UV燈罩的幾何形狀根據(jù)UV固化工藝的需要有三種形式：聚焦、平行光、散光型。實(shí)現(xiàn)這三種光學(xué)形式方法是用橢圓形反射罩，如圖1所示將燈管放置在焦點(diǎn)而被照物分別放在焦點(diǎn)、焦點(diǎn)附近、遠(yuǎn)離焦點(diǎn)就可實(shí)現(xiàn)聚焦、平行光、散光效果。
我們知道按幾何光學(xué)原理，橢圓上一個(gè)焦點(diǎn)發(fā)出的光會(huì)聚焦在另外一個(gè)焦點(diǎn)上。若將燈管放在一個(gè)焦點(diǎn)，改變被照物到燈罩位置就改變光線的聚焦程度。但事情沒(méi)那么簡(jiǎn)單，我們不能將直徑20mm左右的燈管視為線光源（截面積為零的柱光源），橢圓反射光的原理只對(duì)點(diǎn)光源或線光源成立，如果放在焦點(diǎn)的光源是直徑為d的圓柱，那么在另一個(gè)焦點(diǎn)出現(xiàn)的光斑并非直徑為d的圓柱，因?yàn)樗粷M足點(diǎn)光源或線光源的反射原理。從圖1(a)中看出聚焦型燈罩在另一焦點(diǎn)測(cè)出光斑沿直徑光強(qiáng)分布，中心光強(qiáng)大，因?yàn)橹行狞c(diǎn)滿足聚焦條件；而偏離中心光強(qiáng)減弱，光斑的直徑大于燈管的直徑。
(a)焦點(diǎn) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（b)焦點(diǎn)附近 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ??? ? ?（c)遠(yuǎn)離焦點(diǎn)
圖1 UV燈罩三種反射形式
另外橢圓反射罩，橢圓長(zhǎng)，短軸a、b怎樣選取使得UV光反射效率最髙是我們最關(guān)心的問(wèn)題。按電磁波理論，光強(qiáng)的衰減與光程的平方成反比關(guān)系，即:
? ? ? ? 式中
I0——光源發(fā)光強(qiáng)度；
I ——傳播到r處光強(qiáng)度；
r ——光在真空中走的路程。
圖2所示r=a+b，按這個(gè)原理，光程越短光衰減越少，這就要求橢圓長(zhǎng)短軸a、b越小越好。事實(shí)上也是這樣，橢圓a軸大于燈管半徑即可。但這樣又存在燈管距燈罩太近問(wèn)題，燈管表面溫度高達(dá)600~1000°C會(huì)將鋁燈罩烤化。若用水冷卻燈罩就可以把燈罩做得小，風(fēng)冷卻則可將燈罩做得大些。
圖2 光程的計(jì)算
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