适配一保护元件至光波导管的设备和方法

摘要

本发明提供了一种可使借助供给热量可收缩的保护元件(101)收缩至光波导管(100)上的设备和方法。该方法包括产生热辐射，反射热辐射以及将其聚焦在支撑有保护元件(101)的焦点区中。该设备包括产生热辐射的加热元件(10)、将加热元件发出的热辐射聚焦在焦点区的反射器(30)，以及支架(20)，借助该支架可将保护元件(101)支撑在焦点区中。

权利要求

1.一种适配一个借助供给的热可收缩的保护元件(101)至细长元件 (100)上的设备，其中所述细长元件(100)是光波导管，所述设备包括：加热元件(10)，适于发出热辐射；

支架(20)，适于支撑保护元件(101)；和

反射器(30)，适于反射由加热元件(10)发出的辐射并将其聚焦至保护 元件(101)上，而且反射器(30)具有第一部分(31)和第二部分(32)，这 两部分彼此相对可移动，其中，所述保护元件(101)在纵向(L)上延伸，加热元件(10)以在 纵向(L)上与保护元件(101)平行的方式延伸，加热元件(10)发出热辐射，所述反射器(30)包括沿着纵向(L)延伸的反射区域(301)，相对于纵 向(L)横向形成的该区域的横截面是椭圆形的，而且所述椭圆具有第一焦点和第二焦点，加热元件(10)延伸穿过第一焦点或 穿过第一焦点附近的区域，保护元件(101)延伸穿过第二焦点或穿过第二焦 点附近的区域。

2.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)发出热辐射时是在与 纵向(L)垂直的所有方向上均匀地发出热辐射的。

3.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)包括由导电材料制成 的导线(11)，其基于电流流动来发出热辐射。

4.如权利要求3所述的设备，其中加热元件(10)具有与支架(20)相 对的纵向部分，该纵向部分具有外部(1011、1013)以及设置在其间的中间部 分(1012)，中间部分(1012)中的导线(11)的横截面区域(A)比任一个外 部(1011、1013)中的横截面区域小。

5.如权利要求3所述的设备，其中导线(11)包含金属或金属合金。

6.如权利要求3所述的设备，其中导线包含一种含有铁、镍和铝的合金。

7.如权利要求3所述的设备，其中导线(11)以螺旋(112)形式进行盘 绕。

8.如权和要求7所述的设备，其中加热元件(10)具有与支架(20)相 对的纵向部分，该纵向部分具有外部(1011、1013)以及设置在其间的中间部 分(1012)，中间部分(1012)中的预定长度内的螺旋具有比任一个外部(1011、 1013)预定长度内的螺旋更多的圈。

9.如权利要求3所述的设备，其中加热元件(10)包含载体元件(12)， 导线(11)在载体元件(12)上盘绕成线圈。

10.如权利要求9所述的设备，其中载体元件(12)由陶瓷构成。

11.如权利要求1所述的设备，其中第一部分(31)经由铰链(33)连接 至第二部分(32)，使得反射器(30)的第一部分(31)可被打开。

12.如权利要求1所述的设备，其中第一部分(31)可从第二部分(32) 脱离开。

13.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)设置在反射器(30) 的第一部分(31)中，并可从第一部分中移开。

14.如权利要求1所述的设备，包括一冷却扇(70)，以产生围绕保护元 件(101)的气流。

15.如权利要求1-14任一项所述的设备，其中支架(20)具有轴承部分(21、 22)，保护元件(101)包围细长元件(100)的一部分，保护元件(101)可安 装在轴承部分(21)上，使热辐射聚焦在保护元件(101)上。

16.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)包括红外线发射二极 管(131)。

17.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)包括红外线发射二极 管阵列(132)。

18.如权利要求1所述的设备，其中加热元件(10)包括半导体激光器 (133)。

19.如权利要求16-18任一项所述的设备，还包括光学装置(134)，用于 放大由辐射器(13)发出的热辐射的射束。

20.如权利要求16-18任一项所述的设备，其中保护元件(101)在纵向(L) 上延伸，反射器(30)包括一个反射区域(301)，该区域在纵向(L)上延伸， 并且该区域的与纵向(L)垂直的横截面是抛物线形的，在每一情况中抛物线 之一具有一个焦点，抛物线的焦点确定了其中设置了保护元件(101)的区 (313)。

21.如权利要求20所述的设备，还包括光学装置(135)，其在纵向(L) 上是可移动的或者可关于与纵向(L)相垂直的轴(X)振荡，以偏转辐射器 (13)发出的热辐射射束(131)，以及将其分布在纵向延伸的保护元件(101) 上。

22.如权利要求21所述的设备，其中保护元件在纵向(L)上具有末端区 域(1011、1013)以及设置在其中的中间区域(1012)，中间区域(1012)中 的射束(131)的持续时间比末端区域(1011、1013)中的更大。

23如权利要求1所述的设备，其中提供一遮盖设备(18、19)，其设置在 加热元件(10)和细长元件(100)之间，在操作期间保护细长元件(100)防 止由加热元件(10)发出的热辐射。

24.如权利要求23的设备，其中遮盖设备(18、19)在纵向(L)上具有 不同的纵向范围。

25.一种适配一个借助供给的热可收缩的保护元件(101)至光波导管 (100)的一部分上的方法，包括以下步骤：提供光波导管(100)和包围光波导管(100)的一部分(102)的保护元 件(101)；

发出热辐射；

反射热辐射；

将热辐射聚焦到保护元件(101)上；

加热并因而使保护元件(101)收缩至光波导管(100)的部分(102)上；

其中所述方法还包括：

提供一个由反射器(30)包围出的空腔，该空腔具有第一和第二部分(31、 32)，这两部分彼此相对移动；移开或打开第二部分(32)；插入保护元件(101) 以及光波导管(100)；连接第一和第二部分(31、32)以及产生热辐射。

26.如权利要求25所述的方法，其中聚焦热辐射的步骤包括：将热辐射 聚焦到纵向(L)延伸的区(312、313)中。

27.如权利要求26所述的方法，其中聚焦热辐射的步骤包括在外部(1011、 1013)中产生较低密度的热辐射，并在保护元件(101)的中间区域(1012) 中产生较高密度的热辐射，所述中间区域(1012)设置在外部区域(1011、1013) 之间。

28.如权利要求25所述的方法，其中该空腔具有椭圆形的横截面，包括 在椭圆的焦点上定位保护元件(101)，然后将反射器(30)的第一和第二部分 (31、32)相邻接。

29.如权利要求25所述的方法，包括将未被保护元件(101)覆盖的光波 导管(100)的部分与空腔中的热辐射相屏蔽。

说明书

技术领域

本发明涉及一种适配一可热缩的保护元件至细长的元件一部分上的设备和 方法，该细长的元件特别是光波导管。

背景技术

为了通过氧炔焊使光波导管彼此可被焊接，例如，光波导管将被暴露在要 被焊接的位置附近。为了实现这个目的，将除去包围光波导管周围的光纤包层。 在光波导管彼此被焊接后，例如，它们将受到保护，而免受周围环境的影响和 机械的损伤。由于其他的理由，暴露在外的光波导管的保护也是很必要的。
通常采用借助供给热量会收缩的保护元件来保护先前暴露的光波导管。该 保护元件可以体现为由借助供给热量会收缩的材料，例如聚合物制成的管。保 护元件被推到包围暴露部分的光波导管的一部分上，然后被加热。加热引起保 护元件热收缩。在热收缩后，包围暴露部分的光波导管的那部分被保护元件紧 密闭合。此外，保护元件可粘附到暴露的光波导管表面上。这样，可获得不受 周围环境影响和机械损伤的期望的保护。
为了加热可借助供给热量而收缩的保护元件，将使用一种称为收缩炉 (shrinking furnace)的器具。收缩炉通常包含具有u-或v-形通道以容纳保护元 件的沟槽以及用于加热该沟槽的加热元件。
传统的收缩炉的缺点是从加热元件发出的热将经由沟槽的热传导和经由空 气的对流传递到保护元件上。由于热量在加热元件和保护元件之间不是直接传 递的，至少一部分沟槽的温度和至少一部分空气的温度常常高于保护元件的温 度。在任一种情况中沟槽和空气都具有较大的热容量。因此，由加热元件产生 的很大部分的热量输出都消耗在加热沟槽和空气上。甚至，至少一小部分的沟 槽表面和一小部分的保护元件表面可以彼此接触。因此，在每单元时间中只有 少量的热可通过热传导从沟槽直接传递到保护元件。
可通过电池或蓄电池供应电源的收缩炉和对应的氧炔焊设备可制成便携使 用的设备。然而，传统的收缩炉将耗费大量的产生的能量来加热加热元件、沟 槽和空气。这些能量已不再用于收缩保护元件或者进行焊接操作。因而，将显 著地减少通过电池或蓄电池充电进行的收缩和焊接操作的数量。
为了传递所需的热量至保护元件，传统的收缩炉将需要相应的时间周期。 加热阶段大约需要45秒，其中加热元件、沟槽、空气和保护元件将达到开始 收缩的必需的温度。收缩阶段还需要大约45秒，其中保护元件将耗费收缩过 程所需的热量。收缩炉的功耗在加热阶段是大约20W以及在收缩阶段是大约 15W。因此，加热阶段的功耗是900Ws，收缩阶段的功耗是675Ws，收缩操作 的总的持续时间是大约90秒。
总的来说，可以认为，利用传统收缩炉使保护元件收缩在光波导管上所需 的功耗和时间是不必要的高。
因此，本发明的目的是详细描述一种可快速的以及节约能量地使保护元件 收缩到诸如光波导管的细长元件上的设备和方法。

发明内容

通过包含权利要求1的特征的设备以及通过包含权利要求30的特征的方 法可依据本发明实现这个目的。
依据本发明的使可借助供给热量收缩的保护元件收缩至细长元件，更具体 的是光波导管上的设备，包括：加热元件、支架以及反射器，其中加热元件用 于发出热辐射，支架用于支撑保护元件，反射器用来反射由加热元件发出的辐 射以及将其聚焦到保护元件上。
通过热辐射来实现从加热元件至保护元件的热传递。加热元件发出热辐 射，并由反射器聚焦到保护元件上，并主要由保护元件吸收。给定加热元件发 出的适当选择的波长、反射器的反射区域的材料和保护元件的材料，由于设备 内反射器和空气的加热而最小化功耗。因此，可需要比传统收缩炉情况较少的 热输出和相应的较少的电功耗，来使保护元件收缩至光波导管上。甚至，保护 元件还可更迅速地到达热收缩开始的温度，并且可在较短时间内供给收缩过程 所需的热量。因此，在有限的能量供应情况下，将可在较短时间内使较多数量 的保护元件收缩至光波导管上。
保护元件优选在纵向上延伸。加热元件优选与保护元件平行在纵向上延 伸，并在与纵向垂直的所有方向上非常均匀地发出热辐射。
反射器优选具有在纵向上延伸并且具有椭圆形的与纵向垂直的横截面的反 射区域。
可以如此选择反射器的反射区域的材料，使得由加热元件发出的热辐射主 要被反射而尽可能少地被反射器吸收。例如，反射区域涂覆有金。
由于在每一情况下椭圆之一具有第一焦点和第二焦点，因此椭圆的第一焦 点可确定出第一区以及椭圆的第二焦点可确定出第二区。加热元件优选沿着第 一区延伸，而保护元件优选沿着第二区延伸。
加热元件优选包括由导电材料制成的导线，当电流经过导线时，导线将主 要发出热辐射。
加热元件优选包含位于与保护元件相对的纵向部分，该部分被分成末端区 域以及设置在中间的中间区域，导线的横截面在其中间区域是锥形的。
最适合保护元件吸收的热辐射的波长以及相关的保护元件加热的波长，将 根据选择的保护元件材料的不同而不同。可通过导线的电阻和应用在导线上的 电压来控制主要由导线发出的波长。因而，导线的电阻和应用在导线上的电压 的最优组合可被用于这些材料中的不同材料。
导线优选包含一种金属或者一种合金，并且导线还特别优选包含一种由 铁、镍和铝组成的合金。此外，导线还优选以螺旋形式进行盘卷。
加热元件优选包含位于与保护元件相对的纵向部分，该部分被分成末端区 域以及设置在中间的中间区域，中间区域的螺旋间距比末端区域中的较小。中 间区域的螺旋圈设置得比末端区域中的更稠密些。
加热元件优选包括一载体元件，导线优选以线圈形式缠绕在载体元件上。 举例来说，载体元件可包含陶瓷。优选地，加热元件可从设备中除去。
反射器优选包括彼此相对是可移动的第一部分和第二部分。第一部分经 由，例如，铰链，可连接至第二部分，因此，可打开反射器。第一部分还可与 第二部分分开。
该设备优选包括冷却扇，以产生包围保护元件的气流。
支架优选包括轴承区域，可这样将被保护元件包围的光波导管的一部分安 装在轴承区域之间，使得热辐射可被聚焦在保护元件上。
加热元件还可包括辐射器，其主要在优选方向上发出辐射。辐射器可包括 例如红外线发射二极管或者红外线发射二极管的阵列。辐射器还可包括半导体 激光器。
依据本发明的设备优选包括一种放大由辐射器发出的热辐射射束的光学装 置。
保护元件优选在纵向上延伸。反射器可具有在纵向上延伸并且其与纵向垂 直的横截面是抛物线形的反射区域。在每一情况中抛物线之一具有一个焦点， 并且抛物线的焦点确定了第一区，其中保护元件设置在第一区中。
依据本发明的设备可包括一个在纵向上可移动的或者可关于与纵向垂直的 轴振荡的光学装置，以随时间变化地来偏转辐射器发出的热辐射射束并将其分 布在纵向延伸的保护元件上。
优选地，保护元件在纵向上被分成末端区域和设置在其间的中间区域，并 且中间区域中的射束的停留时间(residence duration)比末端区域中的更长。
依据本发明的使借助供给热量可收缩的保护元件收缩至光波导管的一部分 上的方法，包括：提供光波导管和包围光波导管一部分的保护元件的步骤；发 出热辐射的步骤；反射热辐射的步骤；将热辐射聚焦到保护元件上的步骤；以 及加热并因而使保护元件收缩至光波导管的一部分上的步骤。
反射热辐射的步骤优选包括聚焦热辐射的步骤。
将热辐射聚焦到保护元件上的步骤优选包括将热辐射聚焦到纵向延伸的区 中的步骤。
发出热辐射的步骤优选包括在与纵向垂直的所有方向上发出辐射。
聚焦热辐射的步骤优选包括在保护元件的中间区域产生较高的温度，所述 中间区域设置在较低温度的末端区域之间。

附图说明

图1示出了依据本发明的用于适配可热缩保护元件的设备的示范性实施 例；
图2示出了依据本发明的设备的反射器的优选几何形状的示范性实施例；
图3示出了依据本发明的设备的优选的加热元件的示例性实施例；
图4A至4C示出了反射器的优选的几何形状和优选的加热元件的另一些 示范性实施例；
图5A至5C示出了优选的加热元件的另一些示范性实施例；
图6图解了用于在设备中定位包含元件的支架的可选择的结构；以及
图7示出了具有热辐射遮盖物的设备的示意性侧视图。

具体实施方式

图1透视地图解了依据本发明的可使保护元件101收缩至光波导管100上 的设备的示范性实施例。
该装置包括加热元件10、光波导管100和反射器30的支架，其容纳在诸 如由注模和塑料组成的公共外壳中。保护元件101包围光波导管100的一部分。 光波导管100和包围其的保护元件101在纵向L上延伸。
在纵向L上延伸特定长度的反射器30具体表现为一个空心体，并与外壳 集成。反射器30包括反射区域，该区域在反射器30的整个长度上相对于纵向 L具有椭圆形的同样的横截面。在每一情况中椭圆之一具有第一和第二焦点。 第一焦点区由椭圆的第一焦点确定，第二焦点区由椭圆的第二焦点确定。第一 焦点区包含第一焦点，而第二焦点区包含椭圆的第二焦点。反射区域301作为 涂层应用在反射器30内部的侧面上。
外壳包括下部和设置在其上的作为可移动盖子的上部。反射器30包括第 一部分31和第二部分32。反射器的第一部分31包括反射器30的较大部分并 被集成入外壳的下部。第二部分32包括反射器30的较小部分并被集成入作为 盖子的外壳的上部。在所示的实施例中，包含反射器30的第二部分32的外壳 的上部借助铰链33以可旋转的方式固定在包含反射器30的第一部分31的外 壳的下部上。因此，反射器30可被摆动打开，以进入支架20。还可以想象的 是，第二部分32仅仅是插在第一部分上的，并且因此可完全离开第一部分31。 如果外壳的第一部分31和第二上部32彼此连接且闭合，它们将包围由反射器 排列成的空腔。反射器由尽可能地反射热辐射的材料构成。举例来说，可以是 汽相沉积的或沉积的反射材料。该材料优选是金属的，反射器特别优选由金构 成。
支架20具体体现为反射器30的下部31的多孔盖子。支架20包括具有轴 承区域21的网格，该网格横跨外壳下部的空腔并被外壳下部支撑。网格从开 口空腔的一侧延续到另一侧。它们的轴承区域21具体体现为网格中的凹陷处， 其中可收缩的保护元件可插入这些凹陷处中，使得其以正确的方式被定位。支 架20例如通过螺钉固定在外壳的下部上，或者宽松地插入位于外壳的下部中 的凹陷处中。支架20可以任何速率从外壳的下部中释放开，以获得进入加热 元件10的通路。此外还在图6中详细描述了支架。
加热元件10被设置在外壳下部的反射器30包围，在这个示范性实施例中， 加热元件在反射器30的整个长度上沿纵向L延伸。加热元件10可从外壳下部 移开。因此可以更容易地清洁反射器30的反射区域301。图1为了看见外壳和 反射器的内部视图在下部的左侧以切割的方式图解了外壳30。
例如电池或蓄电池的电源50供给加热元件10电功率。该装置可包含用于 连接加热元件10与电源的开关，该开关实施为使得可通过闭合外壳的盖子来 开动。当外壳闭合时，加热元件10的电源将打开。直接发生打开的操作并且 自动地作为闭合操作的结果。为了实现这个目的，开关可通过盖子的闭合操作 开动以及当外壳闭合时打开。因此，加热元件的加热操作和保护元件的收缩开 始均可作为盖子32的闭合结果而自动实现。
该装置还包括用于产生包围保护元件101的气流的冷却扇70，以驱散保护 元件101的热。由冷却扇70产生的气流穿过纵向L上的反射器30。
与加热元件10相同，冷却扇70附随地合并入外壳下部并且在那连接至电 源，结果是在外壳的下部中只需要仅仅一个线路路由(line routing)。
图2图解了反射器30的一个具体的结构。反射器30在图1的纵向L上延 伸，纵向L与附图2的平面相垂直。图2图解了如果反射器的第一和第二部分 31、32闭合，被认为位于纵向L上的反射器的截面图。反射器的反射区域301 具有在纵向L的反射器30的整个长度上示出的同样的横截面。在图2的特别 优选的示范性实施例中，横截面具有椭圆形的形状，该椭圆形具有第一焦点和 第二焦点。椭圆形的第一和第二焦点确定了在纵向L上延伸的第一和第二焦点 区311和312。加热元件10设置在第一焦点区311中，支架支撑的保护元件101 设置在第二焦点区中。加热元件10在与焦点区311垂直的任意径向上以均匀 强度发出热辐射。反射区域301的椭圆形的横截面确保了加热元件10在径向 上发出的沿着第一焦点区311延伸的热辐射被聚焦至沿着第二焦点区312延伸 的保护元件101上。选择反射区域301的材料，使得加热元件10发出的热辐 射的最大可能部分在反射器30上反射，而最小可能部分被吸收。在考虑几何 形状的情况中，反射器30是平移对称方式形成的物体，并且其基座区域是椭 圆形的。由椭圆的平移移动形成的反射器的内侧优选涂覆了金。
图3更详细地图解了加热元件10的结构。在这种结构中，加热元件10包 括导线11，电源50产生的电压可经由开关60应用到导线上。导线11是消耗 电功率和主要发出热辐射的欧姆电阻器。导线11优选包含合金形成或包括铁、 镍和铝的合金，例如设计来发出红外线范围中的高谱部分的发出辐射的Kanthal A。可通过在导线11中流动的电流的电流强度，以及因而适当地选择通过导线 11的电阻和应用在导线11上的电压来控制由导线11发出的热辐射的光谱分 布，更具体是最高光谱强度的波长。导线11的电阻取决于用于导线的材料的 电阻系数、横截面的区域以及长度。对于给定的电阻和给定的电压来说，为了 获得具有红外线范围中高光谱部分的热辐射，通过减小导线11的横截面以及 增大导线11的长度来增大电阻将是很有利的。因此，长并且薄的导线11在载 体元件12上盘绕成线圈样式。载体元件12由例如具有高温稳定性的陶瓷制成。
开关60可以时间控制的方式关闭。例如，提供了可设置的时间控制元件 61，其可维持开关60以可设置的方式关闭预置的特定时段。当该时段过去之 后，中断加热操作。然后，该时段的结束或收缩操作的最后将借助扩音器62 声学地指示该设备的用户。还可提供光发射二极管形式的光学指示作为扩音器 的替代物。对于电源50的部分来说可被如此体现，使得其以可设置的方式供 应不同的功率。因此可以设定辐射的热能。可相应设定电源50供应的平均电 流，例如依据所需的平均电流设定脉冲宽度TP的电流脉冲的结果来提供的电 流。脉冲宽度可根据所需的平均电流和所需的功率来调节。
对于可通过致动元件60来设定的脉冲宽度TP和加热时间来说可通过例如 接合器(splicer)提供。接合器常规地具有运行操作系统的处理器，例如诸如 个人电脑。这里可确定将传递至可收缩套管(sleeve)的热量和加热时间的相 应的预定值，并且通过例如连接电缆传递至加热设备。
支架20起到将可收缩套管定位在反射器30的平移的椭圆的焦点之一上的 作用。支架20由例如具有网格25的金属板形成，其中网格通过压印操作形成， 并位于空腔上形成反射器30。其中定位可收缩套管的凹陷处20压印在椭圆的 焦点位置上。此外为了增强这种定位，如图所示，可能使侧边网格23、24具 有指向加热元件方向的凹陷处23c、24c。突出的隆起23a、23b和24a、24b可 以向外分别临接凹陷处23c、24c的方式提供。不用说的是，还可能采用其他 的一些网格或者所有的网格作为图6外部位置图示出的网格。
出于定位可收缩套管或光波导管的目的，如图1所示，设置在纵向一侧上 的形成反射器的空腔的端板可装配有单个突起34a、34b和35a、35b。这些突 起以定距离间隔的方式设置在端板上，使得光波导管可插入其中。对定位来说， 只需在一个板上具有一个突起，例如排除了突起34a、突起34b。完全径向相 对的突起35b可相应的存在于另一块板上，而排除了突起35a。原则上，还可 能排除所有的突起34a、34b、35a、35b，而在这样情况下，相反地，支撑元件 (holding element)20的外部网格23、24可配置有突起23a、23b、24a、24b， 因此可收缩套管和光波导管可靠地定位在椭圆的焦点区域中。
最后，图7示出了可收缩套管101、可通过可收缩套管保护的光波导管100 以及加热元件10的示意性侧视图。在可收缩套管101比加热元件10短的情况 中，在加热元件10和光波导管100的暴露部分之间设置了覆盖元件(covering element)18、19。加热元件10辐射出的热通过覆盖元件18、19与没有被可收 缩套管101覆盖光波导管100的暴露部分相屏蔽。覆盖设备18、19的长度可 根据起动机构的不同而不同。这可通过例如卷起机构来实现，另一方面，可通 过移开螺钉将支撑元件20从反射器中移开，并且然后，其长度与可收缩套管 的长度相适应的适当的覆盖元件18、19可插入反射器的下部31中。
图4A至4C图解了依据本发明的设备的示范性实施例，在每一情况中该 设备具有抛物面反射器30，其具有焦点区313。反射器30的反射区域301，在 反射器30的整个长度上具有抛物线形的横截面，该横截面处于相对于纵向L 横向的位置上。在每一情况中抛物线之一具有一个焦点。抛物线的焦点确定了 在纵向L上延伸的反射器的焦点区313。
图4A又示出了辐射器13，其主要在优选的方向X上发出热辐射。辐射器 13可包括例如红外线发射二极管131、在纵向L上延伸的红外线发射二极管的 整个阵列132、半导体激光器或者其他的卤素灯。
图4B图解了包括半导体激光器133的辐射器13的一种结构。另外还具有 放大由辐射器13产生的射束的光学装置134。由半导体激光器133产生的激光 束通过光学装置134放大，形成具有直径D的辐射束。例如这样选定直径，使 其对应于保护元件101在纵向L上的尺寸。抛物面反射器30将位于与纵向L 垂直的平面上的具有直径D的辐射束聚焦在沿着焦点区313延伸的保护元件 101上。
图4C示出了提供用来偏转由辐射器13产生的光束的光学装置135的一种 结构。光学装置135或者光学装置135的至少一个组件例如在纵向L上或者围 绕与纵向L相垂直的方向以及由辐射器13产生的光束的方向振荡，以在沿着 纵向L延伸的焦点区上分布热辐射的强度。
图5A图解了本发明的优选结构中的加热元件10。加热元件10的纵向部 分1010设置在与具有长度1并且包围在纵向L上延伸的光波导管100的保护 元件101相反的位置上。加热元件10包括在纵向L上延伸的导线11。导线11 的单个横截面区域A在加热元件10的纵向部分1010的末端之间具有一个锥形 面111。位于纵向部分1010的不同位置上的横截面区域A1、A2、A3在纵向部 分1010的中间区域1012中较小，并且朝外向进入与中间区域临近的外部区域 1011、1013而增大。在锥形面111上，中间区域1012中的电流的电流密度和 总的加热和辐射发射量均增大。可收缩套管和光波导管的焦点区域中的能量密 度在其中间部分增大而在其外部部分较小。
图5B图解了另一种优选结构中的加热元件10。加热元件10的纵向部分 1010设置在与具有长度1并且包围在纵向L上延伸的光波导管100的保护元件 101相反的位置上。加热元件10包括以螺旋形式盘绕沿纵向L延伸的陶瓷主 体12周围的导线11。在加热元件10的纵向部分1010的中间区域1012中，螺 旋112的节距较小。中间区域中，螺旋盘绕地比外围区域的更稠密。因此，中 间区域1012较临近其的外围区域1011、1013具有每单位长度更多圈的螺旋。 加热元件10在中间区域1012中，每个长度部分辐射的热量相对于外围区域 1011、1013来说将更大。
参看结合图4C描述的振荡光学装置135，光束131的冲击点1311根据时 间沿保护元件101而移动。位于保护元件位置上的光束131的冲击点的平均驻 留持续时间对应于冲击点的反向速度(reciprocal speed)的量级。
图5C图解了在振荡的适当的时间表情况中出现的沿着保护元件的温度分 布。在保护元件101的中间区域1012中光束的冲击点的停留时间较大，所述 中间区域沿纵向L设置在末端区域1011和1013之间。因此，保护元件101的 平均温度在中间区域1012中比末端区域1011和1013中的更高。
参看图4C和图5A至5C描述的结构的共同点在于：纵向L上的保护元件 的中间区域1012暴露在增大的辐射功率中，结果是该区域中的温度较该区域 之外的温度上升得更快。因此首先在该区域中，收缩过程开始必需的温度，然 后才在位于其外的区域中达到这种温度。
这样，保护元件从中间朝外地在纵向上收缩，因此，保护元件周围的空气 在收缩过程中将不再被包围在内，而是从保护元件的中间区域1012朝外排出。 因此由于保护元件从中间朝外地收缩至位于其中的光波导管上，将可避免保护 元件中存在夹气。因而，可自动地从内朝外地将包围的空气从收缩的保护元件 中排出。
加热元件另一种适宜的结构是盘绕成螺旋形的线圈形导线，其中加热元件 的中间区域中的导线比外部的导线具有更小的直径。此外还可想到采用盘绕成 线圈的导线，在这种情况下中间区域的线圈具有较小的线圈直径，并因而更靠 近平移椭圆的焦线，以及加热元件的外部区域的线圈具有较大的线圈直径并因 而位于椭圆的焦点稍微外部些的地方，因此产生不是很好聚焦的热量变化。