外部谐振器／空腔无电极等离子体灯以及用射频能量进行激励的方法技术

公开了一种等离子体无电极灯。该设备包括电磁谐振器以及与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源。该设备还包括场探头对，场探头与电磁谐振器导电连接。填充气体容器由封闭透明主体形成，形成空腔。填充气体容器与电磁谐振器不邻接（相分离），并与场探头电容性耦合。填充气体容器还包含空腔内的气体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，对气体感应以发光，电磁谐振将对电磁辐射电容性地耦合至气体，气体变成等离子体并发出光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的领域涉及发光设备和方法，具体涉及等离子体灯的领域， 更具体地，涉及不使用内部电极或用于增强电磁场耦合的周围电介质 体、而由射频源驱动的等离子体灯。此外，本专利技术的领域涉及设备和 方法，其中灯不是集成的，或者微波谐振器、空腔或波导在几何结构 上不是邻接的，特别是灯与谐振器或空腔结构之间不是邻接的。
技术介绍
等离子体灯提供非常明亮且波段较宽的光，在投影系统、工业处 理和一般照明等应用中十分有用。目前制造的典型等离子体灯包含气 体和痕量物质的混合体，其受到激励，形成等离子体。等离子体与痕 量物质(硒或其他)的相互作用产生电磁谱中UV、可见和近红外部 分上的光。通过使大电流经过在作为填充气体储蓄库的容器内包含的 紧密布置的电极，实现气体电离，形成等离子体。但是，由于溅射原 因，这种配置会遭受电极退化，从而使用寿命有限。现有技术中公开了由微波源驱动的无电极等离子体灯。例如，美 国专禾U No.6，617,806B2 ( Kirkpatrick等)和美国专禾lj申请 No.US2001/0035720Al (Guthrie等)公开了类似的基本配置，即在形 成波导的电介质体内部，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等离子体无电极灯，包括：电磁谐振器；与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源；与电磁谐振器导电连接的第一场探头；与电磁谐振器导电连接的第二场探头；具有封闭透明主体的填充气体容器，所述透明主体具有外表面和内表面，内表面形成空腔，填充气体容器与电磁谐振器相分离，并与第一场探头和第二场探头电容性地耦合；以及包含在填充气体容器的空腔内的荧光体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性地耦合至荧光体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-10-4 60/723,1441.一种等离子体无电极灯，包括电磁谐振器；与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源；与电磁谐振器导电连接的第一场探头；与电磁谐振器导电连接的第二场探头；具有封闭透明主体的填充气体容器，所述透明主体具有外表面和内表面，内表面形成空腔，填充气体容器与电磁谐振器相分离，并与第一场探头和第二场探头电容性地耦合；以及包含在填充气体容器的空腔内的荧光体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性地耦合至荧光体。2. 根据权利要求l所述的等离子体无电极灯，还包括 第一导体，具有与第一场探头导电连接的第一导体探头端以及与填充气体容器连接的第一导体容器端；以及第二导体，具有与第二场探头导电连接的第二导体探头端以及与 填充气体容器连接的第二导体容器端，从而两个导体形成传输线，所 述传输线将电磁辐射电容性地耦合到填充气体容器中。3. 根据权利要求2所述的等离子体无电极灯，其中第一导体和第 二导体使电磁谐振器与填充气体容器是阻抗匹配的。4. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，还包括阻抗匹配网 络，所述阻抗匹配网络将第一场探头与填充气体容器导电连接，并将 第二场探头与填充气体容器导电连接，从而所述阻抗匹配网络使得在 电磁谐振器中存储有能量时，能够将实质上最大量的能量转移至填充 气体容器。5. 根据权利要求l所述的等离子体无电极灯，还包括气体，所述 气体包含在填充气体容器内，电磁谐振器通过感应气体使其变成等离 子体，所述等离子体然后将能量转移至荧光体，来将电磁辐射电容性 地耦合至荧光体，使荧光体发出荧光。6. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁辐射源是可调谐振荡器，从而调谐所述可调谐振荡器以使光输出最大化。7. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是 包括集总电路组件的集总电路。8. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是 分布式结构。9. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器包 括集总电路组件和分布式结构。10. 根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器 是可调谐的，从而调谐电磁谐振器以使光输出最大化。11. 根据权利要求IO所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器 是包括集总电路组件的集总电路。12. 根据权利要求IO所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器 是分布式结构。13. 根据权利要求IO所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器 包括集总电路组件和分布式结构。14. 根据权利要求l所述的等离子体无电极灯，还包括 填充气体容器外表面的覆盖部分；耐高温板，与填充气体容器外表面的覆盖部分连接；以及 导电板，与耐高温板连接，以使耐高温板在覆盖部分与导电板之间，第一场探头或第二场探头与导电板导电连接，从而耐高温板用作填充气体容器与导电板之间的扩散屏障。15. 根据权利要求l所述的等离子体无电极灯，其中透明主体的 外表面包括反射部分和透明部分，从而使光从反射部分反射，并通过 透明部分出射，迫使光出射成实质上比在没有反射部分的情况下更小 的立体角。16. —种制造等离子体无电极灯的方法，包括步骤 形成电磁谐振器；将电磁辐射源与电磁谐振器导电连接； 将第一场探头与电磁谐振器导电连接；将第二场探头与电磁谐振器导电连接；形成具有封闭透明主体的填充气体容器，所述透明主体具有外表 面和内表面，内表面形成空腔，填充气体容器还形成为与电磁谐振器相分离，并将填充气体容器与第一场探头和第二场探头电容性地耦合; 以及在填充气体容器的空腔内充入荧光体，当来自电磁辐射源的电磁 辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将 电磁辐射电容性地耦合至荧光体。17. 根据权利要求16所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克M埃斯皮奥，迈赫兰马特卢比安，
申请(专利权)人：托帕佳技术公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]