等离子体灯制造技术

本实用新型专利技术提供了一种无电极等离子体灯，其包括具有至少第一材料和第二材料的波导本体。这些材料中的至少之一的介电常数小于二。在一个特定实施方式中，该设备还包括RF电源，该电源耦接至波导本体，以便以在波导本体内谐振的至少一种频率提供RF功率至波导本体。灯泡包含形成等离子体的填充物，以在将RF功率提供至波导本体时引起光的发射，灯泡具有单一旋转对称轴线并且被定位成接近波导本体的中心轴线，波导本体具有基本上平行于中心轴线的长度和横切于长度的宽度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术总体上涉及照明技术，并且提供了一种使用具有介电常数小于二的介电波导的无电极等离子体照明装置的方法和装置。更具体地，本技术提供了一种具有使用介电常数小于二的陶瓷谐振器结构的无电极等离子体照明装置的方法和设备。本技术可以应用于多种应用场合，包括仓库灯、体育场灯、大小建筑物中的灯、车辆前灯、飞机着陆、桥梁、仓库、紫外线水处理、农业、建筑照明、舞台照明、医疗照明、显微镜、投影仪及显示器、以及这些的任意组合等。
技术介绍
从很早开始，人类已使用各种技术来照明。当黑暗时，早期人类依靠火来照亮洞穴。火常常会消耗木材来作为燃料。木材燃料不久便被来源于油及油脂的蜡烛所取代。此后蜡烛至少部分地被灯所取代。某些灯通过油或其他能源来供以燃料。煤气灯曾经很受欢迎，且对于户外活动(诸如野营)仍是很重要的。在十九世纪后期，托马斯爱迪生，这个历史上最伟大的专利技术家之一，构想出了白炽灯，白炽灯使用处于灯泡内、耦接至一对电极的钨丝。许多常规的建筑物及住宅仍使用一般被称作爱迪生灯泡的白炽灯。尽管非常成功，但爱迪生灯泡会消耗很多能量且通常效率低。对于某些应用场合，荧光照明取代了白炽灯。荧光灯通常包括装有气态材料的灯管，其耦接至一对电极。电极耦接至电子镇流器，该电子镇流器帮助使来自荧光照明装置的放电发光。常规的建筑物结构常常使用荧光照明，而非相对的白炽相照明。荧光照明比白炽照明更高效，但常常具有更高的初始成本。Shuji Nakamura开创了高效的蓝色发光二极管，该蓝色发光二极管是固态灯。蓝色发光二极管形成用于白色固态灯的基础，白色固态灯常常是处于涂有黄色荧光体材料的灯泡内的蓝色发光二极管。蓝光激发荧光体材料发出白色照明。蓝色发光二极管已使照明工业发生了巨大变革，而取代了用于住宅、建筑物、以及其他结构的传统照明。另一种照明形式一般被称作无电极灯，该无电极灯能放出用于高强度应用场合的光。Frederick Μ. hpiau是研制改进的无电极灯的先驱者之一。这种无电极灯依靠实心陶瓷谐振器结构，该谐振器结构耦接至封装在灯泡中的填充物。灯泡经由RF馈电器(feeds) 耦接至谐振器结构，该RF馈电器将功率(power)传递至填充物，以使填充物放电产生高强度照明。该实心陶瓷谐振器结构具有有限的介电常数。这样的实心陶瓷波导的一个实例在美国专利No. 7，362，056中进行了描述，该专利通过引证方式结合于此。尽管有些成功，但无电极灯仍有许多局限性。作为一个实例，无电极灯对于通用的照明应用场合没有成功地广泛开展。此外，常规灯还采用高频率并具有相对大的尺寸。因此，常规灯常常是笨重且难于制造和使用的。在本说明书的通篇中且特别是在下文中会对传统灯的这些及其他局限性进行描述。由上可见，高度期望改进的照明技术。
技术实现思路
本技术提供了一种使用具有介电常数小于二的介电波导的等离子体照明装置的方法和装置。更具体地，本技术提供了一种具有使用介电常数小于二的谐振器结构的无电极等离子体照明装置的方法和设备。本技术可以应用于多种应用场合，诸如 体育场、安全设施、停车场、军事及国防、街道、大小建筑物、车辆前灯、飞机着陆、桥梁、仓库、紫外线水处理、农业、建筑照明、舞台照明、医疗照明、显微镜、投影仪及显示器、以及类似技术。在一个特定实施方式中，本技术提供了一种无电极等离子体灯设备。该设备具有波导本体，该波导本体具有至少第一材料和第二材料。这些材料中的至少之一具有小于二的介电常数。在一个特定实施方式中，该设备还具有电源，该电源耦接至波导本体以便以在波导本体内谐振的至少一种频率提供功率至波导本体。该设备具有包含用以形成等离子体的填充物的灯泡，以便在将功率提供至波导本体时引起光的发射。在一个特定实施方式中，灯泡具有单一的旋转对称轴线并且被定位成接近波导本体的中心轴线，其具有基本上平行于所述中心轴线的长度和横切于该长度的宽度。在一个优选实施方式中，第一材料或者第二材料是流体，该流体包括气体、空气、或者其他混合物等。在一个替代实施方式中， 流体还可以是液体或者蒸汽或者液态实体的任何组合。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体包括第一材料，第一材料包括用以减小波导本体的电容的气体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，第一材料和第二材料中的一个包括空气。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，宽度小于五英寸并且长度小于五英寸。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，进一步包括表征由至少电源和波导本体形成的谐振器的特征的电容。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体的宽度大于波导本体的长度。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体进一步包括第三材料。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，材料中的至少一个包括流体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，流体是空气或者惰性气体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，材料中的一个包括传导性材料。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，传导性材料包括金属。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体包括耦接至RF源和基准电势的耦合元件。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，基准电势是接地电势。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡具有基本上柱形的截面。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡是仿形的。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡的至少一部分通过一间5隙与波导本体分隔。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，进一步包括灯泡支撑体，其中，灯泡通过灯泡支撑体耦接至波导本体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体在功率以在50MHz 至IGHz范围内的频率被施加至波导本体时谐振；灯泡定位在谐振场极大值处；并且灯泡的宽度基本上小于功率在自由空间中的波长的一半。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，进一步包括与波导本体接触的馈电器，其中馈电器耦接至电源以将功率提供至波导本体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡的单一旋转对称轴线与波导本体的中心轴线对准。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体被构造成提供基本上平行于灯泡的旋转对称轴线的电场极大值。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体被构造成提供基本上平行于波导本体的中心轴线的电场极大值。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡是细长的，具有平行于灯泡的旋转对称轴线的长度。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，灯泡具有抛物线轮廓。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，在波导本体内谐振的至少一种频率是谐振的基础模式。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体是矩形本体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体是直圆柱形本体。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，波导本体具有包括金属涂层的外表面。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，包括都与波导本体相接触的第一馈电器和第二馈电器。根据本技术优选实施方式的等离子体灯，其中，第一馈电器和第二馈电器被构造成将功率提供至波导本体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【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·马特路比安，
申请(专利权)人：托潘加科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：