EP3686919A1 - Lampe flash à lumière pulsée et module optique de lumière pulsée intégrant cette lampe - Google Patents

Lampe flash à lumière pulsée et module optique de lumière pulsée intégrant cette lampe Download PDF

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EP3686919A1
EP3686919A1 EP20152319.8A EP20152319A EP3686919A1 EP 3686919 A1 EP3686919 A1 EP 3686919A1 EP 20152319 A EP20152319 A EP 20152319A EP 3686919 A1 EP3686919 A1 EP 3686919A1
Authority
EP
European Patent Office
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flash lamp
reflector
optical module
pulsed light
heat exchanger
Prior art date
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Application number
EP20152319.8A
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German (de)
English (en)
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EP3686919B1 (fr
EP3686919C0 (fr
Inventor
Janyce FRANC
Christophe PUISNEL
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Sterixene
Original Assignee
Sterixene
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP3686919B1 publication Critical patent/EP3686919B1/fr
Publication of EP3686919C0 publication Critical patent/EP3686919C0/fr
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/80—Lamps suitable only for intermittent operation, e.g. flash lamp
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/02—Details
    • H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
    • H01J61/70—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr
    • H01J61/76—Lamps with low-pressure unconstricted discharge having a cold pressure < 400 Torr having a filling of permanent gas or gases only

Definitions

  • the present invention relates to the field of irradiation by high frequency pulsed light.
  • pulsed light can be used for decontamination in the fields of the food industry, pharmaceuticals, cosmetics, medical, aeronautics etc.
  • pulsed light decontamination technology consists of irradiating products, liquids, environments or objects to be decontaminated by emission of pulsed light enriched with UV radiation.
  • the document US 4,464,336 describes the general principles of high frequency pulsed light irradiation technology.
  • This technology uses a lamp comprising a rare gas, preferably xenon, to which a high voltage is applied during a short time window which is expressed in microseconds or milliseconds.
  • the high voltage which is applied to the terminals of the lamp causes the ionization of the gas contained in the lamp, the result of this ionization is the emission of a flash of high luminous intensity.
  • the light flash corresponds to a radiation or an electromagnetic pulse of white light that has an electromagnetic spectrum ranging from 180 nm to 1100 nm.
  • an irradiation system for a decontamination application.
  • the irradiation system includes a decontamination chamber which is exposed to electromagnetic radiation from a pulsed light flash lamp.
  • the flash lamp is mounted in an optical module which communicates optically with the decontamination chamber through a window transparent to electromagnetic radiation between 150 nm and 1200 nm.
  • the optical module also includes a reflector to focus electromagnetic radiation from the flash lamp to a target area.
  • the optical module also has UV and debris sensors whose function is to ensure that the irradiation system is in good working order.
  • the UV and debris sensors are powered by a low voltage electrical circuit built into the optical module.
  • a flash lamp which comprises a sealed plasma tube containing xenon.
  • the plasma tube extends between two ends, at each end of the plasma tube is arranged an electrode.
  • Each electrode is at least partially in contact with the xenon contained in the plasma tube.
  • the electrodes are configured to transmit a high voltage electric current through the gas contained in the tube plasma. Ionization of the gas contained in the plasma tube makes the lamp conductive.
  • the high voltage current supplied to the flash lamp can then pass through the lamp and generate a bright flash of high intensity white light.
  • the electrodes of the lamp are connected to a high voltage box which is configured to supply a high voltage electric current at a determined frequency.
  • the plasma has a temperature of about 500 to 1000 ° C depending on the voltage applied to the electrodes.
  • the ambient air of 20 ° C is sufficient to cool the lamp.
  • the increase in the flash frequency leads to a rapid increase in temperature which can cause problems with solarization of the wall of the lamp and therefore premature aging of the lamp. A breakage of the lamp is also possible.
  • the outer wall In order to maintain the outer wall of the lamp at around 100 ° C, the outer wall is placed in contact with a cooling fluid when the flash frequency is greater than 1 Hz.
  • the document WO 2008/012519 describes an optical module which is equipped with a hydraulic cooling circuit for the flash lamp.
  • the function of the cooling circuit is to cool the flash lamp and more generally the elements of the optical unit. This in order to increase the frequency of emission of the flash lamp and thus to guarantee an optimal treatment.
  • the document WO 2008/012519 discloses an optical module which includes an open hydraulic cooling circuit. That is to say, that the water is projected directly into contact with the flash lamp which is located in a compartment connected to the hydraulic circuit.
  • an open hydraulic cooling circuit can generate sealing problems and risks of electric arcing.
  • This design of the optical module makes maintenance operations even more delicate. Indeed, when removing the optical module of water may still be in contact with the flash lamp. This is a major problem given its power supply which is likely to be high voltage.
  • a pulsed light irradiation system can be equipped with a cooling system differentiated from the flash lamp.
  • differentiated cooling system is understood to mean a cooling tube independent of the flash lamp.
  • a differentiated cooling system has the drawback of requiring perfect centering of the flash lamp within the cooling system. Incorrect centering of the flash lamp may cause water leakage or even breakage of the flash lamp.
  • the use of a differentiated cooling system requires delicate and precise maintenance which can take more than an hour. These maintenance operations are all the more complicated and dangerous for untrained personnel.
  • a significant maintenance time is linked to a production stoppage and therefore a slowdown in production.
  • this type of system can be installed on food production chains, where the use of glass is generally prohibited for parts of the production chain. This is to prevent broken glass from falling into the food.
  • WO 2016/012488 proposes a solution to improve the design of an optical module and in particular of the cooling system of the flash lamp and the reflector.
  • this document describes a double-envelope flash lamp in which is integrated a heat exchanger which completely surrounds the plasma tube of the lamp. This heat exchanger extends longitudinally between each end of the flash lamp.
  • an inlet port and an outlet port for coolant are formed, coaxially with the axis of the lamp, an inlet port and an outlet port for coolant.
  • Such a configuration does not make it possible to create a turbulent flow around the plasma tube.
  • the document WO 2016/012488 describes an optical module which comprises a frame of U-shaped cross section. On the inner walls which form a tunnel are arranged polished aluminum foils to constitute a reflector.
  • the frame comprises a receptacle arranged along a longitudinal axis at the top of the tunnel.
  • the flash lamp is positioned in a receptacle and is subjected to mechanical stresses due to its maintenance in position in the receptacle. This problem can cause flash lamp breakage when installing them or changing the flash lamp in the receptacle.
  • the walls of the aluminum reflector absorb 20% of the thermal release of the radiation from the flash lamp. In fact, the walls of the reflector quickly rise in temperature. At the same time, to ensure proper operation of the flash lamp, it is necessary to maintain the walls of the reflector at a temperature below 100 ° C.
  • the document WO 2016/012488 describes an outer wall of the frame comprising grooves in which run tubes of a heat exchanger cooling the walls of the frame and in particular the walls of the reflector.
  • the transfer of heat energy from the reflector to the coolant circulating in the heat exchanger must take place through the aluminum foil, the wall of the frame and the wall of the tube which constitutes the heat exchanger.
  • the heat exchanger of the flash lamp and the heat exchanger of the reflector are independent and operate in parallel. This mechanical configuration complicates the mechanical structure of the optical module and increases its manufacturing cost.
  • the present invention provides a technical solution which aims to simplify and secure its design so, on the one hand, to optimize the operation of a high-frequency irradiation system, and on the other hand, to facilitate optical module maintenance operations.
  • a first aspect of the invention relates to a pulsed light flash lamp comprising a sealed plasma tube which contains a pressurized gas, the plasma tube extending along a longitudinal axis between a first end and a first end. second end, at each end of the plasma tube is disposed a plug equipped with an electrode which is at least partially in contact with the gas contained in the plasma tube so as to transmit a high voltage electric current from one end to the end.
  • the plasma tube is fully integrated in a heat exchanger with calorific fluid, the heat exchanger being formed by a casing extending between two ends and comprising an inlet orifice and a calorific fluid outlet port, the inlet port and the outlet port are respectively arranged at one end of the casing.
  • the flash lamp is characterized in that the inlet orifice and the outlet orifice protrude from the casing, released laterally with respect to the longitudinal axis of the plasma tube and extend at an angle greater than 45 ° relative to the longitudinal axis of the plasma tube, the electrodes emerging outwards through the heat exchanger, through a sheath which extends, along the longitudinal axis of the plasma tube, each cap completely insulating the electrodes of the heat exchanger.
  • the configuration of the calorific fluid inlet and outlet orifices makes it possible to generate a flow of turbulent calorific fluid by constraining the fluid inlet and outlet. Turbulent flow of heat fluid improves cooling of the flash lamp during its operation. It is thus possible to increase the frequency of the irradiations and / or to maintain a frequency during a longer operating period and to optimize the life of the flash lamp. Furthermore, the lateral clearance of the calorific fluid inlet and outlet orifices also contributes to facilitate the insulation of the electrical parts of the flash lamp and to reduce the risk of an electric arc.
  • the inlet port and the outlet port are extended by a conduit which extends from the heat exchanger in a direction opposite to the plasma tube.
  • Each duct makes it possible to control the flow of calorific fluid and to avoid any overflow by reflux.
  • the inlet orifice and the outlet orifice extend at an angle of 90 ° with respect to the longitudinal axis of the plasma tube. This feature optimizes the cooling of the plasma tube by generating a turbulent fluid flow during use.
  • the inlet and outlet ports respectively constitute a quick mechanical connector to be plugged in and unplugged, comparable to a so-called “plug and play” connection. This facilitates maintenance: installation or replacement of the flash lamp.
  • the inlet and outlet ports are configured to connect with a cooling system circulating calorific fluid.
  • the inlet orifice and the outlet orifice are respectively equipped with a spring seal, the two spring seals respectively encircling an orifice.
  • Each spring seal advantageously fulfills two functions.
  • the first function of the spring seal is to maintain the tightness of the flash lamp heat exchanger at the connection with a cooling system.
  • the second function of the spring seal is to provide an elastic mechanical connection with a cooling system.
  • this elastic mechanical connection reduces the mechanical stresses which apply to the flash lamp. The result of this effect is a reduction in flash lamp breakage whether during installation, operation or replacement.
  • each plug is extended by a sheath which extends outwardly through the heat exchanger so as to be connected to a high voltage box.
  • the sheath is used to isolate the high voltage power supply to the flash lamp.
  • each sheath has at least one rigid portion ensuring the maintenance of the plasma tube in position within the heat exchanger. It is thus possible to maintain the plasma tube in a determined position during its operation. This characteristic makes it possible to reproduce constant electromagnetic radiation in the direction of a target area.
  • the calorific fluid being formed by a gas and / or water, and preferably deionized water.
  • a second aspect of the invention relates to a pulsed light optical module incorporating a flash lamp according to the first aspect of the invention.
  • the flash lamp is supplied with high voltage current via two electrical connectors.
  • the optical module is characterized in that, the reflector and the groove are formed in the mass, the cooling system of the optical module extending at least partially in the mass of the reflector, said cooling system is also configured to so as to removably connect with the heat exchanger of the flash lamp while the two electrical connectors are isolated from the reflector unit and from the support unit by lateral release at the level of the flash lamp receptacle.
  • the integration of the cooling system in the mass of the reflector makes it possible to improve the cooling of the latter. In particular, it is possible to maintain the reflector at a temperature below 100 ° C. during operation. In particular, the reflector can be maintained at a temperature below 45 ° C. This helps to optimize the operating frequency of the flash lamp but also to facilitate maintenance of the optical module by maintaining acceptable temperatures. so that an operator intervenes without delay on a malfunction or a flash lamp breakage.
  • the removable connection of the cooling system of the optical module with the heat exchanger of the flash lamp, and the insulation of the electrical connectors of the flash lamp facilitate maintenance operations and reduce the risk of the generation of heat exchanger. electric arc at the optical module and a high voltage power supply box which is an expensive part of the system.
  • the reflector unit is equipped with gripping means and is removably connected to the support unit by mechanical means that can be removed manually.
  • the gripping means participate in facilitating the assembly and disassembly operations of the reflector unit. Only the reflector unit can be dismantled, which makes it possible to reduce the load to be handled, approximately one kilogram, while the entire module has a mass which can amount to five kilograms.
  • no tools are required to perform maintenance. This makes it possible to facilitate the maintenance which can then be carried out in an area provided for this purpose in a few minutes instead of an hour for a conventional irradiation system.
  • the reflector unit also comprises a first lateral element and a second lateral element, the two lateral elements are arranged on either side of the reflector, each lateral element is equipped with means of connection configured to form a hydraulic connection with the inlet port and / or the outlet port of the heat exchanger casing.
  • the support unit carries electronic sensors which are arranged at the level of the receptacle of the flash lamp in order to be isolated from the cooling system, their low voltage supply being released laterally with respect to the Cooling system. This characteristic helps to reduce the risk of an electric arc phenomenon between the cooling system and the power supply to the electronic sensors.
  • the cooling system has a first hydraulic connection supplying calorific liquid to at least one cooling circuit which is at least partially integrated into the reflector, the cooling system being connected to a cooling system. supply of calorific fluid through its first hydraulic connection and a second hydraulic connection.
  • the first hydraulic connection and the second hydraulic connection are arranged opposite the low voltage supply of the electronic sensors, on the other side of the reflector unit. This is to reduce the risk of an electric arc phenomenon.
  • the optical module comprises circulation means consisting of a pump and a reservoir, the pump drawing from a reservoir of calorific liquid, the circulation means are remote from the optical module.
  • deionized water is used as the heating liquid and a deionizer filter is arranged between the tank and the pump.
  • one aspect of the invention relates to a pulsed light flash lamp 1 configured to provide, at high frequency, electromagnetic radiation of white light which exhibits an electromagnetic spectrum ranging from 180 nm to 1100 nm.
  • the flash lamp 1 comprises a plasma tube 3 which is sealed and contains a pressurized gas.
  • the gas contained in the plasma tube 3 is maintained at a pressure between 300 Torr and 900 Torr and preferably the pressure is between 450 Torr and 750 Torr.
  • the rare gas xenon is used by virtue of its ability to produce electromagnetic radiation of white light enriched with UV radiation.
  • the rare gas krypton it is also possible to use the rare gas krypton.
  • a xenon / krypton mixture could also be used in various proportions.
  • the plasma tube 3 extends in a longitudinal direction between a first end 30 and a second end 31.
  • the plasma tube 3 is similar to a rectilinear cylinder.
  • the plasma tube 3 could take a multitude of regular or non-regular geometric shapes.
  • the plasma tube 3 may have a length of between 100 mm and 500 mm for an internal diameter of between 0.1 mm and 1 mm. The internal diameter corresponds to the diameter of the enclosure containing the gas which is delimited by the walls of the plasma tube 3.
  • each stopper 32 hermetically ensures the maintenance under determined pressure of the gas contained in the plasma tube 3.
  • each stopper 32 is equipped with an electrode 33. which is at least partially in contact with the gas contained in the plasma tube 3. In contact with the gas, the electrodes 33 make it possible to transmit a high voltage electric current between each end 30, 31 of the flash lamp 1. In the direction of l 'invention, a high voltage electric current means that this current has a voltage between 1500 volts and 5000 volts.
  • High intensity electromagnetic radiation means, according to the invention, electromagnetic radiation which generates a high electric power of between 0.8 MW and 3 MW.
  • each plug 32 is extended by a sheath 34 which extends towards the outside of the flash lamp 1 so as to be connected to a high voltage box capable of supplying the flash lamp 1.
  • the sheath 34 is extended outside the flash lamp 1 by an electrical connector 35.
  • each electrical connector 35 is connected to an electrode 33 in order to transmit the high voltage current through the plasma tube 3 of the flash lamp 1.
  • the electrical connectors 35 define the terminals of the flash lamp 1.
  • the flash lamp 1 comprises a heat exchanger 5 with calorific fluid integrated into its structure.
  • the plasma tube 3 is integral with the heat exchanger 5 with calorific fluid. More specifically, the plasma tube 3 is at less partially integrated in the heat exchanger 5.
  • the gas contained in the plasma tube 3 can be cooled continuously when using flash lamp 1.
  • the plasma tube 3 is fully integrated in the heat exchanger 5.
  • the heat exchanger 5 extends in a longitudinal direction around the plasma tube 3 of the flash lamp 1.
  • the calorific fluid can be formed by gas and / or water. Air will be preferred as the calorific fluid when choosing a gas-type calorific fluid. While we prefer to use deionized water. Indeed, deionized water has the advantage of reducing the risk of an electric arc appearing between the high voltage circuit and the calorific liquid circulating in the heat exchanger 5. This characteristic contributes to increasing the safety of the lamp. flash 1 during operation and maintenance.
  • each sheath 34 protects an electrode 33 by extending, through the heat exchanger 5, towards the exterior of the flash lamp 1.
  • each sheath 34 hermetically connects an electrode 33 to an electrical connector 35 via an electrical cable (not visible). Insulating the high voltage power supply of the flash lamp 1 from the heat exchanger also reduces the risk of an electric arc.
  • each sheath 34 has at least one rigid portion in order to maintain in position the plasma tube 3 in position within the heat exchanger 5.
  • the plasma tube 3 is maintained in position along a longitudinal central axis. of the heat exchanger 5.
  • the rigid portion of the sheath 34 extends at least from the plug 32 to the outside of the heat exchanger 5.
  • the rigid portion of the sheath 34 corresponds to the portion of the sheath 34 which is internal to the flash lamp 1.
  • sealing means are arranged at the junction between the wall of the heat exchanger 5 and the sheath 34. As an indication, the sealing means can be formed by a conventional seal.
  • the heat exchanger 5 is formed by a casing 50 which extends longitudinally between its two ends 51, 52. At each end 51, 52, the casing 50 has a shoulder 53 which delimits each end 51, 52. Between each end shoulder 53 is defined a central part 54 of the casing 50 which contains the plasma tube 3. Thus, each end 51, 52 of the casing 50 contains a part of an electrode 33 and the rigid portion of the sheath 34. In this example, the shoulder 53 also marks a reduction in the diameter of the casing 50 relative to the diameter of the casing 50 in its central part 54.
  • the envelope 50 entirely contains the plasma tube 3 and forms a double skin.
  • the plasma tube 3 and the heat exchanger 5 thus form an inseparable whole. In this sense, it is possible to qualify the flash lamp 1 as a double skin lamp.
  • the casing 50 has an inlet port 55 and an outlet port 56 for calorific fluid.
  • the inlet orifice 55 and the outlet orifice 56 contribute to generating a circulation of calorific fluid around the plasma tube 3.
  • the inlet orifice 55 and the outlet orifice 56 are respectively arranged near one end 51, 52 of the casing 50. The positioning of the inlet orifice 55 and of the outlet orifice 56 at each end 51, 52 of the casing 50 helps to optimize the circulation of calorific fluid.
  • a sufficient flow rate corresponds to a flow rate of between 4 and 12 liters per minute.
  • a sufficient flow of calorific fluid can be obtained when the flash lamp 1 is designed according to a length ratio of the plasma tube 3 to the internal diameter of the casing 50 which is between 10 and 20 and preferably this ratio is between 13 and 17.
  • the inlet orifice 55 and the outlet orifice 56 are extended externally by a duct which extends from the heat exchanger 5 in a direction opposite to the plasma tube 3. Said duct extends over a distance comprised between 15 mm and 20 mm.
  • the inlet orifice 55 and the outlet orifice 56 extend along an axis perpendicular to the longitudinal median axis of the casing 50.
  • the ducts of the orifice d The inlet 55 and the outlet port 56 are parallel to each other and extend in the same direction.
  • the inlet orifice 55 and the outlet orifice 56 protrude from the casing 50 and released laterally with respect to the longitudinal axis of the plasma tube 3.
  • Each orifice 55, 56 extends at an angle of 90 ° with respect to the longitudinal axis of the plasma tube 3.
  • This configuration makes it possible to constrain the entry and exit of calorific fluid within the heat exchanger 5.
  • This constraint generates a turbulent flow within the exchanger thermal 5.
  • a turbulent flow makes it possible to improve the heat exchange between the heat transfer fluid and the plasma tube 3. The cooling of the flash lamp 1 is thereby improved.
  • each orifice 55, 56 can extend at an angle greater than 45 ° with respect to the longitudinal axis of the plasma tube 3.
  • the orifices 55, 56 and their extension constitute mechanical connectors configured to be connected respectively to a duct of a cooling system for flash lamp 1.
  • Each orifice 55, 56 can have an internal diameter which is less than the diameter of the casing 50.
  • the internal diameter of each orifice 55, 56 can be between 5 mm and 10 mm.
  • each orifice 55, 56 also contributes to generating a flow of turbulent calorific fluid.
  • each spring seal 57 is a seal.
  • each spring seal 57 comprises a structure made of elastic material.
  • the elastic material can be constituted by natural or synthetic rubber, or any other polymeric material having elastic properties.
  • each spring seal 57 is equipped with a spring.
  • the spring may be arranged around the periphery of the elastic structure or be integrated into this elastic structure by overmolding.
  • the plasma tube 3 and the casing 50 of the heat exchanger 5 are made of a material which has optical properties of transparency over the entire electromagnetic spectrum emitted by the flash lamp 1. As a For example, it is possible to use fused silica material.
  • the transmission power of a flash lamp 1 according to the invention depends on several parameters.
  • the C and V parameters are identified in the power electronics module. These parameters are determined based on the characteristics of flash lamp 1.
  • Example 2 Plasma tube length (in mm) 100-200 200-400 Internal diameter plasma tube (in mm) 1-10 1-10 Internal diameter Enclosure (in mm) 10-20 10-20 Capacity (in ⁇ F ) 40-60 40-60 Applied voltage (in Volt) 1800-3200 3200-4200 Flash duration (in ⁇ s ) 80-220 200-220 Flash Power (in Megawatt) 0.9-1.5 1.3-2.5
  • the flash lamp 1 is configured to operate within an optical module 6.
  • the optical module 6 constitutes a second aspect of the present invention.
  • the optical module 6 has at least two blocks: a support block 7 and a reflector block 8 which can be separated from one another.
  • the support block 7 is formed by the covering 60 of the optical module 6.
  • the covering 60 comprises a support plate 61 which preferably extends in a plane.
  • the support plate 61 is delimited by peripheral edges.
  • the peripheral edges are formed by four sides which define a rectangular shaped support plate 61.
  • the support plate 61 could take a multitude of forms.
  • the cover 60 also has side walls 62 which extend from the peripheral edges perpendicular to the plane of the support plate 61.
  • the support block 7 is equipped with a window 70.
  • the window 70 is provided in the support plate 61.
  • the window 70 is delimited laterally by an internal border 63 of the support plate 61.
  • two lateral spaces 64 of the optical module 6 are defined between the internal border 63 and the peripheral edges of the support plate 61.
  • the window 70 is transparent to at least UV rays so as to diffuse the electromagnetic radiation from the flash lamp 1 towards a target zone 2.
  • the window 70 is transparent for the entire electromagnetic spectrum emitted. by the flash lamp 1.
  • the transparent window 70 can be made of a material which has optical properties similar to the material used for making the plasma tube 3 and the casing 50.
  • the support block 7 also comprises a receptacle 71 of the flash lamp 1.
  • the receptacle 71 and the flash lamp 1 are configured so that the flash lamp 1 is positioned in a removable manner in the receptacle 71 by interlocking. This removable nature facilitates the assembly / disassembly of the flash lamp 1 and more generally the maintenance of the flash lamp 1 and of the optical module 6.
  • the receptacle 71 makes it possible to maintain the flash lamp 1 in position in the axis of the window 70.
  • the receptacle 71 has a first support 72 and a second support 73 which are arranged on either side. of the window 70.
  • Each support 71, 72 is secured to the support plate 61 in a lateral space 64 of the optical module 6.
  • Each support 72, 73 is positioned along a median longitudinal axis of the window 70.
  • the two supports 72, 73 are in the form of a quadrangular element configured to receive one end 51, 52 of the casing 50 of the flash lamp 1.
  • Each support 72, 73 comprises a keying 74, preferably, the keying 74 consists of a housing provided on its upper face. More precisely, the housing extends longitudinally from one side of the proximal support of the window 70 towards the opposite side of the support, without however joining it. The opposite side of the support is distal to window 70.
  • the keying 74 is advantageously configured so as to receive an end 51, 52 of the casing 50.
  • the shape and the dimensions of the housing are configured in a specific way to receive an end 51, 52 of the casing 50.
  • the shoulder 53 of this end 51, 52 is placed in abutment on the side of each support 72, 73 which is proximal of window 70.
  • Each keying device 74 ensures that the flash lamp 1 is positioned along the median longitudinal axis of the window 70.
  • the housing extends along the longitudinal axis median of the window 70 so that the flash lamp 1 extends along the same axis. This characteristic makes it possible to optimize the diffusion of the irradiations towards the target zone 2 through the window 70.
  • each keying 74 has a groove 75 which extends from the housing of the keying 74 to the side of each support 72, 73 which is distal from the window 70.
  • the groove 75 is configured to cooperate with the portion of the sheath 34 which extends outside of flash lamp 1.
  • the groove 75 contributes to the release of the sheath 34 from the support block 7.
  • the support block 7 has electronic sensors controlling the correct operation of the optical module 6.
  • a UV detector UV photodiode
  • the support unit 7 can also be equipped with a glass breakage detector which makes it possible to check the integrity of the window 70 and / or of the flash lamp 1.
  • the electronic sensors are arranged at the level of one of the two supports 72, 73. In this example, the electronic sensors are arranged at the level of the support 73.
  • the support plate 61 has holes so that the electronic sensors are pointed towards the target zone 2.
  • the sensors The electronics are powered by a low voltage power supply 76.
  • the low voltage power supply 76 may be formed by a conventional twelve volt electronic power supply. In this example, the low voltage power supply 76 is released laterally from the optical module 6.
  • the two supports 72, 73 can be designed in a polymeric and / or composite material.
  • fluoro-polymers such as polyvinylidene fluoride (PVDF) or polytetrafluroethylene (PTFE).
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PTFE polytetrafluroethylene
  • a fluoropolymeric material is resistant to electromagnetic radiation from UV light. Such a choice makes it possible to increase the longevity of the support block 7.
  • the support block 7 is configured to cooperate with the reflector block 8.
  • the reflector block 8 fits specifically with the support block 7 from above the latter.
  • the reflector unit 8 comprises a reflector 80.
  • the reflector 80 is formed in the mass. This means that it is shaped in one piece from the mass of a specific block of material.
  • the material is chosen to be metallic in nature.
  • the reflector 80 provides a first function of reflection and concentration of the electromagnetic radiation from the flash lamp 1 towards the target zone 2.
  • the reflector 80 is a quadrangular piece which has an upper face 800 and two lateral faces 801 which extend longitudinally on both sides other of the upper face 800.
  • the upper face 800 and the side faces 801 form a cover configured to cover the window 70.
  • the reflector 80 has a groove 81 which extends longitudinally in the quadrangular piece.
  • the groove 81 is formed in the mass of the quadrangular part.
  • the groove 81 crosses the quadrangular part longitudinally so as to form a tunnel.
  • the groove 81 is preferably polished so as to exhibit optical reflection properties.
  • the groove 81 ensures the reflection and the concentration of the electromagnetic radiation from the flash lamp 1 towards the target zone 2.
  • the reflector 80 can be made of a metallic material such as steel and preferably aluminum.
  • the objective of the reflector 80 is to reflect the electromagnetic radiation emitted by the flash lamp 1 and in particular the UV part of this radiation.
  • the polished aluminum reflects 80% of the electromagnetic UV radiation emitted by the flash lamp 1.
  • the reflector 80 has dimensions slightly greater than those of the window 70 so as to bear on the support plate 61 between the internal edge 63 and the peripheral edges.
  • the reflector 80 is shaped so as to cover, on the one hand, the flash lamp 1 positioned in its receptacle 71, and on the other hand, the window 70 formed in the support plate 61.
  • the reflector unit 8 also comprises a first lateral element 82 and a second lateral element 83.
  • the two lateral elements 82, 83 are secured to the optical reflector 80. More precisely, the two lateral elements 82, 83 are secured to the optical reflector 80 of on either side of the groove 81 at each of its ends 810, 811. Thus, an upper face of each lateral element 82, 83 laterally extends the upper face 800 of the reflector 80.
  • Each side element 82, 83 is configured to cooperate with a support 72, 73 determined for the receptacle 71 of the flash lamp 1.
  • each side element 82, 83 comprises a housing complementary to the housing of the keying 74 of each support 72, 73 The complementary housing ensures a fitting of a side element 82, 83 with a support 72, 73 while maintaining the flash lamp 1 in position within the optical unit 6.
  • each side element 82, 83 comprises a groove 84 complementary to the groove 75 for releasing each support 72, 73.
  • the grooves 75, 84 respectively arranged on a support 72, 73 and on a side element 82, 83 jointly contribute to release laterally the outer portions of the sheaths 34 of the support block 7 and of the reflector unit 8. Consequently, the flash lamp 1 has two electrical connectors 35 which are isolated from the reflector unit 8 and from the support unit 7 by lateral release at the level of the receptacle 71 of the flash lamp 1 (illustrated in figure 1 and 4 ).
  • the electrical connectors 35 are connected by cables to a high voltage box independent of the optical module 6.
  • each side element 82, 83 can be designed in a polymeric and / or composite material.
  • the supports 72, 73 of the support block 7 and for the same reasons, it is preferable to use a polymeric / composite material resistant to UV radiation.
  • the reflector unit 8 is removably connected to the support unit 7.
  • the optical module 6 comprises mechanical means 9 which can be removed manually.
  • these mechanical means 9 can be formed by captive screws. This feature allows an operator to perform a maintenance operation without using a tool.
  • the mechanical means 9 cooperate with a first bore 90 produced at a determined position in each lateral element 82, 83.
  • the mechanical means 9 also cooperate with a second bore 91 which is produced at a determined position in each of the supports 72, 73.
  • the position of the second bore 91 corresponds to the position of the first bore 90 so that they are positioned along a common axis when the reflector unit 8 is nested with the support block 7.
  • the optical module 6 is advantageously equipped with gripping means 65.
  • the gripping means 65 are integral with the reflector unit 8 at the level of the upper face 800 of the reflector 80.
  • the gripping means 65 are formed by a handle.
  • the gripping means 65 allow an operator to easily separate the reflector unit 8 from the support unit 7 in order to carry out maintenance operations. Obviously, the assembly of the reflector unit 8 on the support unit 7 is also facilitated and accelerated during the assembly or reassembly of the optical unit 6.
  • the reflector unit 8 comprises a cooling system for the optical module 6.
  • the cooling system comprises at least one cooling circuit 10 with calorific fluid.
  • the cooling circuit 10 is at least partially integrated into the reflector 80.
  • the cooling circuit 10 is supplied with calorific fluid by a hydraulic connection 11, 16.
  • the hydraulic connection 11, 16 is arranged on the first lateral element 82 of the reflector unit 8.
  • the calorific fluid inlet is connected to a first hydraulic connection 11.
  • This configuration makes it possible to transmit the calorific fluid directly to the heat exchanger 5 of the flash lamp 1. It is only in a second step that the calorific fluid enters the cooling circuit 10.
  • the calorific fluid inlet is connected to a second hydraulic connection 16.
  • This configuration makes it possible to transmit the calorific fluid directly into the cooling circuit 10.
  • the reflector 80 is cooled by a cooler calorific fluid. Such a configuration makes it possible to cool the reflector 80 better when the flash frequency is greater than or equal to 1 Hz.
  • each side element 82, 83 is equipped with means for connection 12, 13 to the inlet port 55 and / or to the outlet port 56 of the casing 50 of the heat exchanger 5.
  • connection means 12, 13 are configured so as to engage with the inlet port 55 and / or the port output 56 which are held in position by the polarizer 74.
  • the first hydraulic connection 11 is connected to the inlet port 55 of the heat exchanger 5 through the connection means 12. of the first lateral element 82.
  • the outlet orifice 56 is connected to the connection means 13 of the second lateral element 83.
  • the connection means 13 are connected to the cooling circuit 10 of the reflector 80 via a duct outer 14.
  • the outer duct 14 connects to the part of the cooling circuit which is integrated with the reflector 80.
  • the connection between the outer duct 14 and the part of the cooling circuit 10 which is integrated with the reflector 80 is positioned level. of the first side element 82.
  • connection means 12, 13 can be respectively constituted by a socket.
  • the sleeve has an internal diameter greater than the diameter of each orifice 55, 56.
  • Each orifice 55, 56 thus constitutes a male mechanical connector configured to form a mechanical connection with the connection means 12, 13 which are of the female type.
  • connection means 12, 13 and the orifices 55, 56 are made by fitting the orifices 55, 56 into the connection means 12, 13. Said connections constitute the only mechanical connections between the lamp. flash 1 and reflector unit 8.
  • each spring seal 57 is inserted inside a socket of a connection means 12, 13. This has the effect of reducing the mechanical stresses which apply to the level of the fixings of the flash lamp 1.
  • the spring seal 57 advantageously makes it possible to limit breakages of flash lamp 1 during their installation or replacement. Furthermore, during use, the spring seal 57 makes it possible to place the flash lamp 1 in suspension by creating an elastic mechanical connection.
  • the spring of the spring seal 57 produces, before the arrival of the calorific fluid, a preload inside the sleeve which ensures the tightness of the connection in the absence of calorific fluid or when the calorific fluid arrives. calorific fluid.
  • the elasticity of the seal 57 also allows it to compress when the pressure of the calorific fluid increases, thus ensuring a perfect seal of the hydraulic connection. This feature contributes to increasing the security of the optical module 6.
  • the cooling circuit 10 is partially integrated into the mass of the reflector 80.
  • the cooling circuit 10 comprises a heat exchanger 15.
  • the heat exchanger 15 runs longitudinally through the reflector 80.
  • the heat exchanger 15 performs at least one back and forth on either side of the groove 81.
  • a second hydraulic connection 16 for the calorific fluid.
  • the second hydraulic connection 16 is arranged at the level of the first lateral element 82.
  • first hydraulic connection 11 and the second hydraulic connection 16 are respectively connected to a calorific fluid supply system.
  • connection of the inlet and the outlet of calorific fluid can be reversed on the first hydraulic connection 11 and the second hydraulic connection 16. The direction of circulation of the calorific fluid is then reversed.
  • the duct of the heat exchanger 15 can be oxidized beforehand.
  • the oxidation of the pipe of the heat exchanger 15 leads to a pipe of aluminum oxide (Al2O3) or commonly called alumina which has insulating properties.
  • Al2O3 aluminum oxide
  • the low thickness of alumina (a few ⁇ m) will not cause cooling problems.
  • the alumina has a thermal conductivity of 10.9 W.m-1.K-1 which ensures the cooling of the reflector 80.
  • the calorific fluid supply system may comprise means for circulating the calorific fluid and a reservoir of calorific fluid.
  • the calorific fluid supply system is outside the optical module 6. This is in order to reduce the risk of an electric arc phenomenon.
  • the circulation means can be formed by a pump connected to a gas reservoir or having an ambient air intake.
  • the circulation means may consist of a pump drawing from a calorific liquid reservoir.
  • a deionizer filter is advantageously placed between the reservoir and the pump. The deionizer filter eliminates any ions that may have been captured by the calorific fluid during its journey.
  • this cooling system is configured so as to be removably connected with the heat exchanger 5 of the flash lamp 1. This characteristic makes it possible to simplify the maintenance operations of the optical module 6.
  • the calorific fluid first passes through the heat exchanger 5 of the flash lamp 1. This makes it possible to prevent a calorific fluid from becoming charged with ions by passing through the mass of the metallic reflector 80 before being in contact with the plasma tube 3. Now, this contributes to reducing the risk of an electric arc phenomenon occurring in the cooling system.
  • the heat transfer fluid passes through the external duct 14 in order to enter the heat exchanger 15 of the reflector 80 at the level of the first side element 82.
  • the calorific fluid joins via the second hydraulic connection 16 the calorific fluid supply system. It should be noted that the circulation of the calorific fluid within the cooling system and the heat exchanger 5 is shown schematically on the figures 4 and 5 by following arrows.
  • first hydraulic connection 11 and the second hydraulic connection 16 of the cooling circuit 10 are both arranged on the same side of the reflector 80.
  • the first hydraulic connection 11 and the second hydraulic connection 16 are arranged. at the level of the first lateral element 82.
  • This characteristic also contributes to reducing the risk of an electric arc phenomenon occurring at the periphery of the optical module 6.
  • the calorific fluid supply is therefore perfectly isolated from the high voltage supply of flash lamp 1.
  • the low voltage power supply 76 of the optical module 6 is integrated on the other side of the reflector 80, in the second support 73 of the receptacle 71.
  • the supply of calorific fluid is effected on one side of the reflector 80 while the low voltage supply of the electronic part of the optical module 6 is effected on the other side of the reflector 80.
  • the high voltage electrical connectors 35 of the flash lamp 1 are isolated and released laterally from the optical module 6. All these characteristics and their arrangement contribute to reducing the generation of an electric arc during the operation of the optical module 6 or d. 'a maintenance operation.
  • a cover may be provided in order to cooperate with the side walls 62 with a view to closing the cover 60 of the optical module 6 on the upper side.

Landscapes

  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Un premier aspect de l'invention se rapporte à une lampe flash (1) à lumière pulsée comprenant un tube à plasma (3) hermétique qui contient un gaz sous pression, à chaque extrémité (30, 31) du tube à plasma (3) est disposé un bouchon (32) équipé d'une électrode (33) qui est au moins partiellement en contact avec le gaz contenu dans le tube à plasma (3) de manière à générer un rayonnement électromagnétique.
Selon l'invention, le tube à plasma (3) est solidaire d'un échangeur thermique (5) à fluide calorifique, les électrodes (33) étant totalement isolées de l'échangeur thermique (5) alors que le tube à plasma (3) est au moins partiellement intégré dans l'échangeur thermique (5) de manière à refroidir en permanence le gaz contenu dans le tube à plasma (3).
Un second aspect de l'invention concerne un module optique (6) adapté à embarquer la lampe flash (1), le module optique (6) comprenant un système de refroidissement qui se connecte de manière amovible sur l'échangeur thermique (5) de la lampe flash (1).

Description

  • La présente invention se rapporte au domaine de l'irradiation par lumière pulsée haute fréquence.
  • A titre indicatif, la lumière pulsée peut être utilisée pour la décontamination dans les domaines de l'industrie agroalimentaire, pharmaceutique, cosmétique, médicale, aéronautique etc.
  • Il convient de rappeler que la technologie de décontamination par lumière pulsée consiste à irradier des produits, des liquides, des environnements ou des objets à décontaminer par émission de lumière pulsée enrichie en rayonnement UV.
  • Le document US 4,464,336 décrit les principes généraux de la technologie d'irradiation à lumière pulsée haute fréquence. Cette technologie utilise une lampe comprenant un gaz rare, de préférence le xénon, auquel on applique une tension élevée pendant une fenêtre temporelle courte qui s'exprime en microsecondes ou en millisecondes. La tension élevée qui est appliquée aux bornes de la lampe entraine l'ionisation du gaz contenu dans la lampe, il résulte de cette ionisation, l'émission d'un flash d'intensité lumineuse élevée. Le flash lumineux correspond à un rayonnement ou une impulsion électromagnétique de lumière blanche qui présente un spectre électromagnétique allant de 180 nm à 1100 nm.
  • Classiquement, comme le décrit le document US 6,566,659 , un système d'irradiation pour une application de décontamination. Le système d'irradiation comprend une chambre de décontamination qui est exposée aux rayonnements électromagnétiques d'une lampe flash à lumière puisée. La lampe flash est montée dans un module optique qui communique de manière optique avec la chambre de décontamination au travers d'une fenêtre transparente à un rayonnement électromagnétique compris entre 150 nm et 1200 nm. Le module optique comprend également un réflecteur afin de concentrer le rayonnement électromagnétique de la lampe flash vers une zone cible. Le module optique possède également des capteurs UV et de débris qui ont pour fonction de s'assurer du bon état de fonctionnement du système d'irradiation. Les capteurs UV et de débris sont alimentés par un circuit électrique basse tension intégré au module optique.
  • Ce document décrit une lampe flash qui comprend un tube à plasma hermétique contenant du xénon. Le tube à plasma s'étend entre deux extrémités, à chaque extrémité du tube à plasma est disposée une électrode. Chaque électrode est au moins partiellement en contact avec le xénon contenu dans le tube à plasma. Les électrodes sont configurées pour transmettre un courant électrique de haute tension au travers du gaz contenu dans le tube à plasma. L'ionisation du gaz contenu dans le tube à plasma permet de rendre la lampe conductrice. Le courant haute tension qui alimente la lampe flash peut alors passer au travers de la lampe et générer un flash lumineux de lumière blanche à haute intensité. Les électrodes de la lampe sont reliées à un boitier haute tension qui est configuré pour fournir à une fréquence déterminée un courant électrique haute tension.
  • Selon le document US 6,566,659 , de bons résultats de décontamination sont obtenus lorsque les flashs sont opérés à une fréquence élevée. Toutefois, il est bien connu qu'une augmentation de la fréquence de flash, entraine une importante montée en température de la lampe flash et plus largement du système d'irradiation.
  • En particulier, le plasma a une température d'environ 500 à 1000°C en fonction de la tension appliquée aux électrodes. Néanmoins, il est important que la paroi extérieure de la lampe reste aux alentours de 100°C.
  • En théorie, avec une fréquence de flash de 1Hz, l'air ambiant de 20°C suffit à refroidir la lampe. Cependant l'augmentation de la fréquence de flash conduit à une augmentation rapide de la température pouvant engendrer des problèmes de solarisation de la paroi de la lampe et donc un vieillissement prématuré de la lampe. Une casse de la lampe est également envisageable.
  • Dans ce contexte, il est possible d'exprimer l'élévation de la température de la paroi extérieure de lampe selon la formule qui suit : Δ T = Rth Φ S
    Figure imgb0001
     Avec,
    • ΔT qui correspond à la différence de température qui existe entre la température de la paroi extérieure et de l'intérieure du tube plasma ;
    • Rth est un coefficient de résistance thermique de la paroi de la lampe, Rth est fonction des caractéristiques de la paroi (matériaux, dimensions) ;
    • Φ est un coefficient correspondant au flux de chaleur traversant la paroi de la lampe, Φ est fonction de la chaleur émise par la lampe et du coefficient d'absorption thermique du fluide calorifique ;
    • S correspond à la surface d'échange calorifique, c'est-à-dire, à la surface de contact de la paroi extérieure de la lampe avec liquide de refroidissement.
  • Cette élévation de la température des éléments mécaniques et électroniques qui constituent le système d'irradiation peut entrainer une usure prématurée de ces éléments. L'usure prématurée est une conséquence des conditions extrêmes auxquelles ils sont soumis lors d'un processus d'irradiation à haute fréquence. Dans ce contexte, il est évident que des opérations d'entretien régulières sont nécessaires pour maintenir en fonctionnement un système d'irradiation haute fréquence à la lumière puisée. Cependant, les opérations de maintenance peuvent s'avérer délicates de par la complexité du module optique qui possède notamment une alimentation en courant basse tension et une alimentation haute tension.
  • Afin de maintenir, la paroi extérieure de la lampe aux alentours de 100°C, la paroi extérieure est placée au contact d'un fluide de refroidissement lorsque la fréquence de flash est supérieure à 1 Hz.
  • Dans le cadre d'une application de la lumière pulsée au traitement de la peau, le document WO 2008/012519 décrit un module optique qui est équipé d'un circuit de refroidissement hydraulique de la lampe flash. Le circuit de refroidissement a pour fonction de refroidir la lampe flash et plus largement les éléments du bloc optique. Ceci dans l'objectif d'augmenter la fréquence d'émission de la lampe flash et ainsi de garantir un traitement optimal.
  • En pratique, le document WO 2008/012519 divulgue un module optique qui comprend un circuit de refroidissement hydraulique ouvert. C'est-à-dire, que l'eau est projetée directement au contact de la lampe flash qui se situe dans un compartiment relié au circuit hydraulique. Or, un circuit de refroidissement hydraulique ouvert peut générer des problèmes d'étanchéité et des risques d'arc électrique. Cette conception du module optique rend encore plus délicate les opérations d'entretien. En effet, lors du démontage du module optique de l'eau peut encore être au contact de la lampe flash. Ce qui constitue un problème majeur compte tenu de son alimentation électrique qui est susceptible d'être à haute tension.
  • Par ailleurs, dans le cadre d'une application industrielle comme la décontamination, un système d'irradiation à la lumière pulsée peut être équipé d'un système de refroidissement différentié de la lampe flash.
  • On entend par système de refroidissement différentié, un tube de refroidissement indépendant de la lampe flash. Un système de refroidissement différentié présente l'inconvénient de nécessité un centrage parfait de la lampe flash au sein du système de refroidissement. Un mauvais centrage de la lampe flash est susceptible d'entrainer une fuite d'eau voire la casse de la lampe flash. Ainsi, l'utilisation d'un système de refroidissement différentié requiert une maintenance délicate, précise et qui peut prendre plus d'une heure. Ces opérations de maintenance s'avèrent d'autant plus compliquées et dangereuses pour un personnel non aguerri. Par ailleurs, dans le cadre d'un processus industriel un temps d'entretien important est lié à un arrêt de la production et donc un ralentissement de la production.
  • De surcroît, ce type de systèmes peuvent être implantés sur des chaines de production agroalimentaire, où l'utilisation du verre est généralement proscrite pour des éléments de la chaine de production. Ceci afin d'éviter que des bris de verre ne tombent dans les denrées alimentaires.
  • Le document WO 2016/012488 propose une solution afin d'améliorer la conception d'un module optique et notamment du système de refroidissement de la lampe flash et du réflecteur. A cet effet, ce document décrit une lampe flash double enveloppe dans laquelle est intégrée un échangeur thermique qui ceinture entièrement le tube à plasma de la lampe. Cet échangeur thermique s'étend longitudinalement entre chaque extrémité de la lampe flash. De plus, à chaque extrémité de la lampe sont ménagés, de façon co-axiale à l'axe de la lampe un orifice d'admission et un orifice d'échappement de liquide de refroidissement. Une telle configuration ne permet pas de créer un flux turbulent autour du tube à plasma. Ainsi, pour optimiser le refroidissement du tube à plasma, il est nécessaire d'augmenter la pression du fluide calorifique et par conséquent d'employer une pompe de plus grande capacité.
  • Par ailleurs, le document WO 2016/012488 décrit un module optique qui comprend un bâtit de section transversale en U. Sur les parois internes qui forment un tunnel sont disposées des feuilles d'aluminium polies afin de constituer un réflecteur. Le bâtit comporte un réceptacle disposé selon un axe longitudinal au sommet du tunnel. La lampe flash est positionnée dans un réceptacle et subit des contraintes mécaniques dues à son maintien en position dans le réceptacle. Cette problématique peut engendrer des casses de lampe flash lors de leur installation ou du changement de lampe flash dans le réceptacle.
  • Par ailleurs, il est à noter que les parois du réflecteur en aluminium absorbent 20% du dégagement thermique du rayonnement de la lampe flash. De fait, les parois du réflecteur montent rapidement en température. En parallèle, pour assurer un bon fonctionnement de la lampe flash il nécessaire de maintenir les parois du réflecteur à une température inférieure à 100°C. A cet effet, le document WO 2016/012488 décrit une paroi extérieure du bâtit comportant des gorges dans lesquelles courent des tubes d'un échangeur thermique refroidissant les parois du bâtit et notamment les parois du réflecteur. Cependant, le transfert d'énergie calorifique depuis le réflecteur vers le liquide de refroidissement circulant dans l'échangeur thermique doit s'opérer au travers de la feuille d'aluminium, de la paroi du bâtit et de la paroi du tube qui constitue l'échangeur thermique. Afin d'améliorer la conductivité thermique au travers des parois du réflecteur, du bâtit et de l'échangeur thermique, une pâte thermiquement conductrice est disposée entre chaque échangeur thermique et le bâtit. Cependant, une telle configuration ne permet pas d'abaisser la température du réflecteur à des températures inférieures à 150°C. Les opérations de maintenance sont ainsi ralenties, puisque l'opérateur doit attendre que la température baisse pour intervenir sur le module optique.
  • Par ailleurs, l'échangeur thermique de la lampe flash et l'échangeur thermique du réflecteur sont indépendants et fonctionnent en parallèle. Cette configuration mécanique complexifie la structure mécanique du module optique et augmente son coût de fabrication.
  • Cette revue de l'état de l'art nous a permis de mettre en lumière un problème d'accessibilité de la technologie d'irradiation à la lumière puisée. Bien que cette technologie soit reconnue efficace notamment pour des applications de décontamination, la complexité de sa mise en œuvre et de son entretien ne permettent pas son développement à plus grande échelle en milieu industriel.
  • Dans ce contexte, la présente invention apporte une solution technique qui vise à simplifier et sécuriser sa conception de manière, d'une part, à optimiser le fonctionnement d'un système d'irradiation à haute fréquence, et d'autre part, à faciliter les opérations d'entretien du module optique.
  • Dans cet objectif, un premier aspect de l'invention se rapporte à une lampe flash à lumière pulsée comprenant un tube à plasma hermétique qui contient un gaz sous pression, le tube à plasma s'étendant selon un axe longitudinal entre une première extrémité et une seconde extrémité, à chaque extrémité du tube à plasma est disposé un bouchon équipé d'une électrode qui est au moins partiellement en contact avec le gaz contenu dans le tube à plasma de manière à transmettre un courant électrique haute tension d'une extrémité à l'autre de la lampe flash générant ainsi un rayonnement électromagnétique, le tube à plasma est entièrement intégré dans un échangeur thermique à fluide calorifique, l'échangeur thermique étant formé par une enveloppe s'étendant entre deux extrémités et comprenant un orifice d'entrée et un orifice de sortie de fluide calorifique, l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie sont respectivement disposés au niveau d'une extrémité de l'enveloppe.
  • La lampe flash se caractérise en ce que l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie sont saillants de l'enveloppe, dégagés latéralement par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma et s'étendent selon un angle supérieur à 45° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma, les électrodes se dégageant, vers l'extérieur au travers de l'échangeur thermique, au travers d'une gaine qui prolonge, selon l'axe longitudinal du tube à plasma, chaque bouchon isolant totalement les électrodes de l'échangeur thermique.
  • Avantageusement, la configuration des orifices d'entrée et de sortie de fluide calorifique permet de générer un flux de fluide calorifique turbulent en contraignant l'entrée et la sortie de fluide. Un flux turbulent de fluide calorifique améliore le refroidissement de la lampe flash au cours de son fonctionnement. Il est ainsi possible d'augmenter la fréquence des irradiations et/ou de maintenir une fréquence pendant une période de fonctionnement plus importante et d'optimiser la durée de vie de la lampe flash. Par ailleurs, le dégagement latéral des orifices d'arrivée et de sortie de fluide calorifique contribue également à faciliter l'isolation des parties électriques de la lampe flash et à diminuer le risque d'arc électrique.
  • De préférence, l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie sont prolongés par un conduit qui s'étend depuis l'échangeur thermique dans une direction opposée au tube à plasma. Chaque conduit permet de contrôler le flux de fluide calorifique et d'éviter tout débordement par reflux.
  • Ces améliorations contribuent à réduire pour les industriels la dangerosité d'un système d'irradiation à la lumière pulsée et de faciliter l'entretien de ces systèmes.
  • Selon une première caractéristique du premier aspect de l'invention, l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie s'étendent selon un angle de 90° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma. Cette caractéristique optimise le refroidissement du tube à plasma en générant un flux de fluide turbulent au cours de son utilisation. Selon cette configuration les orifices d'entrée et de sortie constituent respectivement un connecteur mécanique rapide à brancher et débrancher, assimilable à une connexion dite « plug and play ». Ceci permet de faciliter la maintenance : l'installation ou le changement de la lampe flash.
  • Ici, les orifices d'entrée et de sortie sont configurés pour se connecter avec un système de refroidissement mettant en circulation du fluide calorifique.
  • Selon une deuxième caractéristique du premier aspect de l'invention, l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie sont respectivement équipés d'un joint ressort, les deux joints ressorts ceinturant respectivement un orifice. Chaque joint ressort rempli avantageusement deux fonctions. La première fonction du joint ressort relève du maintien de l'étanchéité de l'échangeur thermique de la lampe flash au niveau de la connexion avec un système de refroidissement. La seconde fonction du joint ressort est de ménager une liaison mécanique élastique avec un système de refroidissement. Avantageusement, cette liaison mécanique élastique réduit les contraintes mécaniques qui s'appliquent sur la lampe flash. Il résulte de cet effet, une diminution de la casse de lampe flash que ce soit au cours de leur installation, de leur fonctionnement ou de leur remplacement.
  • Selon une troisième caractéristique du premier aspect de l'invention, chaque bouchon est prolongé par une gaine qui s'étend vers l'extérieur au travers de l'échangeur thermique de manière à être reliée à un boitier haute tension. La gaine permet d'isoler l'alimentation haute tension de la lampe flash. Une nouvelle fois cette caractéristique contribue à réduire le risque d'arc électrique.
  • De plus, chaque gaine possède au moins une portion rigide assurant le maintien du tube à plasma en position au sein de l'échangeur thermique. Il est ainsi possible de maintenir le tube à plasma dans une position déterminée au cours de son fonctionnement. Cette caractéristique permet de reproduire un rayonnement électromagnétique constant en direction d'une zone cible.
  • Selon une quatrième caractéristique du premier aspect de l'invention, le fluide calorifique étant formé par un gaz et/ou de l'eau, et de préférence de l'eau déionisée.
  • Un second aspect de l'invention se rapporte à un module optique de lumière pulsée intégrant une lampe flash selon le premier aspect de l'invention. Dans ce cadre, la lampe flash est alimentée en courant haute tension via deux connecteurs électriques.
  • Selon l'invention, le module optique possède :
    • un bloc support équipé d'un réceptacle de la lampe flash et d'une fenêtre transparente aux moins aux rayons UV de manière à diffuser le rayonnement électromagnétique de la lampe flash en direction d'une zone cible,
    • un bloc réflecteur comportant, d'une part, un réflecteur qui s'étend selon un axe longitudinal, le réflecteur comportant un sillon qui s'étend selon l'axe longitudinal du réflecteur et assure la réflexion et la concentration du rayonnement électromagnétique de la lampe flash en direction d'une zone cible, et d'autre part, un système de refroidissement du module optique.
  • En particulier, le module optique se caractérise en ce que, le réflecteur et le sillon sont façonnés dans la masse, le système de refroidissement du module optique s'étendant au moins partiellement dans la masse du réflecteur, ledit système de refroidissement est également configuré de façon à se connecter de manière amovible avec l'échangeur thermique de la lampe flash alors que les deux connecteurs électriques sont isolés du bloc réflecteur et du bloc support par dégagement latéral au niveau du réceptacle de la lampe flash.
  • D'une part, le fait que le réflecteur soit façonné dans la masse simplifie la conception mécanique du module optique. Par voie de faits, les coûts de fabrication du module optique sont réduits. D'autre part, l'intégration du système de refroidissement dans la masse du réflecteur permet d'améliorer le refroidissement de ce dernier. En particulier, il est possible de maintenir le réflecteur à une température inférieure à 100°C en cours de fonctionnement. En particulier, le réflecteur peut être maintenu à une température inférieure à 45°C. Ceci contribue à optimiser la fréquence de fonctionnement de la lampe flash mais aussi de faciliter la maintenance du module optique en conservant des températures acceptables pour qu'un opérateur intervienne sans délai sur un dysfonctionnement ou une casse de lampe flash.
  • De surcroit, la connexion amovible du système de refroidissement du module optique avec l'échangeur thermique de la lampe flash, et l'isolation des connecteurs électriques de la lampe flash, facilitent les opérations d'entretien et diminuent le risque de génération de phénomène d'arc électrique au niveau du module optique et d'un boitier d'alimentation haute tension qui est une partie du système onéreuse.
  • Selon une première caractéristique du second aspect de l'invention, le bloc réflecteur est équipé de moyens de préhension et est relié de manière amovible au bloc support par des moyens mécaniques démontables manuellement. Les moyens de préhension participent à faciliter les opérations de montage et de démontage du bloc réflecteur. Seul le bloc réflecteur est démontable, ce qui permet de réduire la charge à manipuler, environ un kilogramme, alors que l'ensemble du module présente une masse qui peut s'élever à cinq kilogrammes. De surcroît, aucun outil n'est nécessaire pour réaliser la maintenance. Ce qui permet de faciliter la maintenance qui peut alors être effectuée dans une zone prévue à cet effet en quelques minutes au lieu d'une heure pour un système d'irradiation classique.
  • Selon une deuxième caractéristique du second aspect de l'invention, le bloc réflecteur comprend également un premier élément latéral et un second élément latéral, les deux éléments latéraux sont disposés de part et d'autre du réflecteur, chaque élément latéral est équipé de moyens de connexion configuré pour former une connexion hydraulique avec l'orifice d'entrée et/ou à l'orifice de sortie de l'enveloppe de l'échangeur thermique.
  • Selon une troisième caractéristique du second aspect de l'invention, le bloc support embarque des capteurs électroniques qui sont disposés au niveau du réceptacle de la lampe flash afin d'être isolés du système de refroidissement, leur alimentation basse tension étant dégagé latéralement par rapport au système de refroidissement. Cette caractéristique participe à réduire le risque de phénomène d'arc électrique entre le système de refroidissement et l'alimentation électrique des capteurs électroniques.
  • Selon une quatrième caractéristique du second aspect de l'invention, le système de refroidissement possède une première connexion hydraulique alimentant en liquide calorifique au moins un circuit de refroidissement qui est au moins partiellement intégré au réflecteur, le système de refroidissement étant connecté à un système d'alimentation en fluide calorifique au travers de sa première connexion hydraulique et d'une seconde connexion hydraulique. De préférence, la première connexion hydraulique et la seconde connexion hydraulique sont disposées à l'opposé de l'alimentation basse tension des capteurs électroniques, de l'autre côté du bloc réflecteur. Ceci afin de diminuer le risque de phénomène d'arc électrique.
  • Selon une cinquième caractéristique du second aspect de l'invention, le module optique comprend des moyens de mise en circulation constitués d'une pompe et d'un réservoir, la pompe puisant dans un réservoir de liquide calorifique, les moyens de mise en circulation sont déportés du module optique. De plus, de l'eau déionisée est utilisée comme liquide calorifique et un filtre déioniseur est disposé entre le réservoir et la pompe.
  • D'autres particularités et avantages apparaîtront dans la description détaillée qui suit, d'un exemple de réalisation, non limitatif, de l'invention qui est illustré par les figures 1 à 8 placées en annexe et dans lesquelles :
    • La figure 1 est une représentation en perspective d'un bloc optique d'un système de décontamination à la lumière pulsée haute fréquence qui est conforme à un aspect de l'invention ;
    • La figure 2 est une représentation d'une vue éclatée du bloc optique de la figure 1, qui permet de distinguer une lampe flash conforme à un aspect de l'invention ;
    • La figure 3 est une représentation en perspective de la lampe flash visible à la figure 2;
    • Les figures 4 et 5 sont des représentations du sens de circulation d'un fluide calorifique au sein du circuit de refroidissement du bloc optique et de la lampe flash ;
    • La figure 6 est une représentation d'une vue éclatée d'un module optique complet conforme à l'invention ;
    • La figure 7 est une représentation schématique de la diffusion et réfraction du rayonnement électromagnétique de la lampe flash en direction d'une zone cible ; et
    • La figure 8 est une représentation schématique d'une coupe transversale d'un réflecteur du bloc optique.
  • Comme illustré aux figures 1 à 8, un aspect de l'invention a trait à une lampe flash 1 à lumière pulsée configurée pour fournir, à haute fréquence, un rayonnement électromagnétique de lumière blanche qui présente un spectre électromagnétique allant de 180 nm à 1100 nm.
  • La présente rédaction s'attache à décrire l'invention dans le cadre d'un système de décontamination d'une zone cible 2. Toutefois, l'invention décrite dans ce document peut également être appliquée à tous domaines techniques ou industriels qui emploient d'ores et déjà la technologie d'irradiation à la lumière pulsée ou seraient susceptibles d'employer cette technologie.
  • Dans ce contexte, la lampe flash 1 comprend un tube à plasma 3 qui est hermétique et contient un gaz sous pression. Dans cet exemple, le gaz contenu dans le tube à plasma 3 est maintenu à une pression comprise entre 300 Torr et 900 Torr et de préférence la pression est comprise entre 450 Torr et 750 Torr.
  • Dans le présent exemple, le gaz rare xénon est utilisé de par sa faculté à produire un rayonnement électromagnétique de lumière blanche enrichie en rayonnement UV. Il est toutefois aussi possible d'utiliser le gaz rare krypton. Un mélange xénon/krypton pourrait également être utilisé dans diverses proportions.
  • Comme illustré aux figures 2, 3, 5 et 6, le tube à plasma 3 s'étend selon une direction longitudinale entre une première extrémité 30 et une seconde extrémité 31. Dans cet exemple, le tube à plasma 3 s'apparente à un cylindre rectiligne. Toutefois, le tube à plasma 3 pourrait prendre une multitude de formes géométriques régulières ou non régulières. A titre indicatif, le tube à plasma 3 peut présenter une longueur comprise entre 100 mm et 500 mm pour un diamètre intérieur compris entre 0,1 mm et 1 mm. Le diamètre intérieur correspond au diamètre de l'enceinte contenant le gaz qui est délimité par les parois du tube à plasma 3.
  • A chaque extrémité 30, 31 du tube à plasma 3 est disposé un bouchon 32. Le bouchon 32 assure hermétiquement le maintien sous pression déterminée du gaz contenu dans le tube à plasma 3. En outre, chaque bouchon 32 est équipé d'une électrode 33 qui est au moins partiellement en contact avec le gaz contenu dans le tube à plasma 3. Au contact du gaz, les électrodes 33 permettent de transmettre un courant électrique haute tension entre chaque extrémité 30, 31 de la lampe flash 1. Au sens de l'invention, un courant électrique de haute tension signifie que ce courant présente une tension comprise entre 1500 Volt et 5000 Volt.
  • Ainsi, lorsqu'un courant de haute tension traverse la lampe flash 1, le gaz qu'elle contient est ionisé. En réponse à cette ionisation, le gaz génère un rayonnement électromagnétique dit de haute intensité. Un rayonnement électromagnétique de haute intensité signifie selon l'invention un rayonnement électromagnétique qui génère une puissance électrique élevée comprise entre 0,8 MW et 3 MW.
  • Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 6, chaque bouchon 32 est prolongé par une gaine 34 qui s'étend vers l'extérieur de la lampe flash 1 de manière à être reliée à un boitier haute tension en capacité d'alimenter la lampe flash 1. Afin d'être reliée à un câble du boitier haute tension la gaine 34 est prolongée à l'extérieur de la lampe flash 1 par un connecteur électrique 35.
  • Bien entendu, chaque connecteur électrique 35 est connecté à une électrode 33 afin de transmettre le courant haute tension au travers du tube à plasma 3 de la lampe flash 1. Ainsi, les connecteurs électriques 35 définissent les bornes de la lampe flash 1.
  • De manière remarquable, la lampe flash 1 comporte un échangeur thermique 5 à fluide calorifique intégré à sa structure. En particulier, le tube à plasma 3 est solidaire de l'échangeur thermique 5 à fluide calorifique. Plus spécifiquement, le tube à plasma 3 est au moins partiellement intégré dans l'échangeur thermique 5. Ainsi, le gaz contenu dans le tube à plasma 3 peut être refroidi en permanence lors de l'utilisation de lampe flash 1. De préférence, le tube à plasma 3 est entièrement intégré dans l'échangeur thermique 5. En effet dans cet exemple, l'échangeur thermique 5 s'étend selon une direction longitudinale autour du tube à plasma 3 de la lampe flash 1.
  • Ici, le fluide calorifique peut être formé par un gaz et/ou de l'eau. L'air sera préféré comme fluide calorifique lorsque l'on choisit un fluide calorifique de type gaz. Tandis que l'on préférera utiliser de l'eau déionisée. En effet, l'eau déionisée présente l'avantage de réduire le risque d'apparition d'un arc électrique entre le circuit haute tension et le liquide calorifique circulant dans l'échangeur thermique 5. Cette caractéristique contribue à augmenter la sécurisation de la lampe flash 1 lors de son fonctionnement et de son entretien.
  • Toujours dans cette optique de sécurisation de la lampe flash 1, les électrodes 33 sont totalement isolées de l'échangeur thermique 5. En pratique, chaque gaine 34 protège une électrode 33 en s'étendant, au travers de l'échangeur thermique 5, vers l'extérieur de la lampe flash 1. Dans les faits, chaque gaine 34 relie hermétiquement une électrode 33 à un connecteur électrique 35 via un câble électrique (non visible). L'isolation de l'alimentation haute tension de la lampe flash 1 vis-à-vis de l'échangeur thermique permet également de réduire le risque d'arc électrique.
  • Dans cet exemple, chaque gaine 34 possède au moins une portion rigide afin de maintenir en position le tube à plasma 3 en position au sein de l'échangeur thermique 5. Ici, le tube à plasma 3 est maintenu en position selon un axe médian longitudinal de l'échangeur thermique 5. La portion rigide de la gaine 34 s'étend au moins depuis le bouchon 32 jusqu'à l'extérieur de l'échangeur thermique 5. La portion rigide de la gaine 34 correspond à la portion de la gaine 34 qui est interne de la lampe flash 1. Il est à noter que des moyens d'étanchéité sont disposés à la jonction entre la paroi de l'échangeur thermique 5 et la gaine 34. A titre indicatif, les moyens d'étanchéité peuvent être formés par un joint d'étanchéité classique.
  • Comme illustré aux figures 2, 3 et 6, l'échangeur thermique 5 est formé par une enveloppe 50 qui s'étend longitudinalement entre ses deux extrémités 51, 52. A chaque extrémité 51, 52, l'enveloppe 50 présente un épaulement 53 qui délimite chaque extrémité 51, 52. Entre chaque épaulement 53 est définie une partie centrale 54 de l'enveloppe 50 qui contient le tube à plasma 3. Ainsi, chaque extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50 contient une partie d'une électrode 33 et la portion rigide de la gaine 34. Dans cet exemple, l'épaulement 53 marque également une réduction du diamètre de l'enveloppe 50 par rapport au diamètre de l'enveloppe 50 dans sa partie centrale 54.
  • Dans cet exemple, l'enveloppe 50 contient entièrement le tube à plasma 3 et forme une double peau. Le tube à plasma 3 et l'échangeur thermique 5 forment ainsi un ensemble indissociable. En ce sens, il est possible de qualifier la lampe flash 1, comme une lampe double peau.
  • En outre, l'enveloppe 50 comporte un orifice d'entrée 55 et un orifice de sortie 56 de fluide calorifique. L'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 contribuent à générer une circulation de fluide calorifique autour du tube à plasma 3. A cet effet, l'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 sont respectivement disposés à proximité d'une extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50. Le positionnement de l'orifice d'entrée 55 et de l'orifice de sortie 56 à chaque extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50 contribue à optimiser la circulation de fluide calorifique.
  • En vue de générer un flux de fluide calorifique suffisamment important, le choix du diamètre intérieur de l'enveloppe 50 dépend de la longueur du tube à plasma 3. Par exemple, selon l'invention un débit suffisant correspond à un débit compris entre 4 et 12 litres par minute.
  • A titre indicatif, un débit suffisant de fluide calorifique peut être obtenu lorsque la lampe flash 1 est conçue selon un rapport longueur du tube à plasma 3 sur le diamètre intérieur de l'enveloppe 50 qui est compris entre 10 et 20 et de préférence ce rapport est compris entre 13 et 17.
  • Dans l'exemple illustré notamment à la figure 3, l'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 sont prolongés extérieurement par un conduit qui s'étend depuis l'échangeur thermique 5 dans une direction opposée au tube à plasma 3. Ledit conduit s'étend sur une distance comprise entre 15 mm et 20 mm.
  • En particulier, l'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 s'étendent selon un axe perpendiculaire à l'axe médian longitudinal de l'enveloppe 50. Dans le cas d'espèce, les conduits de l'orifice d'entrée 55 et de l'orifice de sortie 56 sont parallèles l'un à l'autre et s'étendent dans la même direction.
  • Dans l'exemple de la figure 3, l'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 sont saillants de l'enveloppe 50 et dégagés latéralement par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma 3. Chaque orifice 55, 56 s'étend selon un angle de 90° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma 3. Cette configuration permet de contraindre l'entrée et la sortie de fluide calorifique au sein de l'échangeur thermique 5. Cette contrainte génère un flux turbulent au sein de l'échangeur thermique 5. A pression égale, un flux turbulent permet d'améliorer les échanges calorifiques entre le fluide calorifique et le tube à plasma 3. Le refroidissement de la lampe flash 1 s'en trouve amélioré.
  • En pratique, afin de créer un flux turbulent, chaque orifice 55, 56 peut s'étendre selon un angle supérieur à 45° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma 3. Les orifices 55, 56 et leur prolongement constituent des connecteurs mécaniques configurés pour être connectés respectivement à un conduit d'un système de refroidissement de la lampe flash 1.
  • Chaque orifice 55, 56 peut posséder un diamètre intérieur qui est inférieur au diamètre de l'enveloppe 50. Le diamètre intérieur de chaque orifice 55, 56 peut être compris entre 5 mm et 10 mm.
  • La réduction du diamètre de chaque orifice 55, 56 participe également à générer à un flux de fluide calorifique turbulent.
  • Comme illustrés aux figures 2, 3 et 6, l'orifice d'entrée 55 et l'orifice de sortie 56 sont respectivement équipés d'un joint ressort 57. Dans cet exemple, les deux joints ressorts 57 ceinturent respectivement le prolongement de chaque orifice 55, 56. Chaque joint ressort 57 est un joint d'étanchéité. A cet effet, chaque joint ressort 57 comprend une structure en matériau élastique. Le matériau élastique peut être constitué par du caoutchouc naturel ou synthétique, ou tout autre matériau polymère possédant des propriétés d'élasticité.
  • La structure de chaque joint ressort 57 est équipé de ressort. Le ressort peut-être disposé sur le pourtour de la structure élastique ou être intégré à cette structure élastique par surmoulage.
  • Il est à noter que le tube à plasma 3 et l'enveloppe 50 de l'échangeur thermique 5 sont réalisés dans un matériau qui présente des propriétés optiques de transparence sur l'intégralité du spectre électromagnétique émis par la lampe flash 1. A titre d'exemple, il est possible d'utiliser de matériau de silice fondue.
    • Exemples de réalisation d'une Lampe Flash selon l'invention
  • Comme nous l'avons évoqué précédemment, la puissance d'émission d'une lampe flash 1 selon l'invention dépend de plusieurs paramètres.
  • De manière connue, la puissance instantanée d'un dipôle peut se calculer selon la formule suivante : P = E Δ t
    Figure imgb0002
     Avec,
    • P = Puissance en Watt,
    • E= Energie en Joule
    • Δt= durée du Flash en seconde
  • De manière classique, l'énergie peut s'exprimer selon la formule suivante : E = 1 2 CV 2
    Figure imgb0003
     Avec,
    • E = énergie en joule
    • C = la capacité en Farad de lampe
    • V = La tension appliquée aux bornes de la lampe
  • Les paramètres C et V sont identifiés dans le module d'électronique de puissance. Ces paramètres sont déterminés en fonction des caractéristiques de la lampe flash 1.
  • Deux exemples de réalisation de l'invention sont détaillés dans le tableau 1 ci-dessous. Tableau 1
    Paramètres Exemple 1 Exemple 2
    Longueur tube à plasma (en mm) 100-200 200-400
    Diamètre intérieur tube à plasma (en mm) 1-10 1-10
    Diamètre intérieur Enveloppe (en mm) 10-20 10-20
    Capacité (en µF) 40-60 40-60
    Tension appliquée (en Volt) 1800-3200 3200-4200
    Durée du Flash (en µs) 80-220 200-220
    Puissance du Flash (en Mégawatt) 0,9-1,5 1,3-2,5
  • Comme illustré aux figures 1, 2 et 4 à 6, la lampe flash 1 est configurée de manière à fonctionner au sein d'un module optique 6. Le module optique 6 constitue un second aspect de la présente invention.
  • Le module optique 6 possède au moins deux blocs : un bloc support 7 et un bloc réflecteur 8 qui peuvent être séparés l'un de l'autre.
  • Comme illustré à la figure 6, le bloc support 7 est formé par l'habillage 60 du module optique 6. L'habillage 60 comprend une plaque support 61 qui s'étend de préférence selon un plan. Comme illustré à la figure 6, la plaque support 61 est délimitée par des bords périphériques. Ici, les bords périphériques sont formés par quatre côtés qui définissent une plaque support 61 de forme rectangulaire. Toutefois, la plaque support 61 pourrait prendre une multitude de formes. L'habillage 60 possède également des parois latérales 62 qui s'étendent depuis les bords périphériques de manière perpendiculaire au plan de la plaque support 61. Dans l'exemple illustré à la figure 6, le bloc support 7 est équipé d'une fenêtre 70. La fenêtre 70 est ménagée dans la plaque support 61. La fenêtre 70 est délimitée latéralement par une bordure interne 63 de la plaque support 61. De part et d'autre de la fenêtre 70 deux espaces latéraux 64 du module optique 6 sont définis entre la bordure interne 63 et les bords périphériques de la plaque support 61.
  • De préférence, la fenêtre 70 est transparente aux moins aux rayons UV de manière à diffuser le rayonnement électromagnétique de la lampe flash 1 en direction d'une zone cible 2. De préférence, la fenêtre 70 est transparente pour l'intégralité du spectre électromagnétique émis par la lampe flash 1. A cet effet, la fenêtre 70 transparente peut être réalisée dans un matériau qui comporte des propriétés optiques similaires au matériau employé pour la confection du tube plasma 3 et de l'enveloppe 50.
  • Le bloc support 7 comprend également un réceptacle 71 de la lampe flash 1. Le réceptacle 71 et la lampe flash 1 sont configurés pour que la lampe flash 1 soit positionnée de manière amovible dans le réceptacle 71 par emboitement. Ce caractère amovible facilite le montage/démontage de la lampe flash 1 et plus généralement l'entretien de la lampe flash 1 et du module optique 6.
  • En outre, le réceptacle 71 permet de maintenir la lampe flash 1 en position dans l'axe de la fenêtre 70. A ces fins, le réceptacle 71 possède un premier support 72 et un second support 73 qui sont disposés de part et d'autre de la fenêtre 70. Chaque support 71, 72 est solidarisé à la plaque support 61 dans un espace latéral 64 du module optique 6. Chaque support 72, 73 est positionné selon un axe longitudinal médian de la fenêtre 70.
  • Les deux supports 72, 73 se présentent sous la forme d'un élément quadrangulaire configuré pour recevoir une extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50 de la lampe flash 1. Chaque support 72, 73 comporte un détrompeur 74, de préférence, le détrompeur 74 consiste en un logement ménagé sur sa face supérieure. Plus précisément, le logement s'étend longitudinalement depuis un côté du support proximal de la fenêtre 70 vers le côté opposé du support, sans toutefois le rejoindre. Le côté opposé du support est distal de la fenêtre 70.
  • Le détrompeur 74 est avantageusement configuré de façon à recevoir une extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50. En particulier, la forme et les dimensions du logement sont configurées de façon spécifique pour accueillir une extrémité 51, 52 de l'enveloppe 50. Dans cet exemple, lorsqu'une extrémité de l'enveloppe 51, 52 est emboitée dans un logement d'un détrompeur 74, l'épaulement 53 de cette extrémité 51, 52 est disposé en butée du côté de chaque support 72, 73 qui est proximal de la fenêtre 70.
  • Chaque détrompeur 74 assure un positionnement de la lampe flash 1 selon l'axe longitudinal médian de la fenêtre 70. A ces fins, le logement s'étend selon l'axe longitudinal médian de la fenêtre 70 de manière à ce que la lampe flash 1 s'étende selon ce même axe. Cette caractéristique permet d'optimiser la diffusion des irradiations vers la zone cible 2 au travers de la fenêtre 70.
  • Comme illustré aux figures 1, 2 et 4, chaque détrompeur 74 comporte une rainure 75 qui s'étend depuis le logement du détrompeur 74 jusqu'au côté de chaque support 72, 73 qui est distal de la fenêtre 70. La rainure 75 est configurée pour coopérer avec la portion de la gaine 34 qui s'étend à l'extérieur de lampe flash 1. La rainure 75 contribue au dégagement de la gaine 34 du bloc support 7.
  • En outre, le bloc support 7 possède des capteurs électroniques contrôlant le bon fonctionnement du module optique 6. A titre indicatif, il est possible d'embarquer sur le bloc support 7 un détecteur UV (photodiode UV) afin s'assurer de la quantité de rayonnement UV reçu par la zone cible 2. Le bloc support 7 peut également être équipé d'un détecteur bris de verre qui permet de contrôler l'intégrité de la fenêtre 70 et/ou de la lampe flash 1. Avantageusement, les capteurs électroniques sont disposés au niveau d'un des deux supports 72, 73. Dans cet exemple, les capteurs électroniques sont disposés au niveau du support 73. La plaque support 61 possède des perçages afin que les capteurs électroniques soient pointés vers la zone cible 2. Les capteurs électroniques sont alimentés par une alimentation basse tension 76. L'alimentation basse tension 76 peut être formée par une alimentation électronique classique de douze volts. Dans cet exemple, l'alimentation basse tension 76 est dégagée latéralement du module optique 6.
  • A titre indicatif, les deux supports 72, 73 peuvent être conçus dans un matériau polymérique et/ou composite. A titre indicatif, il est possible d'utiliser des fluoro-polymères tels que le polyflurorure de vinylidène (PVDF) ou le polytétrafluroéthylène (PTFE). Avantageusement, un matériau polymérique fluoré est résistant au rayonnement électromagnétique de la lumière UV. Un tel choix permet d'augmenter la longévité du bloc support 7.
  • Comme illustré à la figure 6, le bloc support 7 est configuré pour coopérer avec le bloc réflecteur 8. En particulier, le bloc réflecteur 8 s'emboite de manière spécifique avec le bloc support 7 par le dessus de ce dernier.
  • Intéressons-nous à la composition du bloc réflecteur 8. Le bloc réflecteur 8 comprend un réflecteur 80. Dans cet exemple, le réflecteur 80 est façonné dans la masse. Cela signifie qu'il est façonné d'une seule pièce dans la masse d'un bloc de matériau déterminé. De préférence, le matériau est choisi de nature métallique.
  • Tel qu'illustré à la figure 7, le réflecteur 80 assure une première fonction de réflexion et concentration du rayonnement électromagnétique de la lampe flash 1 en direction de la zone cible 2. A cet effet, le réflecteur 80 est une pièce quadrangulaire qui possède une face supérieure 800 et deux faces latérales 801 qui s'étendent longitudinalement de part et d'autre de la face supérieure 800. La face supérieure 800 et les faces latérales 801 forment un capot configuré pour recouvrir la fenêtre 70. Par ailleurs, le réflecteur 80 possède un sillon 81 qui s'étend longitudinalement dans la pièce quadrangulaire. Ici, le sillon 81 est ménagé dans la masse de la pièce quadrangulaire.
  • Comme illustré à la figure 8, le sillon 81 traverse la pièce quadrangulaire longitudinalement de manière à former un tunnel. De plus, le sillon 81 est de préférence poli de manière à présenter des propriétés optiques de réflexion. Ainsi, le sillon 81 assure la réflexion et la concentration du rayonnement électromagnétique de la lampe flash 1 en direction de la zone cible 2.
  • A titre indicatif, le réflecteur 80 peut être réalisé dans un matériau métallique tel que l'acier et de préférence l'aluminium. L'objectif du réflecteur 80 est de réfléchir le rayonnement électromagnétique émis par la lampe flash 1 et notamment la partie UV de ce rayonnement. En ce sens, l'aluminium poli renvoie 80% du rayonnement électromagnétique UV émis par la lampe flash 1.
  • Le réflecteur 80 présente des dimensions légèrement supérieures à celles de la fenêtre 70 de manière à prendre appui sur la plaque support 61 entre la bordure interne 63 et les bords périphériques. Ainsi, le réflecteur 80 est conformé de manière à recouvrir, d'une part, la lampe flash 1 positionnée dans son réceptacle 71, et d'autre part, la fenêtre 70 ménagée dans la plaque support 61.
  • Comme illustré aux figures 1, 2, 4 et 6, le bloc réflecteur 8 comprend également un premier élément latéral 82 et un second élément latéral 83. Les deux éléments latéraux 82, 83 sont solidaires du réflecteur optique 80. Plus précisément, les deux éléments latéraux 82, 83 sont solidarisés au réflecteur optique 80 de part et d'autre du sillon 81 à chacune de ses extrémités 810, 811. Ainsi, une face supérieure de chaque élément latéral 82, 83 prolonge latéralement la face supérieure 800 du réflecteur 80.
  • Chaque élément latéral 82, 83 est configuré pour coopérer avec un support 72, 73 déterminé du réceptacle 71 de la lampe flash 1. En effet, chaque élément latéral 82, 83 comporte un logement complémentaire du logement du détrompeur 74 de chaque support 72, 73. Le logement complémentaire assure un emboitement d'un élément latéral 82, 83 avec un support 72, 73 tout en maintenant la lampe flash 1 en position au sein du bloc optique 6.
  • De la même manière, chaque élément latéral 82, 83 comprend une rainure 84 complémentaire de la rainure 75 de dégagement de chaque support 72, 73. Les rainures 75, 84 respectivement disposées sur un support 72, 73 et sur un élément latéral 82, 83, contribuent conjointement à dégager latéralement les portions extérieures des gaines 34 du bloc support 7 et du bloc réflecteur 8. En conséquence, la lampe flash 1 comporte deux connecteurs électriques 35 qui sont isolés du bloc réflecteur 8 et du bloc support 7 par dégagement latéral au niveau du réceptacle 71 de la lampe flash 1 (illustré aux figure 1 et 4). Les connecteurs électriques 35 sont reliés par des câbles à un boitier haute tension indépendant du module optique 6.
  • A titre indicatif, chaque élément latéral 82, 83 peut être conçu dans un matériau polymérique et/ou composite. Comme pour les supports 72, 73 du bloc support 7, et pour les mêmes raisons, il est préférable d'utiliser un matériau polymérique/composite résistant aux rayonnements UV.
  • Avantageusement, le bloc réflecteur 8 est relié de manière amovible au bloc support 7. A cet effet, le module optique 6 comprend des moyens mécaniques 9 démontables manuellement. A titre d'exemple, ces moyens mécaniques 9 peuvent être formés par des vis imperdables. Cette caractéristique permet à un opérateur de réaliser une opération de maintenance sans utiliser d'outil.
  • Les moyens mécaniques 9 coopèrent avec un premier alésage 90 réalisé à une position déterminée dans chaque élément latéral 82, 83. Les moyens mécaniques 9 coopèrent également avec un second alésage 91 qui est réalisé à une position déterminée dans chacun des supports 72, 73. La position du second alésage 91 correspond à la position du premier alésage 90 de manière à ce qu'ils soient positionnés selon un axe commun lorsque le bloc réflecteur 8 est emboité avec le bloc support 7.
  • Dans l'exemple illustré aux figures 1, 2, 4, 5 et 6, le module optique 6 est avantageusement équipé de moyens de préhension 65. Ici, les moyens de préhension 65 sont solidaires du bloc réflecteur 8 au niveau de la face supérieure 800 du réflecteur 80. Dans cet exemple, les moyens de préhension 65 sont formés par une poignée. Les moyens de préhension 65 permettent à un opérateur de séparer aisément le bloc réflecteur 8 du bloc support 7 afin de procéder à des opérations d'entretien. Bien évidemment, l'assemblage du bloc réflecteur 8 sur le bloc support 7 est également facilité et accéléré lors du montage ou remontage du bloc optique 6.
  • En outre comme illustré aux figures 1, 2, 4, 5 et 8, le bloc réflecteur 8 comporte un système de refroidissement du module optique 6. Le système de refroidissement comprend au moins un circuit de refroidissement 10 à fluide calorifique. De préférence, le circuit de refroidissement 10 est au moins partiellement intégré au réflecteur 80.
  • Le circuit de refroidissement 10 est alimenté en fluide calorifique par une connexion hydraulique 11, 16. Dans cet exemple, la connexion hydraulique 11, 16 est disposée sur le premier élément latéral 82 du bloc réflecteur 8.
  • Selon une première variante de l'invention illustré aux figures 4 et 5, l'admission de fluide calorifique est branchée à une première connexion hydraulique 11. Cette configuration permet de transmettre le fluide calorifique directement à l'échangeur thermique 5 de la lampe flash 1. Ce n'est que dans un second temps que le fluide calorifique pénètre dans le circuit de refroidissement 10.
  • Selon une seconde variante de l'invention, l'admission de fluide calorifique est branchée à une seconde connexion hydraulique 16. Cette configuration permet de transmettre le fluide calorifique directement dans le circuit de refroidissement 10. Selon cette variante, le réflecteur 80 est refroidi par un fluide calorifique plus froid. Une telle configuration permet de mieux refroidir le réflecteur 80 lorsque la fréquence de flash est supérieure ou égale à 1 Hz.
  • A ces fins, chaque élément latéral 82, 83 est équipé de moyens de connexion 12, 13 à l'orifice d'entrée 55 et/ou à l'orifice de sortie 56 de l'enveloppe 50 de l'échangeur thermique 5. Lors de l'emboitement entre le bloc support 7, la lampe flash 1 et le bloc réflecteur 8, les moyens de connexion 12, 13 sont configurés de manière à s'enclencher avec l'orifice d'entrée 55 et/ou à l'orifice de sortie 56 qui sont maintenus en position par le détrompeur 74.
  • De manière avantageuse, lorsque le bloc support 7, la lampe flash 1 et le bloc réflecteur 8 sont emboités, la première connexion hydraulique 11 est connectée à l'orifice d'entrée 55 de l'échangeur thermique 5 au travers des moyens de connexion 12 du premier élément latéral 82. En parallèle, l'orifice de sortie 56 est connecté aux moyens de connexion 13 du second élément latéral 83. Dans cet exemple, les moyens de connexion 13 sont connectés au circuit de refroidissement 10 du réflecteur 80 via un conduit extérieur 14. Ici, le conduit extérieur 14 se connecte à la partie du circuit de refroidissement qui est intégrée au réflecteur 80. La connexion entre le conduit extérieur 14 et la partie du circuit de refroidissement 10 qui est intégrée au réflecteur 80 est positionnée au niveau du premier élément latéral 82.
  • Les moyens de connexion 12, 13 peuvent être respectivement constitués par une douille. La douille présente un diamètre interne supérieur au diamètre de chaque orifice 55, 56. Chaque orifice 55, 56 constitue ainsi un connecteur mécanique mâle configuré pour former une connexion mécanique avec les moyens de connexion 12, 13 qui sont de type femelle.
  • Selon l'invention, les connexions respectives entre les moyens de connexion 12, 13 et les orifices 55, 56 sont opérées par emboitement des orifices 55, 56 dans les moyens de connexion 12, 13. Lesdites connexions constituent les seules liaisons mécaniques entre la lampe flash 1 et le bloc réflecteur 8.
  • Dans ce contexte, chaque joint ressort 57 est inséré à l'intérieur d'une douille d'un moyen de connexion 12, 13. Ceci a pour effet de réduire les contraintes mécaniques qui s'appliquent au niveau des fixations de la lampe flash 1. Le joint ressort 57 permet avantageusement de limiter les casses de lampe flash 1 lors de leur installation ou de leur remplacement. Par ailleurs en cours d'utilisation, le joint ressort 57 permet de placer la lampe flash 1 en suspension en créant une liaison mécanique élastique.
  • En sus, le ressort du joint ressort 57 produit, avant l'arrivée du fluide calorifique, une précontrainte à l'intérieur de la douille qui assure l'étanchéité de la connexion en l'absence de fluide calorifique ou lors de l'arrivée du fluide calorifique. L'élasticité du joint 57 lui permet également de se comprimer lorsque la pression du fluide calorifique augmente, assurant ainsi une parfaite étanchéité de la connexion hydraulique. Cette caractéristique contribue à augmenter sécurité du module optique 6.
  • Comme illustré à la figure 8, le circuit de refroidissement 10 est partiellement intégré dans la masse du réflecteur 80. En particulier, le circuit de refroidissement 10 comporte un échangeur thermique 15. Ici, l'échangeur thermique 15 parcourt longitudinalement le réflecteur 80. En pratique, l'échangeur thermique 15 réalise à minima un va et vient de part et d'autre du sillon 81. En sortie de la partie du circuit de refroidissement 10 qui est intégrée au réflecteur 80 se trouve une seconde connexion hydraulique 16 du fluide calorifique. Avantageusement, le seconde connexion hydraulique 16 est disposée au niveau du premier élément latéral 82.
  • Il est à noter que la première connexion hydraulique 11 et la seconde connexion hydraulique 16 sont respectivement reliées à un système d'alimentation en fluide calorifique. Selon la variante de l'invention le branchement de l'admission et de l'évacuation de fluide calorifique peut être inversé sur la première connexion hydraulique 11 et la seconde connexion hydraulique 16. Le sens de circulation du fluide calorifique est alors inversé.
  • Par ailleurs, pour éviter la présence d'ions malgré un passage dans la masse métallique du réflecteur 80, le conduit de l'échangeur thermique 15 peut être préalablement oxydé. Lorsque le réflecteur 80 est réalisé en aluminium (Al), l'oxydation du conduit de l'échangeur thermique 15 conduit à un conduit en oxyde d'aluminium (Al2O3) ou communément appelé alumine qui présente des propriétés isolantes. La faible épaisseur d'alumine (quelques µm) n'engendrera pas de problème de refroidissement. De surcroît, l'alumine présente une conductivité thermique de 10.9 W.m-1.K-1 qui permet d'assurer le refroidissement du réflecteur 80.
  • Le système d'alimentation en fluide calorifique peut comprendre des moyens de mise en circulation du fluide calorifique et un réservoir de fluide calorifique. Dans cet exemple, le système d'alimentation en fluide calorifique est extérieur au module optique 6. Ceci dans un souci de diminution des risques de phénomène d'arc électrique.
  • Dans le cas, le cas d'un fluide calorifique de type gaz, les moyens de mise en circulation peuvent être formés par une pompe branchée sur un réservoir de gaz ou présentant une admission d'air ambiant.
  • Dans le cas d'un fluide calorifique de type liquide calorifique, les moyens de mise en circulation peuvent être constitués d'une pompe puisant dans un réservoir de liquide calorifique. Lorsque l'eau déionisée est utilisée comme liquide calorifique, un filtre déioniseur est avantageusement disposé entre le réservoir et la pompe. Le filtre déioniseur permet d'éliminer d'éventuels ions qui auraient été captés par le fluide calorifique lors de son parcours.
  • En outre, l'agencement spécifique du système de refroidissement présente plusieurs avantages. De manière générale, ce système de refroidissement est configuré de façon à se connecter de façon amovible avec l'échangeur thermique 5 de la lampe flash 1. Cette caractéristique permet de simplifier les opérations d'entretien du module optique 6.
  • Selon la variante de l'invention illustrée aux figures 4 et 5, de par la configuration du système de refroidissement le fluide calorifique passe dans un premier temps dans l'échangeur thermique 5 de la lampe flash 1. Ceci permet d'éviter qu'un fluide calorifique ne se charge en ions en passant dans la masse du réflecteur 80 métallique avant d'être au contact du tube à plasma 3. Or, ceci contribue à diminuer le risque qu'un phénomène d'arc électrique se produise au niveau du système de refroidissement.
  • En sortie de l'échangeur thermique 5 de lampe flash 1, le fluide calorifique passe au travers du conduit externe 14 afin de pénétrer dans l'échangeur thermique 15 du réflecteur 80 au niveau du premier élément latéral 82. En sortie de l'échangeur thermique 15 du réflecteur 80, le fluide calorifique rejoint via la seconde connexion hydraulique 16 le système d'alimentation en fluide calorifique. Il est à noter que la circulation du fluide calorifique au sein du système de refroidissement et de l'échangeur thermique 5 est schématisé sur les figures 4 et 5 par des flèches qui se suivent.
  • Dans ce même objectif, la première connexion hydraulique 11 et la seconde connexion hydraulique 16 du circuit de refroidissement 10 sont tous deux disposés d'un même côté du réflecteur 80. En effet, la première connexion hydraulique 11 et la seconde connexion hydraulique 16 sont disposées au niveau du premier élément latéral 82. Cette caractéristique participe également à réduire le risque qu'un phénomène d'arc électrique se produise en périphérie du module optique 6. L'alimentation en fluide calorifique est donc parfaitement isolée de l'alimentation haute tension de la lampe flash 1. De plus, l'alimentation basse tension 76 du module optique 6 est intégrée de l'autre côté du réflecteur 80, dans le second support 73 du réceptacle 71.
  • Ainsi, l'alimentation en fluide calorifique est effectuée d'un côté du réflecteur 80 alors que l'alimentation basse tension de la partie électronique du module optique 6 est effectuée de l'autre côté du réflecteur 80. De surcroît, comme nous l'avons évoqué précédemment, les connecteurs électriques 35 hautes tensions de la lampe flash 1 sont isolés et dégagés latéralement du module optique 6. Toute ces caractéristiques et leur agencement contribuent à diminuer de génération d'un arc électrique lors du fonctionnement du module optique 6 ou d'une opération d'entretien.
  • Il est à noter qu'un couvercle peut être prévu afin de coopérer avec les parois latérales 62 en vue de fermer supérieurement l'habillage 60 du module optique 6.

Claims (12)

1. Lampe flash (1) à lumière pulsée comprenant un tube à plasma (3) hermétique qui contient un gaz sous pression, le tube à plasma (3) s'étendant selon un axe longitudinal entre une première extrémité (30) et une seconde extrémité (31), à chaque extrémité (30, 31) du tube à plasma (3) est disposé un bouchon (32) équipé d'une électrode (33) qui est au moins partiellement en contact avec le gaz contenu dans le tube à plasma (3) de manière à transmettre un courant électrique haute tension d'une extrémité à l'autre de la lampe flash (1) générant ainsi un rayonnement électromagnétique, le tube à plasma (3) est entièrement intégré dans un échangeur thermique (5) à fluide calorifique, l'échangeur thermique (5) étant formé par une enveloppe (50) s'étendant entre deux extrémités (51, 52) et comprenant un orifice d'entrée (55) et un orifice de sortie (56) de fluide calorifique, l'orifice d'entrée (55) et l'orifice de sortie (56) sont respectivement disposés au niveau d'une extrémité (51, 52) de l'enveloppe (50), caractérisée en ce que l'orifice d'entrée (55) et l'orifice de sortie (56) sont saillants de l'enveloppe (50), dégagés latéralement par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma (3) et s'étendent selon un angle supérieur à 45° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma (3), les électrodes (33) se dégageant, vers l'extérieur au travers de l'échangeur thermique (5), au travers d'une gaine (34) qui prolonge, selon l'axe longitudinal du tube à plasma (3), chaque bouchon (32) isolant totalement les électrodes (33) de l'échangeur thermique (5).
2. Lampe flash (1) à lumière pulsée selon la revendication 1, l'orifice d'entrée (55) et l'orifice de sortie (56) s'étendent selon un angle de 90° par rapport à l'axe longitudinal du tube à plasma (3).
3. Lampe flash (1) à lumière pulsée selon l'une des revendications 1 et 2, l'orifice d'entrée (55) et l'orifice de sortie (56) sont respectivement équipés d'un joint ressort (57), les deux joints ressorts (57) ceinturant respectivement un orifice (55, 56).
4. Lampe flash (1) à lumière pulsée selon l'une des revendications 1 à 3, chaque gaine (34) possède au moins une portion rigide assurant le maintien du tube à plasma (3) en position au sein de l'échangeur thermique (5).
6. Lampe flash (1) à lumière pulsée selon l'une des revendications 1 à 5, le fluide calorifique étant formé par un gaz et/ou de l'eau, et de préférence de l'eau déionisée.
7. Module optique (6) de lumière pulsée intégrant une lampe flash (1) définie selon l'une des revendications 1 à 6, la lampe flash (1) étant alimentée en courant haute tension via deux connecteurs électriques (35), le module optique (6) possède :
- un bloc support (7) équipé d'un réceptacle (71) de la lampe flash (1) et d'une fenêtre (70) transparente aux moins aux rayons UV de manière à diffuser le rayonnement électromagnétique de la lampe flash (1) en direction d'une zone cible (2),
- un bloc réflecteur (8) comportant, d'une part, un réflecteur (80) qui s'étend selon un axe longitudinal, le réflecteur (80) comportant un sillon (81) qui s'étend selon l'axe longitudinal du réflecteur (80) et assure la réflexion et la concentration du rayonnement électromagnétique de la lampe flash (1) en direction d'une zone cible (2), et d'autre part, un système de refroidissement du module optique (6),
caractérisé en ce que, le réflecteur (80) et le sillon (81) sont façonnés dans la masse, le système de refroidissement du module optique (6) s'étendant au moins partiellement dans la masse du réflecteur (80), ledit système de refroidissement est également configuré de façon à se connecter de manière amovible avec l'échangeur thermique (5) de la lampe flash (1) alors que les deux connecteurs électriques (35) sont isolés du bloc réflecteur (8) et du bloc support (7) par dégagement latéral au niveau du réceptacle (71) de la lampe flash (1).
8. Module optique (6) de lumière pulsée selon la revendication 7, le bloc réflecteur (8) est équipé de moyens de préhension (65) et est relié de manière amovible au bloc support (7) par des moyens mécaniques (9) démontables manuellement.
9. Module optique (6) de lumière pulsée selon l'une des revendications 7 et 8, le bloc réflecteur (8) comprend également un premier élément latéral (82) et un second élément latéral (83), les deux éléments latéraux (82, 83) sont disposés de part et d'autre du réflecteur (80), chaque élément latéral (82, 83) est équipé de moyens de connexion (12, 13) configuré pour former une connexion hydraulique avec l'orifice d'entrée (55) et/ou à l'orifice de sortie (56) de l'enveloppe (50) de l'échangeur thermique (5).
10. Module optique (6) de lumière pulsée selon l'une des revendications 7 à 9, le bloc support (7) embarque des capteurs électroniques qui sont disposés au niveau du réceptacle (71) de la lampe flash (1) afin d'être isolés du système de refroidissement, leur alimentation basse tension (76) étant dégagée latéralement par rapport au système de refroidissement.
11. Module optique (6) de lumière pulsée selon l'une des revendications 7 à 10, le système de refroidissement possède une première connexion hydraulique (11) alimentant en liquide calorifique au moins un circuit de refroidissement (10) qui est au moins partiellement intégré au réflecteur (80), le système de refroidissement étant connecté à un système d'alimentation en fluide calorifique au travers de sa première connexion hydraulique (11) et d'une seconde connexion hydraulique (16).
12. Module optique (6) de lumière pulsée selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de mise en circulation constitués d'une pompe et d'un réservoir, la pompe puisant dans un réservoir de liquide calorifique, les moyens de mise en circulation sont déportés du module optique (6).
13. Module optique (6) de lumière pulsée selon la revendication 12, de l'eau déionisée est utilisée comme liquide calorifique et un filtre déioniseur est disposé entre le réservoir et la pompe.
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