隅角立方體輻射控制的製作方法

2023-10-27 15:49:27 3

隅角立方體輻射控制的製作方法
【專利摘要】本發明描述一種用於在直接輻射加熱系統中利用隅角立方體反射器技術進行輻射控制的系統和方法。所述系統和方法在多種類型的直接輻射加熱系統中具有應用且可適用於窄頻帶或寬頻帶受引導輻射加熱系統兩者。實施方案的目的和結果是通過使光子改向返回到正用輻射能量加熱或處理的目標物品而改進總系統效率。
【專利說明】隅角立方體輻射控制
[0001]本申請案主張2010年5月7日申請的第61/332，512號美國臨時專利申請案的優先權和權益，其揭示內容以引用的方式併入本文中。
【技術領域】【背景技術】
[0002]本示範性實施例涉及用於輻射目標物品的系統和方法。其發現與提高其中目標物品正被有效輻射的系統和方法中的輻射效率相結合的特定應用，且將根據特定參考對其進行描述。然而，應了解，本示範性實施例也可用於其它同類應用。
[0003]產品的加熱或輻射總有與其相關聯的挑戰，由此照到正被輻射的目標物品的輻射過程的許多有效能量丟失。舉例來說，照到目標物品的許多輻射的光子被目標物品反射、透射穿過目標物品，或者被目標物品反向散射且不被目標物品吸收。如果有效輻射過程的目的是加熱或處理目標，那麼所述過程的效率依據沒被目標吸收的光子的百分比而下降。舉例來說，當食物被輻射時，通常30%到60%的光子以隨機角度反向散射離開食物目標。反向散射的精確百分比取決於輻射的確切波長和食物自身的物理性質，且將隨著輻射的確切波長和食物自身的物理性質而改變。此外，一些食物和其它材料將具有透射特性以使光子將穿過目標物品並將從目標的相反側出去。不管光子是否從目標材料反向散射、反射或在穿過目標材料之後退出，它們都是浪費的能量，除非它們可以某種方式返回到目標物品。最近數十年來，輻射能量及產生輻射能量的成本已顯著增加，因此用來提高效率的任何技術都是大家迫切需要的。本示範性實施例是用來增加有效輻射系統的效率的新穎技術。
[0004]如上文所描述的，浪費的光子的問題對於許多不同的有效或受引導輻射處理及有效輻射加熱系統來說是常見的。通常，因為問題的困難性，很少或沒有做出努力來「回收」光子並將其返回到目標物品以從原本浪費的光子中獲得額外有用的吸收功能。如果做出過努力來提供一些形式的返回手段，那麼其通常涉及彎曲成或形成橢圓形或拋物線形以便充當反射器的一些類型的平面反射器。從設計的立場來看，這變得極其複雜，因為此類數學形狀一般與特定的焦點或焦點組相關地起作用。反射器系統的有效設計變成確定尺寸及合適的幾何形狀的集中練習，從而導致難以設計在大範圍的大小中適用的簡單或複雜的反射器的配置。因此，對系統效率和能量效率的損失來說，其變成經常被忽視的非常困難的設計挑戰。
[0005]在使用大的、平坦的、反射性表面的程度上，其在真正增加效率方面是如此低效以致提供它們可能都是徒勞。相互放置在合適的角度的多個大的、平坦的表面可提供一些隨機效應，但其並沒有普遍性幫助。即使此類反射器配置提供一些標稱有效性，其也很少提供將光子返回到目標物品上的確切位置(光子在這裡將是最有用的)的功能。如果要在矩形爐腔裡面輻射目標物品，那麼壁可由反射材料製成，或者可由反射材料覆蓋。遺憾的是，即使爐的內壁相互正交，也不能達到所需的結果。通過使用撞球桌的實例可容易對此進行說明。如果我們將目標球放置在桌上某處，且接著隨機瞄準第二個球(表示光子的路徑)，那麼我們可界定數千個永遠都無法撞擊目標球的反彈模式。事實上，第二個球可能從一個反彈球彈回到另一反彈球再彈回到其它反彈球直到其在不撞擊目標球的情況下將能量用完為止。光子通過每一次彈回或反射類似地將能量釋放到壁(其能量的耗盡將取決於其正在撞擊的材料的類型)且其可在其到達對準輻射的物品之前就耗盡其能量。

【發明內容】

[0006]在當前描述的實施例的一個方面中，用於輻射處理或加工目標物品的系統包括可操作以產生輻射的輻射源，所述輻射源經配置以將輻射引向目標物品，及輻射區，目標將被定位在其中以進行輻射，所述輻射區至少部分由貼近的隅角立方體反射器材料來界定，所述隅角立方體反射器材料包括隅角立方體反射器陣列且可操作以將輻射反射回目標物品，福射已為從目標物品反射、從目標物品反向散射或穿過目標物品中的至少一者)。
[0007]在當前描述的實施例的另一方面中，所述系統為烹飪爐。
[0008]在當前描述的實施例的另一方面中，目標物品為食物或有機物品。
[0009]在當前描述的實施例的另一方面中，系統包含在瓶成形系統內。
[0010]在當前描述的實施例的另一方面中，目標物品為塑料瓶預成形件。
[0011]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料包含至少一個孔隙，可穿過所述孔隙通過隅角立方體材料朝向所述目標物品引導輻射。
[0012]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料包括輻射區的封圍物的一部分。
[0013]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料包括輻射區的封圍物的一半以上。
[0014]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料基本覆蓋爐輻射區的內表面的全部，只不過(在一些情形下)隅角立方體反射器材料不覆蓋輻射源。
[0015]在當前描述的實施例的另一方面中，將隅角立方體反射器材料定位以使其在策略上定位在雜散輻射將可能需要改向到目標物品的至少一些區域中。
[0016]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料在圓周上圍繞預成形件的長軸，但是其允許接近以將預成形件放入輻射腔及從輻射腔拿出以促進高速生產。
[0017]在當前描述的實施例的另一方面中，所述接近由允許穿過輻射腔的線性或弓形行進路徑組成。
[0018]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料圍繞預成形件，從而在其正被輻射期間的至少部分時間期間形成輻射腔。
[0019]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料併入有色顏料，以使材料對人類觀看者來說表現為有色表面且使隅角立方體材料在輻射波長下是起作用的。
[0020]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料被塗覆在前表面或後表面中的至少一者上，使得所述材料至少反射85%的750nm以上的波長。
[0021]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料被塗覆在前表面或後表面中的至少一者上且至少反射95%的波長。
[0022]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料操作以在1600nm以上起作用。[0023]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體材料塗層是鋁、銀、金、銅及鎘或其合金中的至少一者。
[0024]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體反射器材料併入面向輻射目標物品的光滑且可洗的表面。
[0025]在當前描述的實施例的另一方面中，隅角立方體陣列的接受角是±45°。
[0026]在當前描述的實施例的另一方面中，輻射處理或加工方法包括使用輻射區內的輻射源輻射目標物品，且使用至少部分界定輻射區的貼近的隅角立方體陣列反射器材料將輻射(其為從目標物品反射的輻射、從目標物品散射的輻射或透射穿過目標物品的輻射中的一者)反射回目標物品。
[0027]在當前描述的實施例的另一方面中，輻射是出於對目標物品進行加熱、乾燥、固化及脫水中的至少一者的目的。
[0028]在當前描述的實施例的另一方面中，在烹飪爐或加工爐內實施輻射布置。
[0029]在當前描述的實施例的另一方面中，目標物品為食物或有機物品。
[0030]在當前描述的實施例的另一方面中，在瓶成形系統內實施所述方法。
[0031]在當前描述的實施例的另一方面中，目標物品為塑料瓶預成形件。
[0032]在當前描述的實施例的另一方面中，在製造或填充過程中，目標材料為金屬、玻璃或塑料中的一者。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為隅角反射器的說明。
[0034]圖2(a)_(d)為隅角立方體反射器的說明。
[0035]圖3 (a)-(c)為隅角立方體反射器材料的薄片或陣列。
[0036]圖4a為常規爐的說明。
[0037]圖4b為根據當前描述的實施例的爐的說明。
[0038]圖5a為瓶預成形件的說明。
[0039]圖5b為根據當前描述的實施例的用來輻射瓶預成形件的系統的說明。
[0040]圖6為根據當前描述的實施例的用來輻射瓶預成形件的系統的說明。
[0041]圖7(a)_(d)為根據當前描述的實施例的系統的輻射區的一部分的說明。
【具體實施方式】
[0042]本示範性實施例為用來提高其中目標物品正被有效輻射(舉例來說，用於輻射處理和加工)的系統中的輻射效率的新穎技術。
[0043]本示範性實施例由教示和實施將隅角立方體反射器技術用於直接輻射加熱系統中的輻射控制的新方式組成。其在許多類型的直接輻射加熱系統中具有應用且尤其適用於窄頻帶或其它受引導輻射加熱系統(例如寬頻帶受引導輻射加熱系統)。其尤其適用於其中輻射源可為半導體裝置(例如LED或雷射二極體)的陣列的高度受引導輻射應用。舉例來說，輻射源以輻射的多個波長分布(其依據應用包含大於500mW的功率下的紅外、微波、UV及類似波長)中的一者或一者以上發射輻射。此系統中的目標物品可為正被烹飪或加工的食物物品(或其它有機物品)、正被乾燥或固化的物品，或正被加熱用於進一步加工的熱塑性組件(例如塑料(舉例來說，PET)瓶預成形件)。而且，在多種環境(其包含製造或填充加工)中，目標物品可為金屬、玻璃或塑料的任何目標材料。目標應用的範圍相當大，但共性為在所有的系統中輻射的效率一般是重要的設計目標。示範性實施例的實施方案的目的和結果是通過將光子改向返回到正用輻射能量進行處理或加工的目標物品來提高整體系統效率。目標物品的處理或加工包含(舉例來說)加熱、乾燥、固化、脫水、處理、塗覆及類似者。為了理解示範性實施例的細節和價值以及如何將其進行實施，需要教示輻射系統的基本原理以及隅角立方體反射技術的基本原理。
[0044]良好設計的直接輻射加熱系統應使光子能量足夠好地聚集，以使非常高百分比的能量在第一回合中擊中將要被直接加熱的食物或目標物品或被吸收到物品內。源可包含產生對本文所描述的加工(例如對目標進行加熱、乾燥、固化、脫水、塗覆或處理(或類似者))有用的電磁輻射的各種各樣的直接和有效輻射裝置。部分列表將包含高強度放電燈、弧光燈、石英燈、滷素燈、特殊鎧裝線、LED、發光電晶體(LET)、包含表面發射雷射器裝置的半導體雷射器、固態雷射器、其它類型的雷射器及類似者。舉例來說，在第7，425，296號美國專利；2006年6月7日申請的美國序列號11/448,630 ;及2008年6月9日申請的美國序列號12/135，739(此類專利及/或申請案以全文引用的方式併入本文中)中揭示了可在本實施例的實施方案中使用的一些源。一些源可比其它源更具引導性或瞄準性。當然，存在透鏡、反射器、折射器、衍射器、光導管、光纖及各種其它構件的許多組合，所述構件用於對輻射能量進行塑形，以使其以對應用來說最合意的所要模式、角度及強度來照向目標。不論其是否要求經高度設計的波束塑形或是否本地輻射裝置可以其最基本的形式產生可接受的輻射模式，挑戰依然是如何使反向散射的、反射的或透射穿過的光子返回到目標物品。
[0045]假設合適地進行了輻射源設計，大部分輻射能量將擊中目標且(在許多情形下)被目標吸收。然而，如上文所提到的，照向目標物品的許多輻射光子被目標物品反射、透射穿過目標物品或被目標物品反向散射且不被目標物品吸收。因此，從設計的觀點來說，可更多的將目標視為有效源。因此，不是具有來自特別設計的有效輻射源的被高度引導的能量，我們具有從目標物品本身發出的大體上分散的能量，即使其起源於「有效」輻射源。
[0046]反向散射的能量可為高度分散的且就光子的矢量方向而言其可接近完美的隨機性。然而，透射穿過的光子一般將具有多得多的可預測的方向性，但是其仍然具有高度的隨機性成分(這取決於其離開目標後側時的材料)。這些情況都具有一個共同的事情。能量「看上去」好像是從目標材料本身發出的且可出於實施此示範性實施例的目的如此對待所述能量。而且，此隨機性與來自鏡面反射目標(舉例來說，反射角等於入射角的地方)的反射進行對比，因此界定可在策略上放置單一反射器從而將光子反射回目標的情形。當前描述的實施例進一步論述本文所描述的反向散射的或隨機透射的能量的多得多的隨機性質。
[0047]雖然我們正動態且有效地輻射目標，但是目標正在重新發射光子好像其是主源一樣。因為目標材料表現得像光子的隨機化的次要的發射源，所以設計的挑戰是將光子引導回到源，接著所述源將光子送回到光子可具有進一步的有用性的目標內。此挑戰的新的解決方案是對隅角立方體反射器材料進行適當的定位以使其將光子返回到目標。
[0048]幾十年來，各種形式的隅角立方體反射器已經眾所周知。雖然已將隅角立方體反射器用於廣泛多種應用，但是其沒有被採用在本文所關注的有效輻射加熱產業。本示範性實施例展望並教示了隅角立方體反射器技術的新穎用法。其將最常與各種形式的薄片隅角立方體後向反射器技術一起實踐，其中薄片包括隅角立方體反射器或元件的陣列。
[0049]為了理解隅角立方體反射器原理，理解二維隅角立方體反射器的基本原理將是有幫助的。圖1展示具有互成直角的兩個鏡子或反射表面的二維隅角反射器對光子的影響，其在圖中表示為在垂直於兩個反射器的平面中行進的光線矢量。此布置將一直包含一對反射。入射角等於反射角的原理適用於這些反射。如果光子(如路徑20所展示)以陡峭的角度(12)照向第一個鏡子表面(11)，那麼其將以確切相同的角度(13)被反射。光子將在其路徑上繼續並以陡峭的角度(14)擊中反射表面(16)。接著其將以相對於反射器的平面相同的角度(15)被反射，且在離開圖1的隅角反射器組合件之後其最終路徑將平行於矢量
(21)所指示的輸入光線(20)。四個角度(12、13、14和15)之和將一直是180度，且入射角
(12)與最終的反射角(15)之和將一直等於90度。進入圖1中所展示的隅角反射器布置中的在與鏡子表面共同正交的平面中行進的任何光線因此將一直確切地平行於輸入光子光線矢量被反射回去。
[0050]重要的是應注意，儘管光子離開角反射器的反射路徑平行於最初的路徑，但是其既不覆蓋也不描述在輸入和輸出平行光線之間導致偏移尺寸(23)的確切相同路徑。兩個矢量之間的距離(23)隨角反射器的大小與在角反射器內光子具有其首次入射的地方兩者而變。簡單來說，離光線擊中第一個鏡子或反射表面的共同隅角越遠，尺寸(23)在輸入與輸出光線路徑之間越大。
[0051]隅角反射器如上文所描述在二個維度中起作用，且當輸入光子光線在垂直於兩個反射表面的平面中行進時是有效的。
[0052]真實的隅角立方體反射器(有時稱為「隅角反射器」或「後向反射器」)添加第三反射或鏡子表面，以使所有三個反射表面的平面相互垂直。如圖2(a)_(d)中所展示的，三個平面面A、面B和面C相互垂直且交於共同點且常被視為完整的立方體。真實情況是對每一個別的光子反射來說，包括立方體的反射表面中僅有三者是必需的。二維隅角反射器與三維隅角立方體反射器之間的差異如下。如果輸入光線在垂直於兩個反射器的平面內行進，那麼如圖1中所展示的所包含的兩個反射表面將僅平行於具有偏移尺寸(23)的傳入光子矢量路徑將光子光線反射回發送源。然而，當輸入光線處於最大值90°的接受弧內的任意輸入角時，隅角立方體將把輸入光子光線作為平行輸出光線反射回去。類似於二維角反射，輸入和輸出平行光線之間的偏移尺寸的大小隨入射位置和三維隅角立方體反射器的尺寸兩者而變。因此，為了即將發生的應用必須對隅角立方體反射器的大小進行適當地設計以便其有效。如果需要讓光子光線幾乎以非常小的尺寸(23)(從圖1)返回其自己的路徑，那麼隅角立方體在其物理尺寸方面必須相當小。對於要足夠精確地返回到最初目標的光子來說，使用非常小或甚至微型隅角立方體陣列的薄片可為可取的。
[0053]隅角立方體功能性的優勢為，如果隅角立方體反射器經適當地進行大小設計及定位，則不管輸入角如何，其都可使光子直接返回到其「源」。本示範性實施例展望並教示利用隅角立方體功能性來顯著增加對準目標的輻射系統的效率的方法。其展望在既定以直接光子輻射的形式對目標物品或產品進行加熱、乾燥、脫水或處理的系統中部署大小經適當地設計的小型或微型隅角立方體反射器的陣列或薄片。實際上，使用此示範性實施例的經適當設計的系統可使用數百或數十萬或更多的隅角立方體裝置。
[0054]隅角立方體反射器技術在一系列不同形式中都是可用的。隅角立方體反射器技術最簡單的形式是單一的三平面反射器的形式或單一立方體的形式。如上文所提到，三個反射平面(舉例來說，圖2 (a)-2(d)中的面A、面B和面C)必須為相互垂直且至少反射平面的延伸部分必須在共同的直角隅角處會合。通常，因為結構或製造效率，所以以三維立方體結構的形式來滿足此現實性。儘管此單個隅角立方體反射器用於許多目的(例如雷射測距和雷達浮標)，但是其對本示範性實施例並不是非常有用。舉例來說，三維立方體結構導致平行輸入與輸出光線之間的相對大的偏移距離，這將降低瞄準目標的輻射系統的效率。
[0055]此偏移距離表示為圖1中的23。其表示從輸入光線(20)到輸出光線(21)的距離。在圖1中表示為更遠地從直角隅角(28)擊中反射器且最終作為平行光線(26)反射的光子光線(25)具有在兩個平行光子光線之間所表示的距離(24)。一般的規則是離反射輸入光線(例如(20)或(25))的隅角(28)越近，平行輸出光線的偏移距離(例如(23)或
(24))將越小。另一實例是由輸入光線25'、輸出光線26'和尺寸24'展示。如果對特定應用和目標大小來說，需要將從輸入光子光線到輸出光子光線的距離最小化，那麼第一反射必須靠近反射器的頂點，例如(28)。在實踐中，這意味著立方體或反射器(5，從圖2(c))或(29，從圖1)的各自尺寸必須如應用所需的那樣小。顯然，如果僅有單一立方體反射器，則其可使其成為要擊中的非常小的目標，所以解決方案就是提供光學上相互鄰接的小立方體的陣列。立方體反射器的尺寸越小，陣列就越幾乎將光子光線反射回非常接近其起點的地點。
[0056]各種各樣的隅角立方體反射器是可用的且被商業製造。其最典型的應用就是與傳感器結合用作後向反射器。包括多個隅角立方體反射器或元件的陣列的隅角立方體反射材料的薄片是由玻璃、塑料和其它反射材料製造而成的。本示範性實施例的實踐涉及可覆蓋靠近輻射區的實質性物理區域的隅角立方體材料的陣列。在一些形式中，具有隅角立方體反射器的陣列的隅角立方體薄片材料將界定發生輻射(例如在爐或加熱腔或室中)的區或腔。用於實施此技術的總體指導方針是確保隅角立方體足夠小從而將輻射能量反射回所需的位置。由於輻射能量的吸收隨材料的路徑長度而變，所以使用更薄的隅角立方體材料薄片將導致對隅角立方體材料更少的加熱。使材料變薄還有一個優勢，其暗示小型或微型隅角立方體可嵌入薄片材料內。這有助於優化光子到光子曾從其離開目標的點的精確返回以及優化發生在隅角立方體薄片材料內的加熱。
[0057]對許多應用來說，在面向目標物品的隅角立方體材料的面上具有光滑的、可擦洗的或至少容易清洗的平坦表面是合意的。因此，作為使用在面向目標物品的側上是三維的材料的替代，將所述材料製造成光滑的且可容易清洗的或可衝洗的面朝著目標物品。參考3(a)(出於易於參考和說明的目的，其展示薄片陣列200的一部分的橫截面的代表圖)，隅角立方體薄片陣列200的三維尺寸形狀被製造成隅角立方體薄片材料210的後側。可使用模製、蝕刻(例如光蝕刻)、塗覆、鑄造和類似的技術來製造隅角立方體薄片陣列200且可將其形成於合適的陣列或薄片中。理想的反射塗層表面240被安放在薄片210的後側230上，在這裡其將不會受到來自目標物品或輻射過程的任何結果的潑濺的汙染。接著用銀、鋁、金、銅、鎘(或銀、鋁、金、銅或鎘的合金)或對特定應用所預期的波長範圍來說最佳的其它塗層材料來塗覆後面。舉例來說，隅角立方體材料可在其後表面上被塗覆成為大於1600納米波長的合適的(舉例來說，優異的(反射95%的輻射))反射器或大於750納米波長的合適的或好的(反射85%的輻射)反射器。舉例來說，在短波紅外線範圍內(約1600納米)，銀通常是最理想的實用反射材料。舉例來說，在約1600到1700納米的範圍內，銀塗層為約98%的反射率，這對預成形件(舉例來說，PET預成形件)加熱應用特別有用。鋁是合理的反射器材料，但對一些波長來說其並不是理想的。通過用在將使用的波長下在光學上儘可能透射的材料來模製如上文所指示的隅角立方體反射器薄片材料210，其允許有用反射材料240的最佳選擇來塗覆後面的靈活性。隅角立方體反射器薄片材料210還促進用所選擇的折射率匹配塗層250來塗覆(作為一種選擇)光滑的前表面220。通過選擇前表面上的正確塗層250，可能使從前表面反射的光子與穿透到材料的隅角立方體反射因而擊中後側表面上的所選擇的反射材料的光子數目的百分比最大化。舉例來說，折射率匹配塗層可允許反射的輻射更好地穿透平坦前表面(舉例來說，更少的反射)從而允許更多的光線照向隅角立方體陣列。實施方案中還應考慮此前平坦表面220上的接受角與臨界角。對於偽單色應用來說，可選擇相匹配的塗層，此將促進從薄片材料的前表面的反射小於1%或2%或更小。可使用若干層的塗層來確保可能使用的若干波長中的每一者也不發生前表面反射。也可能使用在一個波長或一組波長下是全反射且在另一波長下是全透射的塗層。此可允許隅角立方體反射材料在一些波長下成為實際的後向反射器，而在其它波長下充當簡單的平坦鏡子表面。也可添加從美學上能取悅人眼的塗層，但是對不可見波長來說，所述塗層為完全透明的。舉例來說，假如爐的內側排列有表面上具有藍色塗層的隅角立方體反射薄片材料，則其在近紅外(NIR)或短波紅外(SWIR)波長範圍內仍可能為完全不可見和透明的。此外，可在平坦表面220上使用充當抗菌層的塗層。也可使用納米塗層來執行各種功能。另外，也可使用有益於自我淨化功能的材料。
[0058]替代地，模製或製造隅角立方體反射器薄片材料210的玻璃或塑料材料中也可具有有色顏料，以使其看起來有色且(在一些情況下)從美學上看起來可取悅於人類觀看者(例如消費者)。如果使用適當的著色劑，那麼其類似地可在可見範圍外完全透明。在此情形下，舉例來說，隅角立方體材料仍可在所需的波長下用作隅角立方體材料。當然，在此產品的製造中所使用的任何塗層或著色劑都必須適於與包含食物和用戶安全問題在內的應用一起使用。此顏色將使其可在既安全又易於清洗且包括完全起作用的隅角立方體反射材料的同時將爐的內部製成從美學上可取悅消費者的顏色。此以非常起作用的配置將高系統效率與裝飾美相結合。
[0059]參考圖3(b)，從俯視圖說明了具有隅角立方體薄片陣列的隅角立方體材料210的薄片。如所展示，展示了隅角立方體反射器(例如215所標示的那些)的一部分XXY陣列(舉例來說，其中X和Y大於I)。所述陣列的大小和配置將隨著不同應用而改變。
[0060]在隅角立方體陣列材料的合適應用中有進一步的考慮。有時，需要將隅角立方體的尺寸設計得更大以特別使能量不精確地返回到其源。此種情況的好的實例是當使用一般具有非常靈敏的發射小面的雷射二極體進行輻射的時候，所述發射面可因能量返回到小面的面上而受到損害。這可導致所述小面的過熱故障。如果來自雷射二極體源的光子能量不首先擊中目標而是直接擊中隅角立方體反射材料，則其可被直接反射回小面且引起實質性的損害。在正常的隅角立方體的情況下，即使立方體的大小更大，也將在三個鏡子的頂點或接合(交叉)點附近引導某一百分比的光子能量。局部地，當光子撞擊在頂點附近時，其同樣充當將把其能量返回到非常靠近源的微小隅角立方體反射器。距離隨反射到三個反射表面的頂點的距離而變。這(例如)通過將在下文中更詳細地描述的圖3(c)中的距離37和33來展示。
[0061]標準隅角立方體的幾何形狀的調整允許簡潔地解決此潛在的問題。如果隅角立方體經製造以使在策略上靠近頂點的立方體的部分不具反射性，那麼就可避免可損害源的或出於一些其它原因而不合意的精確後向反射的問題。此可通過改變最接近頂點的隅角立方體的幾何形狀或通過改變所使用的材料或塗層而得以實現。在製造過程中可以隨機角度(優選是幾乎與穿過立方體的理論對角線正交的平面處)切掉或消除立方體的實際隅角。另一方式可為改變頂點附近的全部三個鏡子表面上的表面修飾，以使其在應用的波長下變成較差的反射器。又一方式將是消除可被添加到立方體的適當側(內部或外部表面)的反射塗層，因此使其在頂點附近成為非反射器。當然，可設計用於使其在頂點附近成為非反射的各種技術的組合，此組合將充當此功能。這將降低將光子回收到目標的系統效率，但其可能是出於一些其它原因要保護源而付出的適當的代價。如果小面的面相對於正在使用的立方體的大小是小的，則在橫截面上，頂點附近僅有少量的表面區域需要被製成非反射的。由於將光子回收到目標的效率隨來自目標的有利點的立方體的橫截面反射表面區域而變，那麼消除頂點附近的小的區域的效應可能是隅角立方體反射薄片的整個表面區域的較小百分比。
[0062]為針對特定應用的此示範性實施例的實施方案所選擇的確切類型的材料必須適於最終使用和環境。舉例來說，玻璃隅角立方體薄片可為更衛生、可掌握熱量範圍且部署於烹飪爐器具中時更易於清洗。塑料在一些其它應用中可為更便宜且更耐用。
[0063]本示範性實施例教示在策略上定位隅角立方體反射器材料(舉例來說,材料的薄片包括隅角立方體反射器或元件的陣列)以增加受引導輻射加熱系統的效率的新穎實踐。根據本示範性實施例，將使用隅角立方體反射器材料來界定或排列受引導輻射加熱、乾燥、固化、脫水或烹飪系統的全部或策略性部分。舉例來說，可使用薄片材料來界定或排列一半的封圍物或腔或區域、一半以上的封圍物或腔或區域，大體上所有的封圍物或腔或區域，或所有的封圍物或腔或區域(除去可能為輻射源提供的空間或間隙)。將受引導輻射加熱或烹飪系統界定為特別地且直接地向正用輻射能量進行加熱、烹飪、固化、乾燥、脫水、塗覆或處理或加工的目標引導或『瞄準』輻射光子能量的系統。示範性實施例甚至更適於窄頻帶輻射系統，藉此甚至可使直接光子輻射能量更精確地瞄準加熱目標或其子部分。許多時候，期望直接輻射加熱系統根據具體的熱輪廓或模式加熱目標工作件，這與均勻或同質地加熱形成對比。在此類加熱系統中，本示範性實施例可使許多光子輻射能量直接改向返回到其從目標的表面散射的點或能量在穿過目標後所退出的點。依照這些，舉例來說，也可在策略上將反射器材料的薄片定位於雜散輻射將可能需要改向到目標物品的至少一些區域中。
[0064]由於隅角立方體反射器薄片具有最大的接受角，所以在薄片設計的參數內起作用是重要的。大多數隅角立方體後向反射材料(除非其針對更廣的接受角進行特殊設計)具有與相對於隅角立方體反射薄片或面板的正交線成±45°的接受角。一般而言，立方體自身的幾何形狀決定了 90°的總夾角是絕對最大的接受角。從實踐的觀點來看，對有效反射來說，其常大體上小於90°或±45°。儘管可能設計出具有在一個方向或另一方向成角度的非正交的反射軸的隅角立方體反射器薄片，然而其中多數經配置以使中心反射角與薄片的大平面正交。如果將隅角立方體反射器面板設計為具有包括薄片在內的隅角立方體反射器元件的隨機化的定向，則其將反射對輸入光線角的更廣選擇，但也將犧牲總體反射效率。換句話說，某一百分比的傳入光子將不會在與其傳入光線路徑平行的路徑中被反射回去。如果期望具有更多的漫反射(如果應用對此有需求)，那麼這將是有用的。有時其經設計以在正交軸附近處具有幾乎100%的反射，但是隨著輸入矢量離軸越遠，有效反射越少。
[0065]為了說明，參考圖3(c)和薄片200，由輸入光線32和35展示相對於所述的正交線L成±45°的接受角(針對隅角立方體材料或陣列的薄片)。在所展示的接受角下(舉例來說，角34和38大於45°的地方)，分別產生輸出光線31和36。尺寸33 (舉例來說，輸入光線32和輸出光線31之間的平行距離)和尺寸37 (舉例來說,輸入光線35和輸出光線36之間的平行距離)表明所預期的接受角。相比而言，在接受角與所述的正交線L成大於45°的地方(舉例來說，在接受角42小於45°的地方)，輸入光線40產生與輸入光線在角度43下反射的輸出光線41。在這些情況中並沒有意識到輸出光線與其輸入光線平行，但卻意識到了更加散射的輸出。
[0066]在隅角立方體反射材料經適當配置及定位以使光子反射將在光子接受的90°總夾角內到達材料的程度上，示範性實施例具有顯著增加輻射系統的總光子利用效率的優勢。
[0067]系統具有進一步的優勢，其可將輻射能量精確瞄準目標的子部分或特定部分。
[0068]當用於正輻射目標的直接輻射加熱系統中時，其具有特定功用，其中所述目標至少部分具反射性或產生對受引導能量的一定量的反向散射。
[0069]其具有直接有利於若干應用的另一優勢，在所述應用中，受引導能量穿過目標，僅有部分能量被吸收到目標中，且期望使能量返回到目標的能量曾從其退出的點。
[0070]其具有直接有利於若干應用的另一優勢，在所述應用中，受引導光子輻射能量穿過材料(其包括目標)的至少第一表面層，且接著通過所述層反射回並將退出目標，且期望使光子能量返回到目標的光子能量曾從其退出的點並使用可用的任何額外光子能量。
[0071]當根據特定熱模式或信號對既定進行非均勻加熱的目標進行輻射時，示範性實施例是特別有利的。
[0072]示範性實施例具有顯著增加輻射系統的總能量效率的進一步的優勢。
[0073]通過俘獲並再次使用原本丟給外界或周圍環境的光子，尤其是針對高度傾向於反向散射的目標的輻射來說，示範性實施例存在又進一步的優勢。
[0074]通過返回從目標反向散射的光子並在目標中的所需位置處對其進行再次使用而不允許其變成引起一般加熱的隨機化輻射，示範性實施例存在又進一步的優勢。
[0075]通過根據所需的輻射模式來使穿過目標的光子輻射能量改向且使那些光子返回到目標並阻止其成為對目標進行一般加熱的隨機輻射能量，示範性實施例存在又進一步的優勢。
[0076]示範性實施例存在其它優勢:通過使光子輻射能量適當地改向回到既定目標從而阻止對外界環境和周圍組件和裝備進行一般加熱。
[0077]示範性實施例存在其它優勢:與在不適當地使光子改向或回收光子的情況下可能發生的情況相比，提供根據所需的輻射模式的更深的輻射吸收。
[0078]其具有直接有利於若干應用的另一優勢，在所述應用中，受引導光子輻射能量穿過材料(其包括目標)的至少第一表面層且其接著通過所述層反射回去並將退出目標，且期望使光子返回到目標的光子曾從其退出的點並使用可用的任何額外光子能量。[0079]示範性實施例的另一優勢是，其可顯著提高正進行烹飪、灼燒、烤焙、烘烤、油炸、打樣、熔化、溜油、燒烤、清蒸、煮、炙烤的食物加工爐的效率和速度。
[0080]示範性實施例對於針對工業和商業過程的受引導輻射加熱過程應用也具有重大優勢，藉此可使反向散射或反射的光子能量及/或穿過工作件的能量改向到工作件的所述能量從其退出目標工作件的點。
[0081]示範性實施例具有專用於以下操作的又進一步的優勢:重加熱塑料瓶預成形件以使穿過預成形件的光子輻射能量或從預成形件反射的光子輻射能量精確返回到所述能量曾從其退出預成形件的位置，以實現更佳的加熱位置控制及更佳的總系統效率。
[0082]示範性實施例在對PET塑料瓶預成形件進行重加熱方面具有又進一步的優勢:通過取消將預成形件完全包含在輻射瓶內的需要而顯著簡化並降低重加熱爐的成本，以便有效利用所產生的光子。
[0083]示範性實施例對窄頻帶輻射系統具有又進一步的優勢:所述系統可根據所需的熱模式但在大體上更簡單的輻射系統設計下精確地輻射預成形件。
[0084]本示範性實施例具有在提供簡化的預成形件輻射處置系統的同時仍維持良好的光子效率的又進一步的優勢。
[0085]本示範性實施例的應用實施例既廣泛又多樣，且就其性質而言，將有不同的物理配置以便優化給定使用的概念。將展示並詳述若干實例，以使所屬領域的技術人員將能夠理解此新穎概念並將其應用到受引導輻射系統中的多種應用。
[0086]圖4a中展示了由爐腔(41)封圍的烹飪爐的橫截面圖，且所述烹飪爐展示為正在烹飪正擱在光學透明支架(47)上並由光學透明支架(47)支撐的披薩(42)。支架(47)可以是對正在使用的輻射波長來說幾乎完全透明的材料或者是在支撐材料之間具有較高百分比的輻射可自由通過的空間的格柵或網格材料。其展示窄頻帶輻射裝置(46)的陣列的安裝布置(45)，所述窄頻帶輻射裝置(46)的陣列產生將主要被精確引導到待烹飪或輻射的食物物品(42)的光子輻射。通過電連接電纜(48)給輻射陣列(45)供應電流，電連接電纜(48)被供應來自電源(49)的電流受控的電DC電壓。電源(49)通過電源線(50)連接到電力線。電源(49)由控制系統及(57)所表示的用戶接口面板來控制。
[0087]在對陣列(45)供應電力時，半導體二極體輻射裝置(46)產生輻射，所述輻射以其瞄準食物目標(42)的輻射模式退出裝置。由光子光線矢量(51)和(52)示意性地表示光子輻射。一旦由矢量(51)所表示的光子接觸食物(42)，所述光子將被吸收、反射，或者被散射。圖4a展示光子如矢量(59)所表示進行反射。由矢量(59)表示的光子撞擊爐腔壁
(39)且如矢量(60)所指示進行反射，接著再次撞擊爐壁(39)並作為矢量(61)進行反射。矢量(61)在另一位置中撞擊爐腔壁(39)並作為矢量(61)進行反射。此過程持續進行很多很多反射，直到光子的能量因反射而大體上耗盡為止，或直到其撞擊到一些東西為止，光子可作為如(63)所指示的懸掛矢量所表示而被吸收在這些東西中。
[0088]烹飪爐的類似橫截面圖展示於圖4b中，此外隅角立方體襯板(44)(舉例來說，如上文所描述，薄片中的隅角立方體材料具有在其中形成的隅角立方體反射器或元件的陣列)，其勾勒並界定爐腔(41)或被爐腔(41)封圍，且展示為正在烹飪擱在光學透明支架
(47)上並由光學透明支架(47)支撐的食物或有機物品(例如披薩(42)。爐腔(41)界定輻射區或室。如上所述，隅角立方體材料的薄片可覆蓋腔的不同部分或大量的腔。其展示將用來產生光子輻射的窄頻帶輻射裝置(46)的陣列的安裝布置(45)，所述光子輻射將主要精確地被引導到待烹飪的食物物品(42)。通過電連接電纜(48)給輻射陣列(45)供應電流，電連接電纜(48)被供應從電源(49)提供的電流受控的電DC電壓。電源(49)通過電源線(50)連接到AC電力線。電源(49)由控制系統及(57)所表示的用戶接口面板來控制。而且，系統可具有用以將食物物品輸送到爐內並從爐輸送出的機構(舉例來說，沿著路徑)。
[0089]在給陣列(45)供應電力時，半導體二極體輻射裝置(46)產生以瞄準食物目標
(42)的輻射模式退出裝置的輻射。由光子光線矢量(51)和(52)示意性地表示光子輻射。光子輻射呈適當的輻射模式的形式以使其接觸食物物品(42)的所需部分或全部。從輻射裝置(46)發出的輻射光線(51)與食物物品(42)接觸。當光線(51)所表示的光子接觸食物時，其將被反射，或者將穿透到食物內並被吸收，或者可隨機反向散射離開食物。在實例中，我們將假設由光線(51)表示的光子被反射且變成最終撞擊隅角立方體反射材料(44)的外表面的光線(53)，所述隅角立方體反射材料(44)在所述波長下對光線(53)所表示的光子來說是透明的。光子將繼續進入隅角立方體反射薄片材料(44)內，直到其撞擊位於薄片隅角立方體反射材料的內部的實際隅角立方體反射器表面(43)為止。由於隅角立方體反射材料的固有性質，光子接著在光線(54)所表示的路徑上被反射回，直到其再次接觸食物材料(42)為止。當光子接觸食物材料(42)時，我們關於光子是否將被吸收、反射或散射再次具有一個概率函數。如果光子被反射或反向散射且不進入食物材料被吸收，則其將沿著光線(59)所指示的路徑繼續前進，且在撞擊隅角立方體反射器(43)的反射表面之後即刻將再次沿著矢量路徑(58)朝著食物材料(42)反射回。將隅角立方體輻射材料用於給圖4b中所展示的爐的腔加襯的優勢是，此過程可反覆地發生，直到光子實際上按照所需被吸收到食物或目標材料(42)內為止。由於擊中食物產品的輻射光子一般具有20%到60%的反向散射或反射的機率，所以此效率提高可非常顯著。
[0090]今天多數高容量的塑料蘇打、水和果汁瓶是由聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)或類似的可模製材料製成。高容量的PET`瓶是由兩個步驟的過程製成。首先，被稱為預成形件的圓柱形部分是注射模製或壓縮模製，其橫截面示意性地展示於圖5a中。預成形件具有包含線￠5)和支撐環或頸環￠6)的修飾區。在頸環下面的過度區之後是重加熱區出4)。圓柱錐形部分(72)由錐形壁厚度形成，所述厚度最終以預成形件的所謂「主體」的全壁厚度
(68)結束。以與測試管類似的形狀進行模製的預成形件的主體供應厚的材料，所述材料最終將被雙向拉伸為處於所形成的瓶的全直徑大小和長度的薄的材料。根據當前描述的實施例，此類預成形件提供待處理的目標物品的進一步的實例。
[0091]必須將形成重加熱區段(64)的模製塑料材料加熱到足夠的溫度以使塑料達到玻璃轉變溫度，在此溫度下其可被拉伸為最終的瓶形式。此過程涉及首先機械地垂直拉伸預成形件體的長度(如圖5a所表示)且接著引入可將材料水平拉伸為模具的高壓液體(通常為空氣)，所述模具將界定其全直徑和形狀。
[0092]必須足夠精確地對重加熱區段(64)進行加熱，以使其既不太熱也不太冷，從而允許材料的適當的塑料流成為最終瓶形式。雖然可通過對熱區段￠4)進行完全均勻地重加熱來吹制商業上可接受的瓶，但是其常不是理想的溫度輪廓。理想的加熱信號使需要較多成形的區域內的預成形件更熱而需要較少成形的區域內的預成形件更冷。加熱信號也適當地對錐形區域(72)進行加熱以使理想的熱溫度梯度輪廓促進用可能最少量的樹脂形成瓶。由於錐形區段(72)固有地具有不均勻的壁厚度，所以理想的輻射加熱系統將允許使確切合適量的能量瞄準需要獲得所需的不均勻的加熱輪廓的精確位置。即使錐形區域(72)中的不均勻的熱量是吹制瓶的最好方式，其仍需要精確的輻射瞄準控制以及對所有反射和透射的控制。
[0093]閘區域(73)及直接圍繞區域也經精確輻射以允許樹脂在所述區域中的有效流動。在圍繞閘區域(73)的區域中且在過渡區域(72)中精確輻射的能力可促進樹脂需求方面的實質性減少，從而以用高商業質量吹制瓶。實際上，在重加熱區(64)中具有完美的溫度輪廓可減少5%到10%的總的樹脂需求以吹制瓶。由於樹脂的成本代表了預成形件的60 %到80 %的成本，所以優化重加熱溫度輪廓可大大降低瓶製造商的成本。
[0094]來自可瞄準的輻射源的對瓶成形系統的輻射區或腔或室內的預成形件的輻射以平面圖展示於圖5b中。圖5b為頂部橫截面圖，其將預成形件主體的橫截面展示為￠8)具有外部側壁(70)和內部側壁界線出9)。雖然可使用多種可瞄準的輻射源，但是圖5b展示在其上安裝有半導 體輻射裝置(76)的輻射陣列安裝板(75)。輻射裝置(76)以向外的模式產生輻射，所述輻射被朝向預成形件￠8)引導(如在矢量(77)和(78)之間大體上展示的光子輻射能量(74)的雲所指示)。矢量(77)表示撞擊預成形件主體的外壁(70)並穿透到側壁￠8)內的光子的路徑，從而在光子穿過側壁￠8)時留下一些光子的能量(舉例來說，被吸收)。出於此說明的目的，我們假設(77)所表示的光子進入側壁，但是在一些情況下其可能已經從側壁在其碰撞點處反射。在正以合適的波長對PET塑料進行輻射的情況中，小百分比的光子一般在初始撞擊後即刻反射或散射。由於95%以上的光子將穿透進入具有PET材料的壁，所以我們將假設其遵循更典型的路徑。出於說明本示範性實施例的原理的目的，將忽略將指定的確切光學路徑。如果我們假設在其穿過側壁(68)並在內部側壁(69)處退出到達預成形件的內部空間時，其能量沒有耗盡，則其將沿著路徑(79)繼續，直到其撞擊內部側壁(69)，且接著將穿過壁厚度￠8)繼續下去，直到其在內部壁(70)處退出為止，且如矢量(80)所指示繼續，直到其接觸隅角立方體反射器材料(81)(舉例來說，如上文所描述，隅角立方體反射器材料的陣列的薄片)和實際反射表面(82)為止。緊密平行的返回光線將遵循虛線所展示的接近平行(80)的線，且其將穿過預成形件(68)的壁重新進入預成形件(70)的外部壁，同時其留下熱能量且如果其沒有耗儘其所有能量，則其將在內部壁￠9)處離開預成形件，且其將遵循矢量路徑(83)直到其再次撞擊預成形件內部壁(69)為止，且通過壁厚度￠8)留下進一步的能量，直到其再次在外部壁(70)處退出為止。當其遵循矢量路徑(84)時，回到起點的此反射過程將繼續進行且最終將反射離開隅角立方體反射表面(82)，隅角立方體反射表面(82)再一次在路徑(85)上使光子返回到預成形件。此過程可按所需繼續儘可能多的次數，直到光子將其所有能量留在目標預成形件材料內或隅角立方體反射器自身內為止。通過適當地定位隅角立方體反射器材料(81)，相對於使用傳統反射器，可促進效率方面的實質性增加。
[0095]隅角立方體反射器材料的薄片可在圓周上圍繞預成形件的長軸且允許接近以用於將預成形件運輸到輻射室或區或將預成形件從輻射室或區運輸出以促進高速處理。此配置導致隅角立方體反射器材料在至少部分輻射時間內形成輻射室或區。
[0096]傳統的反射器對於一些情況是可以勝任的，但在目標和輻射系統的確切維度方面必須經高度設計。在傳統的平面反射器的情況下，入射角等於反射角；使能量返回到目標中的所需的使用點是極不可能的。即使具有彎曲的或經設計的形狀，僅某些幾何形狀和組件尺寸在理論上有效。使用隅角立方體反射器材料的優勢和新穎性在於，簡單地應用到輻射環境，且只要大小經正確設計且經正確定位，其就將回收並再次使用更高百分比的在第一次碰撞後沒有被目標消耗的雜散光子。
[0097]圖6展示類似於圖5的配置，除了隅角立方體反射器材料(81)經配置以防止以下可能性:來自輻射預成形件出8)的壁的雜散光子將不可能以與隅角立方體反射器材料表面(81)的正交線成大於+/-45°的角度到達。舉例來說，在矢量(78)所表示的光子穿過預成形件￠8)之後，其由再次穿過預成形件的矢量(86)所表示且顯現為具有其保留能量的矢量(87)。注意，矢量(87)撞擊隅角立方體反射材料的部分(81b))的角度(88)為與部分(81b)的正交線成大體上小於45°的角度。注意，與圖5b中的(81)的類似部分相比，部分(81b)與被轉動以使其減小矢量(87)撞擊隅角立方體反射材料(81)的角度。如果矢量(81b)沒有以減小矢量(87)到(81)的碰撞角度的角度向上翻，則碰撞角度將大體上大於45°且隅角立方體反射材料將不以與發送方向接近平行的路徑適當地返回矢量。其將允許矢量(87)如圖5b中的矢量(89)所展示進行隨機反射，以使矢量(89)將不再次撞擊目標預成形件材料。此類型的配置也適用於圖4(b)的系統。因此，小心地重新配置隅角立方體反射材料如何相對於目標和可能的雜散光子源進行定向可導致對光子的非常有效的再次使用和較高的總體系統效率。圖6中還展示了路徑P，其表示預成形件68要遵循以進出系統的輻射區的潛在路徑。路徑P可為接近或穿過輻射區或室的線形或弓形。在圖5(b)中的系統中也可提供類似路徑。此外，在任一情況下，根據加熱或輻射區或腔的實施方案，預成形件的路徑可為進入頁或離開頁，這與越過頁形成對比。
[0098]應了解，在以上所描述的加熱或輻射應用中的任一者中，系統可經配置以使隅角立方體反射材料(例如本文所描述的隅角立方體陣列的薄片)可從安置輻射源的地方被提供到系統的壁。在這些情況中，通過壁及/或隅角立方體薄片材料提供合適大小的孔隙以允許來自裝置的輻射。然而，這些孔隙的這些側開口應優選經大小設計以最大化定位在目標表面上的隅角立方體材料的數量。為了說明，參考圖7(a)展示系統100。系統100包含壁102，壁102與輻射源相對且在其上安置有隅角立方體反射器陣列104的薄片。輻射源110與第一壁102相對地安置且其 穿過壁112和隅角立方體薄片材料114通過孔隙116進行輻射。在此配置中，應了解，孔隙116可採取簡單小孔的形式，或者清楚或透明的材料(例如玻璃或塑料)可安置在孔隙116中。此外，孔隙116可包含例如透鏡等光學元件以依據應用提供對目標材料的增強的聚焦。當然，孔隙116展示為壁內的常規小孔且如果輻射源110如此布置，那麼孔隙116將布置在陣列中。然而，預期壁中任何合適的中斷或間隙將足以為輻射源110提供足夠的角來穿過壁朝著目標物品輻射。
[0099]參考圖7(b)-(d)，隅角立方體薄片材料114包含位於隅角立方體反射器的頂點處的多個孔隙118。孔隙118允許輻射源110通過隅角立方體薄片材料114來輻射。應了解，孔隙118可採取簡單小孔的形式，或者清楚或透明的材料(例如玻璃或塑料)可安置在孔隙118中。參考圖7(c)，應了解輻射源110可使用光纖電纜或電線(例如在120處所表示的光纖電纜或電線)來引導輻射。此外，孔隙118可包含光學元件122 (例如透鏡)以依據圖7(d)中所展示的應用提供對目標材料的增強的聚焦。如所說明，每隔一個隅角立方體反射器包含孔隙，但是預期每個隅角立方體反射器依據應用而包含孔隙。
[0100]還應了解，當前描述的實施例可以多種方式來實施。然而，在一種形式下，系統包括操作以產生輻射的輻射源，其中所述輻射源經配置以朝向目標物品引導輻射。將輻射區提供在將要定位目標進行輻射的地方，輻射區至少部分由貼近的隅角立方體反射器材料界定。隅角立方體反射器材料包括隅角立方體反射器的陣列且其操作以將輻射反射回目標物品，所述輻射已是從目標物品反射、從目標物品反向散射或穿過目標物品中的至少一者。在另一形式中，方法包括使用輻射源在輻射區內輻射目標物品且使用至少部分界定輻射區的貼近的隅角立方體陣列反射器材料來將輻射(其為從目標物品反射、從目標物品散射或透射穿過目標物品中的一者)反射回目標物品。
[0101]已經描述了隅角立方體反射如何可通過使光子改向回到目標物品而增加受引導輻射系統的效率的實例。雖然詳述了兩個實例，但是應了解，所述概念廣泛適用於受引導輻射系統以顯著增加系統效率。通過應用本文所教示的概念，此技術可廣泛應用到許多不同的應用情況和許多不同的目標類型。
[0102]已參考優選實施例描述了示範性實施例。明顯，在閱讀並理解前面的詳細描述之後其他人將想到修改和更改。期望示範性實施例被解釋為包含所有此類修改和更改，只要修改和更改在所附權利要求書或其等效物的範圍內。
【權利要求】
1.一種用於福射處理或加工目標物品的系統，所述系統包括: 輻射源，其操作以產生輻射， 所述輻射源經配置以朝向目標物品引導輻射，所述目標物品吸收一些所述受引導輻射 '及 輻射區，所述目標將被定位在其中以進行輻射，所述輻射區至少部分由貼近的隅角立方體反射器材料界定，所述隅角立方體反射器材料包括隅角立方體反射器陣列且操作以將輻射反射回所述目標物品，輻射已是從所述目標物品反射、從所述目標物品反向散射或穿過所述目標物品中的至少一者。
2.根據權利要求1所述的系統，其中所述系統是烹飪爐且所述目標物品是食物或有機物品。
3.根據權利要求1和2中任一權利要求所述的系統，其中所述系統包含在瓶成形系統內且所述目標物品是塑料瓶預成形件。
4.根據權利要求1到3中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體反射器材料包含至少一個孔隙，可穿過所述至少一個孔隙通過所述隅角立方體反射器材料朝著所述目標物品弓I導福射。
5.根據權利要求1到4中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體反射器材料包括所述輻射區的封圍物的一部分。
6.根據權利要求1到5中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體反射器材料大體上覆蓋所述輻射區的全部內表面，只不過所述隅角立方體反射器材料不覆蓋輻射源。`
7.根據權利要求1到6中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體反射器材料經定位以使其在策略上位於其中雜散輻射將可能需要改向到所述目標物品的至少一些區域中。
8.根據權利要求1到7中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體反射器材料在圓周上圍繞所述預成形件的長軸，但是允許接近以將預成形件放入所述輻射室中及從所述輻射室拿出以促進高速生產。
9.根據權利要求11所述的系統，其中所述接近包括允許穿過所述輻射室的線性或弓形行進路徑。
10.根據權利要求1所述的系統，其中隅角立方體材料圍繞所述預成形件，從而在所述預成形件正被輻射期間的至少部分時間期間形成輻射室。
11.根據權利要求1到10中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體材料被塗覆於前表面或後表面中的至少一者上且反射至少85%的波長。
12.根據權利要求1到11中任一權利要求所述的系統，其中所述隅角立方體陣列的接受角是±45°。
13.一種用於輻射處理或加工目標物品的方法，所述方法包括: 在輻射區中使用輻射源輻射所述目標物品，所述目標物品吸收至少一些所述輻射；及 使用至少部分界定所述輻射區的貼近的隅角立方體陣列反射器材料來將輻射反射回所述目標物品，所述輻射為從所述目標物品反射、從所述目標物品散射或透射穿過所述目標物品中的一者。
14.根據權利要求20所述的方法，其中所述輻射是出於對所述目標物品進行加熱、乾燥、固化和脫水中的至少一者的目的。
15.根據權利要求13和14中任一權利要求所述的方法，其中以下各者中的至少一者:在烹飪爐內實施輻射布置且所述目標物品為食物或有機物品；及 在瓶成形系統內實施所·述輻射布置且所述目標物品為塑料瓶預成形件。
【文檔編號】H01J40/02GK103430276SQ201180029110
【公開日】2013年12月4日 申請日期:2011年5月6日 優先權日:2010年5月7日
【發明者】唐·W·科克倫 申請人:派拉斯科Ip有限責任公司