[发明专利]一种受控频谱辐射的高效发生器

说明书

技术领域

本发明涉及一种受控频谱辐射的高效发生器。

背景技术

受控频谱辐射的产生可用于多种应用中，诸如例如用于生产具有高质量光的高效灯，或者用于利用可被光伏电池以最高效率转换的辐射照射光伏电池，或者用于生物学上的应用。

发明内容

本发明的目的是提供一种将能够优化发射效率的受控制频谱辐射发生器。

根据本发明，通过具有构成权利要求1的主体的特征的辐射发生器来实现所述目的。本发明还涉及使用这样的辐射发生器的高效照明装置以及用来产生电能的热光伏装置。

附图说明

现在，将参照附图对本发明进行详细描述，所述附图仅以非限制性的示例方式提供，并且在附图中：

图1是使用根据本发明的辐射发生器的热光伏装置的透视图；

图2是图1的装置的侧视图；以及

图3示出使用根据本发明的辐射发生器的高效照明装置。

具体实施方式

参照图1-3，数字10表示受控频谱辐射的高效发生器。辐射发生器10包括具有内部抛物面状反射壁14的中空主体12，其关于纵轴16对称。

辐射发生器10包括设置在反射面14的焦点处的黑体18。

中空主体12的一端被垂直于纵轴16的平面滤光器20所封闭。该滤光器20是无损滤光器，它被设计成透射波长被包括在预定波段内的辐射，并且将波长落在预定波段以外的辐射朝着抛物面状表面14反射。中空主体10的内部空间与外界是隔离的，并且该内部空间处于负压(sub-atmospheric pressure)状态下，其中该压力尽可能地接近于零。这样，该中空主体10形成基本绝热的腔体。

辐射发生器10被关联到用于将黑体18加热到电磁辐射的发射温度的部件。

在黑体18和滤光器20之间设置具有抛物面状反射面的反射镜22。黑体18被设置在反射镜22的焦点处。该反射镜22被设置为防止黑体18发射的辐射直接到达滤光器20。由黑体18发射的辐射被反射镜22截取后又被反射到黑体18上。

当黑体18被加热到电磁辐射的发射温度时，它发射出宽频谱的辐射。由黑体18发射出的辐射被抛物面状表面14沿着平行于纵轴16的方向反射(在图2和3中由箭头24表示)。黑体18发射的所有辐射都被垂直地引导到滤光器20，因为抛物面状反射镜22防止了由黑体18发射的辐射以垂直于滤光器20的表面的方向以外的方向直接到达滤光器20。被引导朝向滤光器20的辐射的方向总是垂直于滤光器这一事实是滤光器20正确工作的必要条件，滤光器20只对准直光线(例如来自表面14的反射的光线)正确工作。假定主体12的内腔体是基本绝热的，那么扩散透过主体12的侧壁的能量量基本为零。

滤光器20只透射包括在预定波段的波长内的辐射能量。剩余的能量基本上被反射，而在主体12的内表面14上没有任何损耗。因为被滤光器20反射的辐射平行于轴16，因此抛物面状反射表面14将来自滤光器20的被反射的辐射集中在黑体18上。

这样，几乎所有由黑体18发射的能量都以波长被包括在与滤光器的通带相对应的预定波段内的准直辐射的形式被发射到发生器10以外。

在图1和2所示的实施例中，黑体18由通过透镜26聚焦的太阳辐射来加热。主体12的表面的垂直于轴16的部分28对太阳辐射是透明的。黑体18被设置在透镜26的焦点处，从而使得被透镜26聚焦的太阳辐射被集中在黑体18上。该黑体可被在发射中表现出异常的物质所取代。这样，如果发射特别地发生在滤光器的频带内，则有可能提高系统的效率。在这个实施例中，提供光伏元件28，其被布置为接收被滤光器20透射的辐射。优选地，滤光器20由光伏元件28薄涂敷层组成。因此，滤光器20取代通常在光伏电池上提供的抗反射表面处理。因为光伏电池只在受限波段的波长内才能以高效率将太阳能转化为电能，因此构造滤光器20以提供与光伏元件28的最高效率的波长波段相对应的通带。这样，就可以得到高效的热光伏元件。

在图3所示的实施例中，辐射发生器10用来产生具有高质量光的高效灯。在此实施例中，黑体18借助于电导体30被加热。由黑体18产生的辐射能量以波长被包括在与滤光器20的通带相对应的预定波段内的光辐射的形式通过滤光器20被发射。

当然，在不损害本发明的原理的情况下，关于那些在这里已被描述和举例说明过的内容，可以广泛地改变构造和实施例的细节但由此并不偏离由所附的权利要求所限定的本发明的范围。