【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频/微波等离子体照明、等离子体发光和微波技术能量应用的交叉领域，具体涉及一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源。
技术介绍
1、等离子体光源是一种无电极高强度气体放电灯，利用射频/微波能量通过谐振腔激励各种发光元素在灯泡内发出强烈的光线，可获得具有类似太阳光的全光谱分布。由于电弧管内不使用电极，提高了光源的寿命。等离子体光源发光体需工作在高温状态，以便于使发光元素的放电光谱展宽，提高发光效率，具有节能环保和应用领域广泛的优势。
2、目前，等离子体光源采用的谐振腔技术仍存在一定不足。陶瓷谐振腔制造过程中需要多次高温烧结，工艺复杂，耗能多，参数难以准确控制。同轴谐振腔结构容易加工，灯泡发光应用率高，具有良好的性能，但目前问题在于谐振腔的损耗和灯泡的热流导致腔体温度升高，利用外置散热器又增加腔体的成本和复杂度；此外，激励馈线、导体和灯泡等集成安装方式很多采用焊接和粘接等方式，不仅流程复杂耗时，且带来维护困难和非标零件成本的增加。例如，灯泡和谐振腔内导体的固定为粘接结构，长时间的温度冷热变化，这种方式灯泡容易脱落，造成光源失效。粘接效果不好，又降低了发光体的保温性和温度，使发射光谱和效率不能达到理想状态。
技术实现思路
1、为达到上述目的，本专利技术提供一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，从而降低成本，增加可维护性。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，包括辅
4、进一步地，所述谐振腔的内导体为底部带有螺纹的金属圆杆，通过螺纹与底盖紧密导电连接并穿过底盖的中心圆孔插入空心圆柱中。
5、进一步地，所述中心开孔的直径小于谐振腔的外导体的直径。
6、进一步地，所述细弹簧丝将灯泡、绝缘陶瓷零件紧密贴合在内导体的凹槽内，细弹簧丝用螺钉固定在双凸字形金属零件上。
7、进一步地，所述细弹簧丝为u型或者“几”型，所述细弹簧丝由一根耐高温金属丝弯曲绕制，两端绕制成两个圆孔，用两个螺钉固定在双凸字形金属零件上，中心绕制为一个圆孔托住圆柱形的灯泡的底部，设定其长度和折弯，使灯泡受到压力而固定在内导体上。
8、进一步地，所述灯泡为含有把手的无电极的灯泡，细弹簧丝和含有把手的无电极的灯泡通过螺钉固定，细弹簧丝的中心绕制的圆孔串入含有把手的无电极的灯泡的把手。
9、进一步地，所述灯泡为无电极的灯泡，两个u型或“几”型的细弹簧丝和无电极的灯泡通过四个螺钉固定。
10、进一步地，所述细弹簧丝的直径为0.3-2mm，耐受350度以上的高温；所述细弹簧丝的材料为镍基变形高温合金或者铁素体高温合金。
11、进一步地，所述输入馈线为同轴电缆，输入馈线的外导体镀银并穿过表面镀镍的空心螺丝，输入馈线的外导体与空心螺丝焊接，空心螺丝的外部螺纹旋入底盖的一侧；空心螺丝为圆头削边螺丝或者六角形削边螺丝，表面镀镍或者镀银以方便焊接；输入馈线的内导体直接插入太阳花散热器的空心圆柱内，然后插入双凸字形金属零件的法兰表面的数个小孔中的一个孔内，在输入馈线的内导体与双凸字形金属零件上的小孔之间插入弹性簧片保证导电连接。
12、进一步地，所述弹性簧片为冠簧、鼓簧或者爪簧，所述弹性簧片采用铍青铜弹性材料。
13、有益效果
14、（1）本专利技术的内导体圆杆灯泡凹槽的下方设置一圆形小孔。等离子体灯温度升高时，上述填充的陶瓷粉体受热时释放出气体，气压升高，该圆形小孔有利于气体的排出。
15、（2）本专利技术的灯泡与陶瓷和内导体间的连接，通过耐高温细弹簧丝用螺钉一起固定在开口端的凸字形金属零件上，利用弹簧丝的拉力，将灯泡发光体、绝缘陶瓷材料紧密贴合在内导体端部的凹槽内。灯泡和内导体间的陶瓷材料，为灯泡工作时提供较好的保温性能，提高冷端温度，有利于光谱的展宽。本专利技术利用高温弹簧对灯泡的固定方式，具有简单快速、可拆卸、重复利用的优点，安装所用时间大大小于目前所使用的粘接剂连接和长时间高温烘烤方式，可加快研发速度。
16、（3）本专利技术的谐振腔的能量耦合和激励结构具有创新性，输入馈线为外导体镀银的同轴电缆，穿过表面镀镍的空心螺丝，外导体与空心螺丝采用焊接，空心螺丝外部螺纹旋入谐振腔的短路端底盖的一侧；空心螺丝为圆头或者六角形削边螺丝，表面镀镍或者镀银方便焊接；同轴电缆内导体直接插入太阳花散热器空心圆柱腔内，终端插入开路端零件表面的小孔内；内导体与小孔间的导电连接，与现有焊接方式相比，本专利技术在内导体与小孔间设置冠簧、鼓簧或者爪簧，簧片采用铍青铜弹性材料，增强两者间的接触面和导电性能，具有安装简易，可拆卸和维护性强的优势，避免了内导体和铝、铜等连接时材料不相容和金属散热过快导致焊接困难的问题。此外，等离子体光源结构较特殊，现有技术的照明灯具往往需采用很多非标准的部件，批量受限，大大增加了灯具的成本，且难以替换，而本专利技术巧妙的结构设计，采用的空心螺丝、冠簧或鼓簧等通用标准的零部件，有助于大幅降低等离子体光源的成本。
17、（4）本专利技术采用的太阳花形式的散热一体式谐振腔，可通过6063铝合金型材挤压一体成型，或者用6061铝加工而成，整个太阳花散热翅片和谐振腔外导体为一体化结构，不但增强了散热效果，减少了零件数量，而且所用的铝型材等材料导热率和电导率均高于热压铸铝，进一步提高光源的发光效率，解决目前等离子体灯具散热器制造时成本高、损耗大的问题。
18、综上所述，本专利技术对于太阳花散热一体式谐振腔、灯泡固定安装方式、激励结构等的改进，减少非标零件，对等离子体光源技术和制造过程中的成本降低、可维护性提升具有较好的作用，具有较好的实用价值。
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1.一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，其特征在于，包括辅助散热的一体式的谐振腔，所述谐振腔的上部为短路端、下部为开口的开路端；在下部的开口的开路端，利用细弹簧丝将灯泡固定在谐振腔的内导体上；所述谐振腔采用内部中空的集成一体式的太阳花散热器为主体，太阳花散热器的内部中空的结构为空心圆柱，同时也形成谐振腔的外导体，谐振腔的外导体的四周和太阳花散热器的翅片直接一体式连接；谐振腔上部的短路端采用中心开有中心圆孔的底盖，底盖与太阳花散热器的外壁通过螺钉导电连接；谐振腔的空心圆柱中间设有内导体；内导体的端部为半球形的凹槽，凹槽内放置灯泡，灯泡和凹槽之间填充烧结而成的绝缘陶瓷零件或者填充陶瓷粉材料；内导体的半球形的凹槽的下方设置一圆形小孔；谐振腔下部的开口的开路端为中心开孔的双凸字形金属零件，与太阳花散热器的主体通过螺钉连接，双凸字形金属零件的法兰表面设置数个小孔，双凸字形金属零件的中心开孔为缩径结构；谐振腔的内导体穿过谐振腔的下部的开口的开路端，与中心开孔形成电容加载；谐振腔的输入馈线的外导体穿过空心螺丝并与底盖连接，输入馈线的内导体通过弹性簧片插入双凸字形金属零件上的小孔内。<...
【技术特征摘要】
1.一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，其特征在于，包括辅助散热的一体式的谐振腔，所述谐振腔的上部为短路端、下部为开口的开路端；在下部的开口的开路端，利用细弹簧丝将灯泡固定在谐振腔的内导体上；所述谐振腔采用内部中空的集成一体式的太阳花散热器为主体，太阳花散热器的内部中空的结构为空心圆柱，同时也形成谐振腔的外导体，谐振腔的外导体的四周和太阳花散热器的翅片直接一体式连接；谐振腔上部的短路端采用中心开有中心圆孔的底盖，底盖与太阳花散热器的外壁通过螺钉导电连接；谐振腔的空心圆柱中间设有内导体；内导体的端部为半球形的凹槽，凹槽内放置灯泡，灯泡和凹槽之间填充烧结而成的绝缘陶瓷零件或者填充陶瓷粉材料；内导体的半球形的凹槽的下方设置一圆形小孔；谐振腔下部的开口的开路端为中心开孔的双凸字形金属零件，与太阳花散热器的主体通过螺钉连接，双凸字形金属零件的法兰表面设置数个小孔，双凸字形金属零件的中心开孔为缩径结构；谐振腔的内导体穿过谐振腔的下部的开口的开路端，与中心开孔形成电容加载；谐振腔的输入馈线的外导体穿过空心螺丝并与底盖连接，输入馈线的内导体通过弹性簧片插入双凸字形金属零件上的小孔内。
2.根据权利要求1所述的一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，其特征在于，所述谐振腔的内导体为底部带有螺纹的金属圆杆，通过螺纹与底盖紧密导电连接并穿过底盖的中心圆孔插入空心圆柱中。
3.根据权利要求1所述的一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，其特征在于，所述双凸字形金属零件的中心开孔的直径小于谐振腔的外导体的直径。
4.根据权利要求1所述的一种具有辅助散热的一体式谐振腔的等离子体光源，其特征在于，所述细弹簧丝将灯泡、绝缘陶瓷零件紧密贴合在谐振腔的内导体的凹槽内，细弹簧丝用螺钉固定在双凸字形金属零件上。
5.根据权利要求1所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：贾华，徐丽，宦维定，刘甫坤，单家芳，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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