(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インテリジェント紫外線硬化装置において、
複数個のコンポーネントを有する放射体、
該放射体内に装着されているマイクロプロセッサ、
該マイクロプロセッサと信号通信状態にあり複数個のコンポーネントをモニターする形態とされている複数個のインテリジェントマーカー、及び
該マイクロプロセッサと信号通信状態にあり該複数個のコンポーネントに関連する複数個の動作状態を検知する形態とされている複数個のセンサー、
を有しており、
該複数個のインテリジェントマーカーが無線周波数識別タグ及び小型マイクロコントローラの内の少なくとも一つを有しており且つ該少なくとも１個の無線周波数識別タグは、マグネトロンに対して垂直な面内に装着されているコイル型アンテナと、該マグネトロンに対して水平な面内に装着されている内部チップと、を有している装置。
【請求項２】
該小型マイクロコントローラが各モニターされるコンポーネントに固着される形態とされている請求項１記載の装置。
【請求項３】
該マイクロプロセッサが標準のシリアルバスを介して該複数個のインテリジェントマーカーの各々と通信する形態とされている請求項１記載の装置。
【請求項４】
該標準のシリアルバスがシリアルペリフェラルインタフェースバスである請求項３記載の装置。
【請求項５】
該複数個のインテリジェントマーカーの各々が少なくとも製造日、部品番号、及び寿命限界を含む製造情報を維持する形態とされている請求項１記載の装置。
【請求項６】
該マイクロプロセッサが、該複数個のコンポーネントの各々のタイプ及びパラメータを認識し、該複数個のコンポーネントの各々の蓄積された稼動時間を記録し、該複数個のセンサーからのデータをサンプルし且つ処理し、及びシリアルバスを介してマスターコンピュータプロセッサと通信する、形態とされている請求項１記載の装置。
【請求項７】
該シリアルバスがＣＡＮバスである請求項６記載の装置。
【請求項８】
該複数個のモニターされるコンポーネントが１個又はそれ以上のマグネトロン及び第１反射器の内の少なくとも一つである請求項１記載の装置。
【請求項９】
該複数個のセンサーが、バルブ認識器として動作している１個又はそれ以上の温度検知器、内部ファンからの空気の流量を検知する空気圧力センサー、ＵＶパワーセンサー、及びマイクロ波漏洩検知用のＲＦ検知器、の内の少なくとも一つである請求項１記載の装置。
【請求項１０】
該複数個のセンサーは、該放射体内のマイクロ波駆動型ランプ内のＫｒ８５の存在を認識する形態とされている少なくとも１個のバルブ認識器を包含している請求項１記載の装置。
【請求項１１】
該バルブ認識器が、ガイガーカウンター、Ｋｒ８５のエミッションスペクトルを認識するマイクロプロセッサと共に動作可能なＣＭＯＳ又はＣＣＤ撮像器、又はＰＩＮダイオード、の内の一つである請求項１０記載の装置。
【請求項１２】
該バルブ認識器がＫｒ８５の初期点火波長を検知する形態とされている光検知器である請求項１０記載の装置。
【請求項１３】
該複数個のコンポーネントの内の少なくとも一つが使い捨て可能である請求項１０記載の装置。
【請求項１４】
インテリジェント紫外線硬化装置の動作方法において、
放射体であって、複数個のコンポーネントと、該放射体内に装着されているマイクロプロセッサと、該マイクロプロセッサと信号通信状態にある複数個のインテリジェントマーカーと、を有しており、該複数個のインテリジェントマーカーが無線周波数識別タグ及び小型マイクロコントローラの内の少なくとも一つを有しており且つ該少なくとも１個の無線周波数識別タグは、マグネトロンに対して垂直な面内に装着されているコイル型アンテナと、該マグネトロンに対して水平な面内に装着されている内部チップと、を有している、該放射体を用意し、
該複数個のインテリジェントマーカーを使用して該複数個のコンポーネントをモニターし、且つ
複数個のセンサーを使用して該複数個のコンポーネントと関連している複数個の動作状態を検知する、
ことを包含している方法。
【請求項１５】
更に、該マイクロプロセッサを使用して、使い捨て可能コンポーネントの初期据付及びその後の据付時該インテリジェントマーカー内に格納されている情報を読み取り、
該複数個のモニターされるコンポーネントの各々に対して部品ＩＤを割り当て、且つ
該モニターされるコンポーネントの各々に対する開始日及び時間を記録する、
ことを包含している請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
更に、モニターされるコンポーネントの稼動時間をその予定される最大寿命時間と比較することを包含している請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
更に、該稼動時間が予め確立した経過日に近づくか又はそれを超える場合に、該モニターされるコンポーネントをチェックするか又は置換する時であることを表すメッセージを送る、
ことを包含している請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
更に、該稼動時間が格納されている寿命時間限界に近づくか又はそれを越える場合に、該モニターされるコンポーネントを不動作状態とさせる請求項１６記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大略、紫外線（ＵＶ）硬化ランプ組立体に関するものであって、更に詳細には、内部部品の自動在庫管理・モニタリングのためのオンボード（on board）インテリジェンスを包含するＵＶ硬化ランプ組立体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射エネルギは、広範な物質に適用される表面、膜、コーティングを処理するために多様な製造プロセスにおいて使用されている。特定のプロセスとしては、これらに制限されるものではないが、キュアリング（curing）即ち硬化、酸化、浄化及び殺菌等を包含している。重合又は所望の化学的変化をおこさせるために放射エネルギを使用するプロセスは迅速であり且つ、しばしば、熱処理と比較して、一層廉価である。ラディエーション即ち放射は、又、表面処理を制御し且つその放射が適用される箇所のみに優先的な硬化を行わせることを可能とさせるために局所化させることが可能である。硬化は、又、コーティング又は薄膜内において、界面領域又はコーティング又は薄膜のバルク内に局所化させることが可能である。硬化プロセスの制御は、放射供給源タイプ、物理的特性（例えば、スペクトル特性）、放射の空間的及び時間的変化、及び硬化化学（例えば、コーティング組成）等の選択を介して達成される。
【０００３】
硬化、固着、重合、酸化、浄化、又は殺菌等の適用に対して多様な放射供給源が使用される。この様な供給源の例としては、これらに制限されるものではないが、ホトン、電子、又はイオンビーム供給源を包含している。典型的なホトン供給源は、これらに制限されるものではないが、ランプ、白熱灯ランプ、無電極ランプ、及び多様な電子及びソリッドステート供給源（即ち、レーザー）を包含している。従来のアーク型ＵＶランプシステム及びマイクロ波駆動型ＵＶランプシステムは、溶融石英ガラス又は溶融シリカからなる筒状のバルブ被包体である。
【０００４】
図１は、従来技術における放射体及び遮光組立体を示しているマイクロ波駆動型ＵＶ硬化ランプ組立体の斜視図である。図２は、図１のランプ組立体の部分断面図であって、半楕円状の第１反射器及び円形断面の光源を示している。図３は、図１の遮光組立体の内部部分断面図であって、第２反射器及び端部反射器に係合されている半楕円状の第１反射器及び円形断面の光源を示している。
【０００５】
次に、図１−３を参照すると、装置１０は放射体１２及び遮光組立体１４を包含している。放射体１２は、光源２０（後述する）を励起させるためにマイクロ波放射を受け取るための開口１８及び光源２０を冷却させるための空気の流れを受け取るための複数個の開口２２を具備している大略滑らかな半楕円状形状を具備している第１反射器１６を包含している。光源２０は、ランプ（例えば、ガラス対金属のシール又は電極が無いマイクロ波駆動型バルブ（例えば、大略円形断面を具備する筒型バルブ）を有するマイクロ波駆動型ランプなどのモジュール型ランプ）を包含している。光源２０は、第１反射器１６によって形成される半楕円の内部焦点に配置されている。光源２０及び第１反射器１６は、本紙面から出てくる方向（不図示）における軸に沿って直線的に延在している。一対の端部反射器２４（１個のみ図示されている）が第１反射器１６の両側を終端させて実質的に半楕円状の反射筒を形成している。図１−３の遮光組立体は、実質的に滑らかな楕円形状を具備している第２反射器２５を包含している。第２対の端部反射器（１個のみ図示されている）が第２反射器２５の両側を終端させており実質的に半楕円状の反射筒を形成している。
【０００６】
円形断面の加工物管３０が端部反射器２６における円形開口２８内に受納されている。開口２８の中心及び加工物管３０の軸は、典型的に、第１反射器１６によって形成される半楕円の外部焦点（即ち、第２反射器２５によって形成される半楕円の焦点）に位置されている。加工物管２８及び第２反射器２５は本紙面から出てくる方向における軸（不図示）に沿って直線的に延在している。
【０００７】
動作について説明すると、光源２０内のガスが、放射体１２内に位置されているマグネトロン２９等の無線周波数（ＲＦ）放射の供給源によって、プラズマ状態へ励起される。光源２０内の励起されたガスの原子がより低いエネルギ状態へ戻る際に紫外光（ＵＶ）を射出する。紫外光光線３８は光源２０から全ての方向へ放射し、第１反射器１６、第２反射器２５、及び端部反射器２４，２６の内側表面に当たる。その紫外光光線３８の殆どは加工物管３０の中心軸へ向けて反射される。光源２０及び反射器の設計は、加工物管３０内部に配置されている加工物（本紙面から出る方向に直線的に伝播している）の表面において最大のピーク光強度（ランプ照度）を発生すべく最適化されている。
【０００８】
図４は、図１−３の放射体１２と従来の外部電源４０との間の複数のケーブル接続を示している。メリーランド州、ゲティスバーグ、のフュージョンＵＶシステムズによって製造されている現在の放射体は、高電圧ＤＣで駆動されており、且つ無線周波数（ＲＦ）及び紫外（ＵＶ）放射漏れの検知及び測定等のアナログパラメータに対してモニターがなされている。外部電源４０は従来のＡＣ電力を受け取るための３相パワーケーブル４２を包含している。外部電源４０は、４ｋＶ−７ｋＶの範囲において、ＡＣ電力を高電圧ＤＣ電力へ変換させる。この高電圧ＤＣ電力は、外部電源４０と放射体１２との間に延在している高電圧ＨＶケーブル４４へ印加される。ＨＶケーブル４４は、典型的に、７本のアナログ信号線（不図示）を包含しており、それらは、放射体１２へ高電圧（ＨＶ）ＤＣ電力を運ぶための２本の線と、マイクロ波駆動型ＵＶ射出バルブ２０（即ち、光源２０）を関連するフィラメントへ電力を供給するための２本の線と、光検知器と圧力スイッチセンサの各々に対する１本の線と、ケーブルインターロック用の１本の線とである。マイクロ波漏洩状態をモニターするためのＲＦケーブル４６は外部電源４０と放射体１２近くに装着させることが必要なＲＦ検知器４８との間に位置されている。
【０００９】
しかしながら、外部電源４０と放射体１２との間で現在使用されているケーブル４４，４６は多数の欠点を有している。ケーブル４４，４６はケーブルにおける損失に起因して範囲が制限されている。現在の放射体１２は、製品のアップグレード、標準化、及び互換性についてユーザーフレンドリイなものではない。例えば、ＵＶ電力、温度、大気圧、及び部品タイプを含む幾つかの重要なモニター可能なパラメータは、放射体１２内部に付加的なセンサーを据え付けることを必要とする。ケーブル４４，４６は、Ｉ／Ｏが制限されており且つ外部電源４０と放射体１２と間が接近していることを必要とする顕著なテザリング即ち繋ぎ方のために、上記パラメータの遠隔モニタリングを受け付けるために必要な変更を許容するものではない。
【００１０】
現在の放射体１２は、ＵＶ射出用バルブ２０から射出するＵＶ出力パワーのモニタリングを許容するものではない。各ＵＶ射出用バルブ２０はそのＵＶ出力パワーにおいて同一ではない。複数個のＵＶ射出用バルブ２０が互いに隣接して装着される幾つかのＵＶ硬化適用例がある。ランプ毎のＵＶ出力パワーにおける変動を均一化させるために電圧を上下させるために手作業での調節が必要とされる。従って、ＵＶ出力パワーの自動的なモニタリング及び調節を可能とさせることが望ましい。
【００１１】
現在使用されている圧力スイッチ（不図示）は放射体１２内部の空気圧力の実時間モニタリングを可能とさせるものではない。放射体１２内部の空気の流量は、ＵＶ射出用バルブ２０及びマグネトロン２９の寿命にとって重要である。従って、実時間データを制御器へ送信することが可能なモニタリング可能な圧力センサーを据え付けることが望ましい。更に、モニタリング可能な圧力センサーを「スマートブロワー（smart blower）」と一体化させて、モニタリング可能な圧力センサーから受け取られるデータに基づいて自動的に空気流及び「スマートブロワー」の速度変化を管理することが可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、未だに提供されていない望ましいこととしては、高電圧電源に対する主要な変更を必要とすること無しに、性能パラメータ、部品寿命、及び在庫管理のために内部センサーをモニターするためのマイクロプロセッサ制御型ＵＶ硬化放射体である。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
内部部品の性能パラメータ、部品寿命、及び在庫管理の自動化したモニタリングを可能とさせる「インテリジェント」放射体を提供することによって、当該技術において、上述した問題点が対処され且つ技術的解決が達成される。その放射体はオンランプ（on lamp）即ちランプ搭載型のマイクロプロセッサを包含している。該オンランプのマイクロプロセッサは、内部部品を認識し、各部品に対する蓄積稼動時間を記録し、複数個のセンサーからのデータをサンプルすると共に処理し、且つシリアルバスケーブルを介して外部「インテリジェント」電源内に位置されているマスターコンピュータプロセッサと通信する形態とさせることが可能である。
【００１４】
本発明の１実施例によれば、該オンランプマイクロプロセッサは、１個又はそれ以上の内部マグネトロン及び内部第１反射器と関連する複数個のインテリジェントマーカー（ＩＭ）と通信する形態とされている。該インテリジェントマーカーは、モニターすべき各部品に取り付けられている小型マイクロコントローラ又は無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤ）の内の少なくとも一つを包含することが可能である。該オンランプマイクロプロセッサはシリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）バス等の標準のシリアルリンクを介して該ＩＭと通信を行う。該オンランプマイクロプロセッサは、又、バルブ認識体（ＢＲ）として動作する１個又はそれ以上の温度検知器、放射体内の内部ファンからの空気の流量を検知するための空気圧力センサー、ＵＶパワーセンサー、及びマイクロ波漏洩検知用のＲＦ検知器を包含する複数個のアナログ／デジタルセンサー、と通信を行う。
【００１５】
該「インテリジェント」放射体は「インテリジェント」外部電源と通信を行い、該「インテリジェント」外部電源は、廉価な標準の通信プロトコル（例えば、ＣＡＮバス）を使用して該放射体と該外部電源との間の通信のためにデジタルシリアル通信バスを介して該オンランプマイクロプロセッサによるデータの読取及び該放射体の制御を行うためのマスターコンピュータプロセッサを包含すべく修正されている。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来技術における放射体及び遮光組立体を示しているＵＶ硬化ランプ組立体の斜視図。
【図２】円形断面の光源及び半楕円状の第１反射器を示している図１のランプ組立体の部分断面図。
【図３】第２反射器及び端部反射器と係合された円形断面の光源及び半楕円状の第１反射器を示している図１の遮光組立体と相互接続されたランプ組立体の内部部分断面図。
【図４】従来の外部電源と図１−３の放射体との間の複数個のケーブル接続を示した概略図。
【図５】本発明の１実施例に基づいて、インテリジェント制御を包含すべく修正されている図２の放射体の部分断面図。
【図６】本発明の１実施例に基づいて、図５の放射体と共に動作すべく修正された外部電源と該放射体との間の複数個のケーブル接続を示した概略図。
【図７】本発明の１実施例に基づいて、図５及び６の放射体内部に装着されているオンランプマイクロプロセッサボードの電気的概略ブロック図。
【図８】（Ａ）は、共通面内に位置されている半導体チップとコイル型アンテナとを具備している従来のＲＦＩＤタグの概略図、（Ｂ）は、（Ａ）のＲＦＩＤタグの修正版を示す概略図であって、本発明の１実施例に従って、半導体チップが水平面内に位置されており且つコイル型アンテナが垂直面内に位置されている。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図５は、本発明の１実施例に従ってインテリジェント制御（即ち、放射体５０）を包含すべく修正した図２のＵＶ硬化放射体１２の部分断面図である。放射体５０は、オンランプマイクロプロセッサボード５２と、複数個のインテリジェントマーカー５４ａ−５４ｎ（ＩＭ１−ＩＭｎと符号付けしてある）と、複数個のセンサー５６ａ−５６ｎ（例えば、バルブ認識器ＢＲ５６ａ、空気圧力センサー５６ｂ、及び光検知器５６ｃ）とを包含しており、それらは図示した如き形態とされている。図５における部品５２，５４ａ−５４ｎ，５６ａ−５６ｎの配置は好適なレイアウトを示しており唯一のものではない。インテリジェント部品５２，５４ａ−５４ｎ，５６ａ−５６ｎの各々の説明は後に図６に関連してなされる。
【００１８】
図６は、本発明の１実施例に従って、放射器５０と共に動作すべく修正された外部電源６０と放射体５０との間の複数個のケーブル接続を図示している。外部電源６０は、従来のＡＣ電力を受け取るための３相パワーケーブル４２を包含している。外部電源６０は４ｋＶ−７ｋＶＤＣの範囲においてＡＣパワーを高電圧ＤＣパワーへ変換させる。高電圧ＤＣパワーは、外部電源６０と放射体５０との間に延在している修正した高電圧（ＨＶ）ケーブル６２へ印加される。ＨＶケーブル６２は、高電圧（ＨＶ）ＤＣパワーを担持するための２本のワイヤ即ち線と、マグネトロン２９のフィラメント電流を制御し且つモニターするための複数個の付加的な導体とを包含している。シリアルバスケーブル６３は、標準のシリアル通信プロトコル（例えば、ＣＡＮバス）を使用して、外部電源６０と放射体５０との間での通信のための２本又はそれ以上のデジタルシリアル通信ワイヤ（線）を包含している。外部電源６０内のマスターコンピュータプロセッサ６４は、オンランプマイクロプロセッサボード５２への及びそれからのシリアルデータを受け取り且つ制御する形態とされている。マスターコンピュータプロセッサ６４は、又、標準のシリアルリンク７０（例えばＣＡＮバス）を介してモニター６８に関するユーザ６６から命令を受け取り且つ該ユーザに対してデータを提供するために外部インテリジェント制御システム（不図示）と通信を行う形態とされている。放射体５０からのマイクロ波放射漏洩をモニターするためのＲＦケーブル７２が外部電源６０からＲＦ検知器７６へ延在している。注意すべきことであるが、ＲＦ検知器７６と関連しているＲＦケーブル７２は、図２の外部電源４０と放射体１２との間に接続されている比較的長いケーブルと比較して一般的に短い局所的なケーブルである。
【００１９】
図７は、本発明の１実施例に基づいて、図５及び６の放射体５０内に装着されているオンランプマイクロプロセッサボード５２の電気的概略ブロック図である。オンランプマイクロプロセッサボード５２は、コンピュータ読取可能な格納媒体８２（即ち、ＲＡＭ及びフラッシュメモリ等の夫々揮発性及び非揮発性のメモリ）と信号通信状態にあるオンランプマイクロプロセッサ８０を包含している。オンランプマイクロプロセッサ８０は、センサーポート８６を介して８チャンネルアナログ・デジタル変換器（ＡＤＣ）８４を介しての複数個のセンサー５６ａ−５６ｎからのデータ及び命令を処理するのに十分な速度を有する任意の市販の８／１６ビットマイクロプロセッサとすることが可能である。オンランプマイクロプロセッサ８０は、更に、これに制限されるべきものではないがシリアルペリフェラルインタフェースバス（ＳＰＩバス）プロトコルとすることが可能な標準のシリアルバスプロトコルを使用するシリアルバス８８及びシリアルバスポート９０を介して複数個のインテリジェンスマーカー５４ａ−５４ｎ（ＩＭ１−ＩＭｎと符号を付けてある）からのデジタルデータを読み取り且つ制御する。
【００２０】
本発明の１実施例によれば、オンランプマイクロプロセッサ８０は、（１）インテリジェントマーカーＩＭ１及びＩＭ２と夫々関連している１個又は２個のマグネトロン２９と、インテリジェントマーカーＩＭ３と関連している第１反射器１６と、バルブ認識器（ＢＲ）と関連しているマイクロ波駆動型ＵＶ射出用バルブ２０（即ち、光源２０）とを包含する部品を認識し、（２）非揮発性メモリ（即ち、コンピュータ読取可能格納媒体８２）内に格納可能な各部品に対する蓄積稼動時間を記録し、（３）これらに制限されるべきものではないがＵＶ射出用バルブ２０のタイプを検知するためにバルブ認識器（ＢＲ）として動作する１個又はそれ以上の温度センサー５６ａと、放射体５０内の内部ファン（不図示）からの空気の流量を検知するための空気圧力センサー５６ｂと、放射体５０からのＵＶ光出力を測定するための光検知器５６ｃと、フィラメント電流センサーやＨＶケーブルインターロック（不図示）等のその他のオプションのセンサーとを包含することが可能な複数個のセンサー５６ａ−５６ｎからのデータを採取し且つ処理し、且つ（４）シリアルバスケーブル６３を介して外部電源６０内のマスターコンピュータプロセッサ６４と通信する、ための形態とさせることが可能である。
【００２１】
部品は、センサーポート８６（例えば、バルブ認識器（ＢＲ））上で複数個のセンサー５６ａ−５６ｎを介してアナログ／デジタル手段によって、及びシリアルバスポート９０上でインテリジェントマーカー（ＩＭ１−ＩＭｎと符号付けしてある）を介してデジタル手段によって、認識することが可能である。本書において使用されている如く、インテリジェントマーカー（ＩＭ）は、これらに制限されるものではないが、製造日、部品番号、及び寿命限界などの製造情報を永久的に維持する半導体チップのことを意味するものであるが、それのみに制限されるべきものではない。放射体５０は、無線周波数識別タグ（ＲＦＩＤ）又は小型フットプリント（small footprint）、小さな取付面積の、マイクロコントローラの２つのタイプのＩＭの内の一方又は両方を包含することが可能であるが、それのみに制限されるべきものではない。ＩＭはエポキシ又はその他の接着剤を使用して部品に対して永久的に固着させることが可能である。
【００２２】
ＩＭがＲＦＩＤタグである場合には、そのＲＦＩＤタグは、読取器（不図示）とデータを交換するために無線周波数（ＲＦ）の波を介してワイヤレス的に通信する形態とされる。幾つかのタイプのＲＦＩＤ製品が既知であり、例えば、テキサスインストルメンツ社のＲＩ−１０３−１１４Ａ−０１及びアトメル（ＡＴＭＥＬ）社のＡＴ８８ＳＣＲＦ０ＡＤＤＫ２等がある。ＲＦＩＤタグは運転免許証、パスポート、及びバス、地下鉄、及び高速道路用の通行証等の多様な適用例において使用されている。図８（Ａ）に示したＲＦＩＤタグ９２等の現在のＲＦＩＤタグ設計では半導体チップ９４とコイル型アンテナ９６とを包含している。ＲＦＩＤタグ９２はマグネトロン９２又は反射器上に直接的に装着するのに適したものではない。何故ならば、マグネトロン２９及び反射器は金属から構成されているからである。マグネトロン２９又は反射器の金属はコイル型アンテナ９６を遮蔽し、それにより半導体チップ９４から格納されているＲＦＩＤデータを「読み取る」ための十分な電流の発生が減少される。その改良例を図８（Ｂ）に示してあり、その場合には、マグネトロン２９又は反射器はＲＦＩＤタグ１００のコイル型アンテナ９８を遮蔽するものではない。何故ならば、コイル型アンテナは垂直面内に位置されており、一方、ＲＦＩＤタグ１００のチップ１０２は水平面内においてマグネトロン２９又は反射器上に位置されており且つ装着されているからである。
【００２３】
ＩＭを実現するための別の解決法は、マイクロチップテクノロジー社によって製造されている８ビットＰＩＣ１０Ｆ２２２Ｔ−Ｉ／ＯＴマイクロコントローラ又はアトメル社によって製造されているＡＴＴＩＮＹ１０−ＴＳＨＲ等の非常に小さなフットプリントのマイクロコントローラを使用することである。この様な小型のマイクロコントローラタイプＩＭは、３本乃至５本のワイヤ（線）を介してオンランプマイクロプロセッサボード５２へ接続させることが可能である。この様な場合には、オンランプマイクロプロセッサ８０はシリアルバスポート９０上でシリアルバス８８を介して該小型のマイクロコントローラと通信を行って、追跡すべき部品の製造業者によって予め書き込まれた情報へアクセスする。
【００２４】
認識器（ＢＲ）として使用するためのＩＭを実現する上での主要な困難性はＵＶ射出用バルブ２０の高い動作温度である。完全に動作状態にあるＵＶ射出用バルブ２０は約７００℃−９００℃の範囲内の温度を有しており、それは数個の高価な軍事仕様のマイクロコントローラを除いて殆どのものにおいては損傷を発生する場合がある。更に、ＩＭが高レベルのＵＶ及びマイクロ波放射に露呈されることとなる。従って、ＵＶ射出用バルブ２０に廉価な半導体をベースとしたＩＭを固着させることは問題である。
【００２５】
ＢＲの別の実現例は、メリーランド州、ゲチスバーグのフュージョンＵＶシステムズ、インコーポレイテッドによって製造されているマイクロ波駆動型バルブの特性を利用することである。この様なバルブは、微量の放射性元素クリプトンのアイソトープ（即ち、「Ｋｒ８５」）を含有しており、それは所定量の時間（即ち、マイクロ波駆動型バルブが動作温度に到達することを許容するのに丁度十分）の経過後に非放射性のバイプロダクトへ崩壊する。放射体がＫｒ８５を使用するものではない場合には、マイクロ波駆動型バルブが完全な動作温度へ上昇するための時間は著しく拡張され、その結果マグネトロン２９に対して潜在的に有害な影響を発生することとなる。この様な場合には、Ｋｒ８５の存在を認識するセンサーを使用することが可能である。Ｋｒ８５によって射出される放射を検知するセンサーは、放射体５０内のＵＶ射出用バルブ２０からの安全な距離に遠隔的に装着させることが可能である。放射線検知器をベースとしたセンサーは、小型のガイガーカウンター、Ｋｒ８５のエミッションスペクトルを認識するためにオンランプマイクロプロセッサ８０と共に動作可能なＣＭＯＳ又はＣＣＤ撮像器、又は、好適な実施例としては、マイクロセミ（Microsemi）コーポレイションによって製造されているＵＭ９４４１又はＵＭ９４４２等の放射線検知器として使用されるＰＩＮダイオード、を包含することが可能であるが、これらに制限されるべきものではない。
【００２６】
ＢＲを実現するための更に別のアプローチは、クリプトンの存在下においてＵＶ射出用バルブ２０の挙動を解析することである。バルブ点火期間中、ＵＶ射出用バルブ２０からのエミッションスペクトルはクリプトンにとって特有の特性的な光学的遷移波長を有している。この光学的遷移波長は、ＵＶ射出用バルブ２０が最初に点火される時、即ち、水銀圧力が非常に低い時、にのみ射出される。従って、点火期間中のこの短いクリプトンのエミッション即ち射出を検知するためにＢＲとして光検知器を使用することが可能である。
【００２７】
ＩＭ５４ａ−５４ｎによってモニターされる放射体５０の幾つかの内部部品は使い捨て可能なものであることが意図されており、例えばＵＶ射出用バルブ２０及び第１反射器１６がそうであるが、これらに制限されるべきものではない。放射体５０内の全ての使い捨て可能な部品は、在庫追跡システムの一部としてＩＭ５４ａ−５４ｎ内に格納されている予め書き込まれている情報である場合がある。格納情報は、部品番号、製造日、寿命限界を包含することが可能であるが、これらに制限されるべきものではない。この情報を表すデータはＩＭ５４ａ−５４ｎからオンランプマイクロプロセッサ８０へ、次いで、外部電源６０内のマスターコンピュータプロセッサ６４へ通信させることが可能である。
【００２８】
動作について説明すると、使い捨て可能な部品の各々の初期的な据付及びいずれかのその後の据付が行われると、ＩＭ５４ａ−５４ｎ内に格納されている情報はシリアルバス８８を介してオンランプマイクロプロセッサ８０によって読み取ることが可能である。オンランプマイクロプロセッサ８０は各部品に対して部品ＩＤを割り当てる。オンランプマイクロプロセッサ８０はモニターされる部品の各々に対する開始日及び時間を記録する。オンランプマイクロプロセッサ８０は該部品の稼動時間を予測最大寿命時間と比較することが可能である。稼動時間が予め確立されている経過日に近づくか又はそれを超える場合には、オンランプマイクロプロセッサ８０はシリアルバス６３を介して外部電源５０内のマスターコンピュータプロセッサ６４へ、且つ、そこから、シリアルリンク７０（例えば、ＣＡＮバスシリアルリンク）及び／又はネットワーク（例えば、インターネット）を介してユーザへ、その部品をチェックし及び／又は交換する時期であることのメッセージを送る。ユーザサイトにおける外部モニタリングシステムは、各部品の稼動時間をカウントし且つ表示させる形態とさせることが可能である。更に、オンランプマイクロプロセッサ８０は明示された製造業者の寿命時間限界よりも２０％−３０％一層大きな寿命時間限界を各部品に対して格納することが可能である。稼動時間が格納されている寿命時間限界を超える場合には、その部品及び／又は放射体５０をマスターコンピュータプロセッサ６４によって不動作状態とさせるか又は外部電源６０をシャットダウンすることによって不動作状態とさせることが可能である。
【００２９】
放射体５０は、外部電源６０又はケーブル６２，６３に対しての変更を必要とすること無しにアップグレードさせることが可能である。例えば、放射体５０は、温度センサーとして使用されるオプションの非接触型赤外線（ＩＲ）センサーを具備することが可能である。非接触型温度センサーを使用することは、１，０００℃を超える温度に到達する場合があるＵＶ射出用バルブ２０の潜在的な過熱に起因する損傷を回避させる。放射体５０において使用するのに適した例示的なＩＲセンサーはパーキンエルマー（Perkin Elmer）によって製造されているＴＰＤ３３３／７３３サーモパイルである。
【００３０】
放射体５０は、又、ＵＶ射出用バルブ２０によって射出されるＵＶ放射のパワーレベルを検知するためにオプションのＵＶセンサーを具備することも可能である。放射体５０において使用するのに適したＵＶパワーセンサーの一つのタイプはＵＶ光パワー密度ホトダイオードである。従来の放射体１２においては、ＵＶ光パワー出力の手作業による調節のための助けとして測定済み出力ＵＶパワーレベル（不図示）が使用されている。図４の従来の外部電源４０は、マグネトロン２９を駆動するために必要とされる百分率電力のみを表示するディスプレイを具備（不図示）させることが可能である。
【００３１】
従来の放射体１２は異なる長さ及びタイプのＵＶ射出用バルブ２０を使用して動作することが可能である。特定の長さ及びタイプのＵＶ射出用バルブ２０に対しては、ＵＶ射出用バルブ２０から発生するＵＶ光パワーを測定するためにユーザが外部ＵＶ光パワー検知器を外部で使用することが必要である。オンランプＵＶパワー検知器を使用することは、何らの手作業によるキャリブレーション無しでＵＶパワーの自動的調節及び表示を可能とさせる。
【００３２】
本発明の１実施例によれば、再度図６を参照すると、センサー５６ａ−５６ｎの内の１個又はそれ以上を、Ｋｒ８５特性測定、ＵＶパワー検知、及び光インターロック機能を含む上述した機能の幾つかを実施すべく動作可能な１個又はそれ以上の光検知器で置換させることが可能である。
【００３３】
図５−８Ｂに例示した放射体５０は、図１−３に例示した従来の放射体１２と比較して幾つかの利点を有している。シリアルバスケーブル６３内のデジタルシリアル通信ワイヤは、主に、装置形態、コマンド、及びステータス送信を担持する形態とされている。その結果、オンランプマイクロプロセッサ８０とマスターコンピュータプロセッサ６４との間のデータの流れは比較的遅く、それによって廉価な標準の通信プロトコル／ケーブル（例えば、ＣＡＮバス）を使用することを可能としている。本発明の１実施例によれば、オンランプマイクロプロセッサ８０は、複数個のセンサー５６ａ−５６ｎ、ＩＭ５４ａ−５４ｎから局所的に受け取られるデータの処理を司り、処理結果のみがマスターコンピュータプロセッサ６４へ送られる。
【００３４】
再度図６を参照すると、センサー５６ａ−５６ｎ、ＩＭ５４ａ−５４ｎ、及びオンランプマイクロプロセッサボード５２間の接続の全ては放射体５０内の局所的な接続であるから、放射体５０と外部電源６０との間においてはＨＶケーブル６２及びシリアルバスケーブル６３内の夫々のパワー及びシリアル通信用のワイヤリングが必要であるに過ぎない。その結果、ＨＶケーブル６２及びシリアルバスケーブル６３はＨＶケーブル４４に対して一層低コストの代替物である。更に、信号の品質が改善され、且つ放射体５０と外部電源６０との間の距離を変えることが可能である。幾つかの適用例においては、信号伝送品質を改善し且つケーブリングコストを減少させるために、ＨＶケーブル６２及びシリアルバスケーブル６３を短くさせることが望ましい場合がある。代替的に、外部電源６０と放射体５０とを施設の異なる階に位置させることが可能であるようにＨＶケーブル６２とシリアルバスケーブル６３の長さを増加させることが望ましい場合がある。更に、ＨＶケーブル６２及び／又はシリアルバスケーブル６３及び／又は外部電源６０内のいずれかのポート／ボードを修正すること無しに、放射体５０に対して付加的なセンサーを付加させることは比較的容易である。
【００３５】
以上、本発明の具体的実施の態様について詳細に説明したが、本発明はこれらの具体的実施の態様に制限されるべきものではなく、本発明の技術的範囲を逸脱すること無しに種々の変更が可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００３６】
１４：遮光組立体
１６：第１反射器
２０：ＵＶ射出用バルブ（光源）
２９：マグネトロン
５０：放射体
５２：オンランプマイクロプロセッサボード
５４ａ−５４ｎ：インテリジェントマーカー（ＩＭ）
５６ａ−５６ｎ：センサー
６０：外部電源
６２：ＨＶケーブル
６３：シリアルバス
６４：マスターコンピュータプロセッサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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