

3 в канонической форме описывает шесть различных вариантов

3, зависящих от значения эксцентриситета 1. Поверхность 3 имеет две ортогональных плоскости симметрии.

Одна плоскость симметрии совпадает с плоскостью у 02(Х=О), а вторая с плоскостью xoy(Z=O). Сечение поверхности 3 плоскостью Х=О дает две встречных . параболы со значени" ями 9 = О, и Ч = П,а сечение плоскостью Z = О некоторую кри° вую второго порядка, определяемую значением эксцентриситета

В зависимости от значения 2 существуют следующие варианты поверхности 3: а) 1 0, точки F и О совмещены, / сечение в плоскости Е = Π— окружность с радиусом O . .Геометрически поверхность 3 образована вращением параболы вокруг оси, проходящей че° рез ее фокус и перпендикулярной фокальной оси параболы; б) О, < Е< t,сечение - эллипс (фиг.3) . В интервале между узловыми

45839 1 точками фокальная линия поверхности действительная; в) 1» / g f » aoi C yp - сечение ближняя к фокусу F ветвь гиперболы; г) 1 < g c oo, с 1 О, сечение дальная к фокусу F ветвь гиперболы; д) = 1, сечение - отрицательная полуось j, получающаяся как предельный переход к параболе

1О cf Oi QC . ж) = о, сечение - прямая линия,.параллельная оси х и делящая пополам отрезок OF=2 . Поверхность

3 - параболический цилиндр, облуча>5 емый точечным источником, лежащим на Фокальной оси. Фокальная ось цилиндвической волны проходит через точку О, совпадая с осью Z. .В принятых обозначениях х, у, gp текущие значения переменных в декартовой системе координат, 2абольшая ось эллипса, 2с — расстоя( ние лежду фокусами.

Поверхность 3 веретенообразной

25 формы (O» с Л ) имеет преимущества конструктивного характера.

Концентратор лучистой энергии работает следующим образом.

Излучение линейного источника 2 (фиг.1) 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, повыша35 ет степень концентрации излучения. формула изобретения

Концентратор лучистой энергии, содержащий криволинейный отражатель и линейный источник цилиндрической волны, отличающийся тем, что с целью повышения степени кон45 центрации лучистой энергии путем получения точечного фокального .пятна, отражатель -имеет поверхность, огибающую софокусные локальные параболоиды с фокальными осями, распо50 ложенными в однои плоскости, а линейный источник размещен вдоль вертикальной оси отражателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР и 277817, кл. С 2l D 9/00, 1969.