KR100339574B1 - Light collection structure for electrodeless lamp - Google Patents
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Abstract
본 발명은 무전극 램프의 집광구조에 관한 것으로, 본 발명은 고압 발생기 및 마이크로파 발생기가 수용된 케이싱의 개구부에 장착되는 웨이브 가이드와, 그 웨이브 가이드에 의해 유도되는 마이크로파의 누설을 방지하면서도 빛은 통과시키는 구조로 이루어져 불활성 기체가 충진된 무전극 전구를 수용하도록 상기한 웨이브 가이드에 연통 결합되는 투광부재와, 그 투광부재를 통과한 빛을 전반사하도록 상기 투광부재의 둘레를 감싸도록 설치되는 반사경을 포함하고, 상기 투광부재는 무전극 전구에 대해 안쪽으로 원뿔형 단면 또는 원호형 단면 형상으로 함몰지게 형성함과 아울러 그 함몰부 중앙에 중심방향으로 방사하는 빛을 외곽으로 반사하기 위한 반사부를 무전극 전구의 직경보다 크거나 같게 형성함으로써, 상기 무전극 전구로부터 일직선상으로 방사되는 빛의 입자들이 광 안내부재의 가장자리쪽으로 틀어지도록 하여 조명효과를 향상시키는 동시에 광 안내부재의 비설치시에는 눈부심 현상을 차단할 수 있다.The present invention relates to a light collecting structure of an electrodeless lamp. The present invention relates to a wave guide mounted in an opening of a casing in which a high pressure generator and a microwave generator are accommodated, and to prevent light from being leaked by a microwave guided by the wave guide while allowing light to pass therethrough. A light transmitting member communicatively coupled to the wave guide to receive an electrodeless bulb filled with an inert gas, and a reflecting mirror installed to surround the light transmitting member so as to totally reflect the light passing through the light transmitting member. The light transmitting member is formed to be recessed in a conical cross section or an arc cross section shape inward with respect to the electrodeless light bulb, and a reflector for reflecting light radiating toward the center in the center of the depression to the outside diameter of the electrodeless light bulb. By forming greater than or equal to, straight line from the electrodeless bulb When at the same time that the non-installation of the light guide member of the light emitted particles to enhance the lighting effect so as to turn toward the edge of the light guide member has to block the glare.
Description
본 발명은 마이크로파를 이용한 무전극 램프에 관한 것으로, 특히 마이크로파를 공진시켜 전구내 충전물이 발광하도록 하는 무전극 램프의 집광구조에 관한 것이다.일반적으로 무전극 램프는 고강도 방전램프(high intensity discharge lamp)의 일종으로 통상적인 백열등이나 형광등에 비해 램프수명이 길고 조명효과가 우수하다는 특장을 가지고 있다.이러한 무전극 램프는 통상 유리와 같은 투명재질로 이루어져 그 내부에 적정량의 황(S) 또는 아르곤(Ar) 또는 제논(Xe) 등의 불활성 기체로 된 충전물을 봉입하고, 이것을 공진기 속에 넣거나 유도결합을 통해 마이크로파 또는 고주파를 인가함으로써 상기한 충전물이 플라즈마 상태로 변환되도록 하여 가시광선을 발광시키는 것이다.도 1은 종래 무전극 램프의 내부를 보인 종단면도이다.이에 도시된 바와 같이 종래의 무전극 램프는, 투명체로 형성되어 불활성 기체의 충전물이 채워지는 무전극 전구(1)와, 그 무전극 전구(1)를 수용하여 마이크로파를 공급함으로써 무전극 전구(1)의 충전물을 여기(exiting)시키는 여기수단으로 구성되어 있다.상기 무전극 전구(1)는 속이 빈 유리구로 이루어지는 발광부(1a) 및 그 발광부(1a)에 연통되도록 접합되어 후술할 전구모터(8)에 결합되는 원통형의 지지부(1b)로 이루어져 있다.상기 여기수단은 소정의 내부체적을 갖는 케이싱(C)과, 그 케이싱(C)내의 일측에 설치되는 고압 발생기(2)와, 상기 무전극 전구(1)의 지지부(1b)를 사이에 두고 설치되는 마이크로파 발생기(3)와, 상기 케이싱(C)의 일측 개구부에 연통되도록 무전극 전구(1)의 발광부(1a)를 수용하여 케이싱(C)의 외곽에 설치되는 공진기(4)와, 그 공진기(4)를 수용하도록 역시 케이싱(C)의 외곽에 설치되는 반사경(5)으로 이루어져 있다.또한, 상기 반사경(5)의 외측 끝단에는 조명장소에 길게 설치되어 무전극 전구로부터 발생되는 빛을 멀리까지 유도하는 광 안내부재(light guide)(9)가 장착되어 있다.상기 공진기(4)는 케이싱(C)의 마이크로파 발생기(3)의 출구측을 수용하도록 케이싱(C)의 내부에 장착되되 그 일부가 개구부를 관통하여 외곽측으로 노출되는 웨이브 가이드(4A)와, 상기 무전극 전구(1)의 발광부(1a)가 수용되어 웨이브 가이드(4A)에 고정되는 원통형의 투광부재(4B)로 이루어져 있다.상기 투광부재(4B)는 마이크로파의 누설은 차단하는 반면 빛은 통과시킬 수 있는 박판 또는 망사구조(본 실시예는 망사구조로 됨)로 이루어져 그 일측단은 개구되어 웨이브 가이드(4A)에 삽입되는 반면 타단은 밀봉되어 있다.상기 반사경(5)의 내측 끝단에는 통상 투광재질로 되어 무전극 전구(1)로부터 방사되는 빛을 그대로 광 안내부재(9)에 통과시키는 원판형의 유리판(미도시)이 장착되어 있다.도면중 미설명 부호인 6A는 팬모터, 6B는 냉각팬, 7은 연결부재, 8은 전구모터, M은 미러이다.상기와 같이 구성된 종래의 무전극 램프는 다음과 같이 작동된다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrodeless lamp using microwaves, and more particularly, to a light collecting structure of an electrodeless lamp for resonating microwaves to emit light in a bulb. Generally, an electrodeless lamp is a high intensity discharge lamp. This lamp is characterized by long lamp life and excellent lighting effect compared to conventional incandescent and fluorescent lamps. These electrodeless lamps are usually made of transparent materials such as glass and have an appropriate amount of sulfur (S) or argon (Ar) in them. ) Or a filling material made of an inert gas such as xenon (Xe), and then put into a resonator or applying microwave or high frequency through an inductive coupling to convert the above filling into a plasma state to emit visible light. Is a longitudinal sectional view showing the inside of a conventional electrodeless lamp. The conventional electrodeless lamp is formed of a transparent body and filled with a filler of an inert gas, and the electrodeless bulb 1 is accommodated to excite the filler of the electrodeless bulb 1 by supplying microwaves. The electrodeless light bulb 1 is joined to communicate with a light emitting portion 1a made of a hollow glass sphere and its light emitting portion 1a, and coupled to a light bulb motor 8 to be described later. The excitation means comprises a casing (C) having a predetermined internal volume, a high pressure generator (2) installed on one side of the casing (C), and the electrodeless light bulb (1). And a light emitting portion 1a of the electrodeless light bulb 1 so as to communicate with the microwave generator 3 installed between the supporting portion 1b of the casing C and one opening of the casing C. Also to accommodate the resonator 4 and the resonator 4, which is installed on the outside It is composed of a reflector (5) is provided on the outside of the y-shing (C). In addition, the outer end of the reflector (5) is installed in the lighting place long to guide the light guiding member far away from the electrodeless bulb ( The light guide 9 is mounted. The resonator 4 is mounted inside the casing C so as to accommodate the outlet side of the microwave generator 3 of the casing C, a part of which penetrates through the opening. The light guide 4A exposed to the side and the light emitting portion 1a of the electrodeless light bulb 1 are accommodated and fixed to the wave guide 4A, and a cylindrical light transmitting member 4B. ) Is made of a thin plate or mesh structure (which is a mesh structure in this embodiment) that blocks light leakage while allowing light to pass through, while one end is opened and inserted into the wave guide 4A while the other end is sealed. Of the reflector 5. At the side end, a disk-shaped glass plate (not shown), which is usually made of a transparent material and passes light emitted from the electrodeless light bulb 1 through the light guide member 9, is mounted. The fan motor, 6B is a cooling fan, 7 is a connecting member, 8 is a bulb motor, and M is a mirror. The conventional electrodeless lamp constructed as described above operates as follows.
즉, 외부의 전원이 고압 발생기(2)로 공급되면, 그 고압 발생기(2)에서 고압이 발생되어 마이크로파 발생기(3)로 전달되고, 이 마이크로파 발생기(3)에서 생성되는 마이크로파는 웨이브 가이드(4A)를 통해 그 웨이브 가이드(4A)와 투광부재(4B)로 이루어지는 공진기(4)의 내부로 전달된다.동시에, 상기 공진기(4)내의 무전극 전구(1) 속에 봉입된 기체가 상기한 마이크로파에 의해 방전되면서 무전극 전구(1)의 내면을 가열시키게 되고, 이로 인해 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 가시광선이 발생되어 투광부재(4B)의 주벽 및 밀봉단을 통해 방사된다. 이 가시광선은 반사경에 반사되거나 또는 그대로 직진하여 원통상의 광 안내부재(9)를 따라 타단쪽으로 진행하면서 설치장소를 조명하게 되는 것이었다.그러나, 상기와 같은 종래 무전극 램프의 공진기에 있어서는, 무전극 전구(1)로부터 발생되는 빛 중에서 그 일부는 광 안내부재(9)의 내주면으로부터 먼 중심방향으로 직진하게 되어 외부로 전달되는 빛의 정도가 적어짐에 따라 조명효과가 저하되는 문제점이 있었다.또한, 상기 광 안내부재(9)가 장착되지 않는 램프에서는 반사경(5)의 정면측에서 눈부심이 발생되는 문제점이 있었다.That is, when external power is supplied to the high pressure generator 2, the high pressure is generated in the high pressure generator 2 and transmitted to the microwave generator 3, and the microwave generated by the microwave generator 3 is the wave guide 4A. Is transmitted to the inside of the resonator 4 composed of the wave guide 4A and the light transmitting member 4B. At the same time, the gas enclosed in the electrodeless bulb 1 in the resonator 4 is applied to the microwave. By discharging, the inner surface of the electrodeless light bulb 1 is heated, thereby generating visible light having a unique emission spectrum and radiating through the main wall and the sealing end of the light transmitting member 4B. This visible light was reflected by the reflector or went straight to illuminate the installation location while proceeding along the cylindrical light guide member 9 to the other end. However, in the resonator of the conventional electrodeless lamp as described above, Some of the light generated from the electrode bulb 1 is directed toward the center far from the inner circumferential surface of the light guide member 9, so there is a problem that the lighting effect is reduced as the degree of light transmitted to the outside decreases. In the lamp in which the light guide member 9 is not mounted, there is a problem that glare is generated at the front side of the reflector 5.
본 발명은 상기와 같은 종래 무전극 램프가 가지는 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 전구에서 발생되는 빛을 광 안내부재의 내주면측으로 유도하여 조명효과를 향상시킬 수 있는 무전극 램프의 집광구조를 제공하려는데 그 목적이 있다.또한, 상기 광 안내부재의 비설치시 반사경의 정면측에서 발생되는 눈부심을 방지할 수 있는 무전극 램프의 집광구조를 제공하려는데도 본 발명의 목적이 있다.The present invention has been made in view of the problems of the conventional electrodeless lamp as described above, to provide a light collecting structure of the electrodeless lamp that can improve the lighting effect by inducing light generated from the bulb toward the inner peripheral surface side of the light guide member. Another object of the present invention is to provide a light collecting structure of an electrodeless lamp that can prevent glare from occurring on the front side of the reflector when the light guide member is not installed.
도 1은 종래 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도.1 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional electrodeless lamp.
도 2는 종래 무전극 램프의 공진기의 일부인 투광부재를 보인 사시도.Figure 2 is a perspective view showing a light transmitting member which is part of the resonator of the conventional electrodeless lamp.
도 3은 종래 투광부재가 장착된 무전극 램프에서 빛의 흐름을 보인 개략도.Figure 3 is a schematic view showing the flow of light in a conventional electrodeless lamp equipped with a light transmitting member.
도 4는 본 발명 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the electrodeless lamp of the present invention.
도 5는 본 발명 무전극 램프의 공진기의 일부인 투광부재를 보인 사시도.5 is a perspective view showing a light transmitting member that is part of a resonator of an electrodeless lamp of the present invention;
도 6은 본 발명 투광부재가 장착된 무전극 램프에서 빛의 흐름을 보인 개략도.Figure 6 is a schematic view showing the flow of light in the electrodeless lamp equipped with the light transmitting member of the present invention.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **
1 : 무전극 전구 1a : 발광부1: electrodeless light bulb 1a: light emitting portion
5 : 반사경 9 : 광 안내부재5: reflector 9: light guide member
10 : 공진기 12 : 투광부재10 resonator 12 light transmitting member
12a : 반사부12a: reflector
본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 고압 발생기 및 마이크로파 발생기가 수용된 케이싱의 개구부에 장착되는 웨이브 가이드와, 그 웨이브 가이드에 의해 유도되는 마이크로파의 누설을 방지하면서도 빛은 통과시키는 구조로 이루어져 불활성 기체가 충진된 무전극 전구를 수용하도록 상기한 웨이브 가이드에 연통 결합되는 투광부재와, 그 투광부재를 통과한 빛을 전반사하도록 상기 투광부재의 둘레를 감싸도록 설치되는 반사경을 포함하고, 상기 투광부재는 무전극 전구에 대해 안쪽으로 원뿔형 단면 또는 원호형 단면 형상으로 함몰지게 형성함과 아울러 그 함몰부 중앙에 중심방향으로 방사하는 빛을 외곽으로 반사하기 위한 반사부를 무전극 전구의 직경보다 크거나 같게 형성하여서 된 무전극 램프의 집광구조를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the inert gas is filled with a wave guide mounted in the opening of the casing housing the high-pressure generator and the microwave generator, and a structure that allows light to pass while preventing leakage of the microwave induced by the wave guide. A light transmitting member communicatively coupled to the wave guide to accommodate the electrodeless light bulb, and a reflector installed to surround the light transmitting member so as to totally reflect the light passing through the light transmitting member, wherein the light transmitting member is electrodeless It is formed by forming a conical cross section or an arc shaped cross section inward with respect to the light bulb, and forming a reflector for reflecting light radiating toward the center at the center of the depression to the outside of the bulb without the diameter of the electrodeless bulb. Provides a light collecting structure of an electrodeless lamp.
이하, 본 발명에 의한 무전극 램프의 집광구조를 첨부도면에 도시된 일실시예에 의거하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a light collecting structure of an electrodeless lamp according to the present invention will be described in detail with reference to an embodiment shown in the accompanying drawings.
도 4는 본 발명 무전극 램프의 일례를 보인 종단면도이고, 도 5는 본 발명무전극 램프의 공진기의 일부인 투광부재를 보인 사시도이며, 도 6은 본 발명 투광부재가 장착된 무전극 램프에서 빛의 흐름을 보인 개략도이다.Figure 4 is a longitudinal sectional view showing an example of the electrodeless lamp of the present invention, Figure 5 is a perspective view showing a light transmitting member which is part of the resonator of the electrodeless lamp of the present invention, Figure 6 is a light in the electrodeless lamp equipped with the light transmitting member of the present invention. Schematic diagram showing the flow of.
이에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 집광구조가 구비된 무전극 램프는, 케이싱(C)내의 일측에 고압 발생기(2)가 설치되고. 그 고압 발생기(2)의 측부에는 마이크로파 발생기(3)가 설치되며, 상기 케이싱(C)의 외곽에는 공진기(10)의 일부를 이루는 투광부재(12)가 설치되고, 상기 마이크로파 발생기(3)와 투광부재(12) 사이에는 역시 공진기(10)의 일부를 이루는 웨이브 가이드(11)가 설치되며, 상기 투광부재(12)의 내부에는 무전극 전구(1)가 설치되고, 상기 투광부재(12)의 둘레에는 반사경(5)이 설치되고, 그 반사경(5)의 끝단에는 광 안내부재(9)가 설치되어 구성된다.As shown therein, the electrodeless lamp with the light collecting structure according to the present invention is provided with a high pressure generator 2 on one side of the casing C. The microwave generator 3 is provided on the side of the high pressure generator 2, and the light transmitting member 12 forming part of the resonator 10 is provided outside the casing C, and the microwave generator 3 is connected to the microwave generator 3. Between the light transmitting member 12, a wave guide 11 also forming a part of the resonator 10 is installed, the electrodeless light bulb 1 is installed inside the light transmitting member 12, the light transmitting member 12 A reflecting mirror 5 is provided at the periphery thereof, and a light guide member 9 is provided at the end of the reflecting mirror 5.
상기 투광부재(12)는 마이크로파의 누설은 차단하는 반면 빛은 통과시킬 수 있는 망사구조로 이루어져 전체적으로는 원통형상으로 형성되고, 그 일측단은 개구되어 웨이브 가이드(11)에 외삽되는 반면 그 타측단은 주벽과 마찬가지로 망사구조로 이루어져 밀봉 형성되어 이루어진다.The light transmitting member 12 has a mesh structure that blocks light leakage while allowing light to pass through, and is generally formed in a cylindrical shape, and one end thereof is opened to be extrapolated to the wave guide 11 while the other end thereof. Like the main wall is made of a mesh structure is formed by sealing.
또한, 상기 투광부재(12)의 밀봉측면은 그 투광부재(12)의 내부에 수용되는 무전극 전구(1)의 발광부(1a)에 대해 측면투영시 원뿔모양 또는 원호모양으로 내향 함몰지게 형성되고, 그 투광부재(12)의 함몰진 중앙부에는 무전극 전구(1)의 발광부(1a)직경보다 크게 반사부(12a)가 형성된다.In addition, the sealing side surface of the light transmitting member 12 is formed to be recessed inwardly in a conical shape or an arc shape during side projection with respect to the light emitting portion 1a of the electrodeless bulb 1 accommodated inside the light transmitting member 12. In the recessed central portion of the light transmitting member 12, the reflecting portion 12a is formed larger than the diameter of the light emitting portion 1a of the electrodeless light bulb 1.
도면중 종래와 동일한 부분에 대하여는 동일한 부호를 부여하였다.In the drawings, the same reference numerals are given to the same parts as in the prior art.
도면중 미설명 부호인 6A는 팬모터, 6B는 냉각팬, 7은 연결부재, 8은 전구모터, M은 미러이다.In the drawings, reference numeral 6A denotes a fan motor, 6B a cooling fan, 7 a connecting member, 8 a bulb motor, and M are mirrors.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 집광구조가 구비된 무전극 램프의 일반적인 동작은 종래와 대동소이하다.The general operation of the electrodeless lamp with a light collecting structure according to the present invention configured as described above is similar to the conventional.
즉, 외부의 전원이 고압 발생기(2)로 공급되면, 그 고압 발생기(2)에서 고압이 발생되어 마이크로파 발생기(3)로 전달되고, 이 마이크로파 발생기(3)에서 생성되는 마이크로파는 웨이브 가이드(11)를 통해 공진기(10)의 내부로 전달되어 무전극 전구(1) 속에 봉입된 기체를 방전시키게 되며, 이 과정에서 상기 무전극 전구(1)에서는 고유한 방출 스펙트럼을 가지는 가시광선이 발생되어 투광부재(12)의 주벽 및 밀봉단을 통해 방사되고, 이 가시광선은 광 안내부재(9)를 따라 타단쪽으로 진행하면서 설치장소를 조명하게 된다.That is, when external power is supplied to the high pressure generator 2, the high pressure is generated in the high pressure generator 2 and transferred to the microwave generator 3, and the microwaves generated by the microwave generator 3 are wave guides 11 Is transmitted to the inside of the resonator 10 to discharge the gas encapsulated in the electrodeless bulb 1, and in this process, visible light having a unique emission spectrum is generated and transmitted through the electrodeless bulb 1. Radiated through the circumferential wall and the sealing end of the member 12, this visible light proceeds to the other end along the light guide member 9 to illuminate the installation site.
이때, 상기 무전극 전구(1)에서 발생되는 빛의 입자들 중에서 무전극 전구(1)의 고정방향에 대해 사각으로 방사되는 빛의 입자들은 전술한 바와 같이 반사경(5)에 반사되어 유리판(미도시)을 그대로 통과하여 광 안내부재(9)로 유입되는 반면, 상기 무전극 전구(1)의 고정방향과 일직선으로 방사되는 빛의 입자들은 그 전방측에 배치되는 투영부재(12)의 원뿔형 또는 원호형 반사부(12a) 표면에 반사되어 입자의 운동방향이 틀어지면서 반사경(5)에 반사된 다음에 광 안내부재(9)로 유입된다.At this time, among the particles of light generated from the electrodeless bulb 1, particles of light radiating in a square with respect to the fixed direction of the electrodeless bulb 1 are reflected by the reflector 5 as described above and thus the glass plate (not shown). While passing through the light guide member 9 as it is, the particles of light radiating in a straight line with the fixed direction of the electrodeless light bulb 1 are conical or of the projection member 12 disposed on the front side thereof. Reflected by the surface of the arc-shaped reflector 12a, the direction of movement of the particles is changed, reflected by the reflector 5, and then introduced into the light guide member 9.
이렇게, 상기 무전극 전구(1)의 고정방향과 일직선으로 방사되는 빛의 입자들은 통상 광 안내부재(9)의 중심부를 통과하게 되나, 본 발명에서와 같이 상기한 빛의 입자들이 투광부재(12)의 반사부(12a)에 먼저 반사되어 반사경(5)을 거치게되면서 그 빛의 입자들의 운동방향이 틀어져 광 안내부재(9)의 가장자리쪽으로 많은 량의 빛 입자들이 몰리면서 조명효과가 향상된다.As such, the particles of light radiating in a straight line with the fixed direction of the electrodeless light bulb 1 generally pass through the center portion of the light guide member 9, but the particles of the light as described above are transmitted to the light transmitting member 12. First, the light is reflected by the reflector 12a and passes through the reflector 5 so that the direction of movement of the particles of the light is shifted so that a large amount of light particles are directed toward the edge of the light guide member 9, thereby improving the lighting effect.
한편, 상기 광 안내부재(9)가 구비되지 않는 무전극 램프(미도시)에서는 통상 무전극 전구(1)로부터 일직선상으로 방사되는 빛이 그대로 전달되어 눈부심 등이 발생하게 되나, 이 무전극 전구(1)로부터 일직선상으로 방사되는 빛이 투광부재(12)의 반사부(12a)에 가려지게 되어 상기한 눈부심 현상이 현저하게 저하된다.On the other hand, in the electrodeless lamp (not shown) that is not provided with the light guide member 9, the light radiated in a straight line from the electrodeless bulb 1 is transmitted as it is, so that glare or the like occurs, but the electrodeless bulb Light emitted in a straight line from (1) is blocked by the reflecting portion 12a of the light transmitting member 12, so that the above glare phenomenon is remarkably reduced.
본 발명에 의한 무전극 램프의 집광구조는, 무전극 전구를 수용하도록 웨이브 가이드에 연통 결합되는 투광부재의 일측이 전구에 대해 안쪽으로 함몰지게 형성되고 그 함몰진 중앙부에 무전극 전구의 직경보다 크게 반사부가 형성되어 이루어짐으로써, 상기 무전극 전구로부터 일직선상으로 방사되는 빛의 입자들이 광 안내부재의 가장자리쪽으로 틀어지도록 하여 조명효과를 향상시키는 동시에 광 안내부재의 비설치시에는 눈부심 현상을 차단할 수 있다.In the light collecting structure of the electrodeless lamp according to the present invention, one side of the light transmitting member communicatively coupled to the wave guide to receive the electrodeless bulb is formed to be recessed inward with respect to the bulb and is larger than the diameter of the electrodeless bulb in the recessed center thereof. By forming the reflector, the particles of light emitted in a straight line from the electrodeless light bulb can be distorted toward the edge of the light guide member to improve the lighting effect and block glare when the light guide member is not installed. .
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