一种灯，包括由发光谐振器（1）、磁控管（2）和短线调谐器（3）形成的光源。反射器（4）布置在光源和短线调谐器的接合处，用于将光引导成基本准直的光束（5）。发光谐振器包括石英的内、外部封套（12、13）形成的封套（11）。存在具有各自端部盘（16、17）的圆柱形管（14、15）。钨丝网（18）分别夹在该管之间和该端部盘之间，网的尺寸适合向谐振器中的微波呈现一个接地面。包括其管和端部盘的每一个封套是密封的。接地线（18’）从网延伸到封套的外部。对于工作微波频率，在夹在端部盘中的金属丝网之间的该封套的轴向长度为λ/2。在封套的一个端部，钼驱动连接19延伸到钨盘（20）。该钨盘横向于封套的轴A布置在距封套的端部处的网的1/16λ处。该封套被填充可激发的等离子体材料，诸如稀土气体中的少量金属卤化物。该圆盘用作天线并且经由匹配电路（3）通过磁控管（2）来驱动。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及用于微波动力的灯的光源。
技术介绍
已经知道在封壳(capsule)内激发放电的目的是为了产生光。典型的例子是钠放电灯和荧光管灯。后者使用汞蒸汽，产生紫外辐射，而这又激发荧光粉产生光。就消耗每瓦特电力所发射的光流明而言，这种灯比钨丝灯更加有效。然而，这样的灯依旧存在封壳内需要电极的缺陷。由于这些电极承载了放电所需的电流，所以它们会退化并最终出现故障。 申请人已经开发出无电极灯泡的灯，如申请人的专利申请中针对灯的PCT/GB2006/002018(申请人的“’2018灯”)、针对灯的灯泡的PCT/GB2005/005080和针对微波动力的灯的匹配电路的PCT/GB2007/001935所示。这些都涉及通过使用微波能量来激发灯泡中的发光等离子体而以无电极方式工作的灯。涉及使用无线电波来将微波能量耦合到灯泡中的早期的方案已经例如由Fusion Lighting公司在其美国专利5，334，913号中提出。因为波导的物理尺寸是无线微波的波长的分数，所以如果使用无线波导，则该灯是大体积的。这例如对于路灯不是一个问题，但是这类型的光对于许多应用是不适合的。由于这个原因，申请人的’2018灯使用电介质波导，这基本上降低了 2. 4Ghz的工作频率下的波长。该灯适于用在诸如背投电视的家用电器中。美国专利6，737，809号描述了以微波能量为动力的光源，这种源包括·其中具有密封中空的体； 包围该体的微波封闭的法拉第罩，·该体和腔体限定了谐振波导；·在该中空中的可由微波能量激发的材料的填充物，用于在其中形成发光等离子体，以及 布置在该体内的天线，用于将等离子体感应微波能量发射到该填充物，该天线具有·延伸到该体的外部的连接，用于耦合到微波能量源。申请人:现在相信可以将灯泡和波导合并在单个部件中。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供具有这样的合并灯泡和波导的改进的灯。根据本专利技术，提供了以微波能量为动力的光源，该源包括 其中具有密封的中空的体； 包围该体的微波封闭的法拉第罩，·在该法拉第罩中的体是谐振波导，·在该中空中的可由微波能量激发的材料·的填充物，用于在其中形成发光等离子体，和·布置在该体中的天线，用于将等离子体感应微波能量传送到填充物，该天线具有·延伸到该体外部的连接，用于耦合到微波能量源；其中，·该体是透明材料的固态等离子体坩埚，该透明材料适于光从中离开，以及·法拉第罩是至少部分透光的，以便光离开该等离子体坩埚，以及·该中空为具有圆形横截面的细长形，该布置使得来自该中空中的等离子体的光能够传播通过该等离子体坩埚并且经由该罩从其辐射出去。在此说明书中所使用的“透明”是指该术语描述为透明的材料是透明或者半透明的；“等离子体坩埚”是指包封等离子体的封闭体，当等离子体的填充物由来自天线的微波能量激发时，该等离子体位于中空中。优选地，等离子体坩埚为旋转体，且中空被布置在该坩埚的中心轴上并与中心轴对齐。通常，坩埚的材料是固态、介电材料。同时可以设想固态等离子体坩埚可以在其整个体积内具有变化的结构和组成，特别地，在坩埚可以包括密封在一起的多个片时，我们通常期望在其整个体积内坩埚是基本同质的。在以下描述的第二实施例中，等离子体坩埚具有圆形横截面并且尺寸被定制成以半波在其中沿径向延伸。通常，通过将光源的光以特定方向反射来使用该光源。位于等离子体坩埚围绕中空的轴的部分上的那部分法拉第罩是透光的，用于使光从其穿过而从中空中辐射出去，在法拉第罩的该透明处提供外部反射器。可替代地，如第二实施例中，等离子体坩埚的轮廓可以被设计成以特定方向反射光。该设计出的轮廓表面可以被抛光并且依赖于全内反射。替代地，该轮廓表面可以被金属化来提高反射。在此情况中，该金属化可以形成部分法拉第罩。在另一个替代中，等离子体坩埚可以配有补充反射器，其被定位来使光反射回来穿过该等离子体坩埚。可以构想等离子体坩埚是石英的或者是烧结的、透明陶瓷材料，当然其他材料也是适合的。特别地，陶瓷材料可以是透明的或者半透明的。合适的半透明陶瓷的例子是多晶氧化铝并且透明陶瓷的例子是多晶钇铝石榴石-YAG。其他可能的材料是氮化铝和单晶蓝宝石。可通过使用诸如氧化铟锡的导电、透明材料的薄层涂覆等离子体坩埚来提供法拉第罩。替代地，等离子体坩埚可以被包裹在导电金属线网之中。而且，该导电网可以被熔合到等离子体坩埚的材料中，使得等离子体坩埚材料延伸到该网外部。天线可以延伸到等离子体中空的内部，此时其具有合适的材料以抵抗填充物的侵蚀，其中与等离子体坩埚内从一侧或端处的法拉第罩到另一侧或端处的法拉第罩的距离相比该等离子体坩埚的壁厚度较小。在此情况中，可以主要在中空中建立起谐振。这样的天线可以是延伸到中空中的杆，但优选是盘，典型地是圆盘，其横向于等离子体坩埚的长度方向布置。天线的连接可以在天线的平面中或者靠近天线的平面处从旁侧延伸到等离子体坩埚的外部；或者，优选地，其可以沿轴向延伸到等离子体坩埚的外部，即，沿着横切于天线的平面的方向。可替代地，天线可以是延伸到等离子体坩埚内的凹入型件中的导电金属的杆。这样的凹入型件可以是伸到中空内的薄壁突出件，杆状天线的作用类似刚才提及的盘状天线。凹入型件可以平行于中空的长度方向或者与该长度方向横切。作为替代，在与等离子体坩埚内部从一侧或端处的法拉第罩到另一侧的法拉第罩的距离相比该中空较小的情况下，凹入型件可以在中空的旁边，横跨等离子体坩埚建立谐振，且该谐振主要位于等离子体坩埚内部。在此情况中，等离子体坩埚的介电常数可以大于环境空气的介电常数并且谐振的波长将小于其自由空间波长。同时等离子体坩埚可以是等离子体坩埚内谐振微波的一个波长的一倍或者整数倍，优选是该波长的二分之一。填充材料可以是公知的用于从等离子体发光的多个部件中的任意一个，单独使用或者组合起来使用。优选地，法拉第罩包括用于局部增加从其穿过的光透射的至少一个孔。通常，该孔不大于坩埚内微波的自由空间波长的十分之一。典型地，对于2. 45GHz的操作，该孔不大于1/10 X 12. 24cm,即 12. 24mm,并且对于 5. 8GHz 不大于 6. 12臟。可以提供多于一个的孔。例如，在从坩埚轴向和径向获得光的地方，可以提供对应定位的孔。提供有孔的区域使得与不提供这种区域的情况相比可允许更多的光从光源辐射出去。优选地，透明等离子体坩埚具有 ·具有台阶的钻孔和从坩埚的中空到坩埚表面延伸的反向钻孔，和·反向钻孔中透明材料的插塞，该插塞密封到坩埚上。台阶和中空可以通过对坩埚材料进行机械钻孔而形成，或者通过诸如铸造的其它形成方法来形成。同时可以预见，在具有如在用于插塞的人工蓝宝石和用于坩埚的透明氧化铝之间的兼容的热膨胀系数的情况下，插塞和坩埚可以是不同的材料，但通常它们是相同的材料，典型地是石英。另外，插塞可以在该插塞和坩埚之间使用可熔材料密封，诸如熔接材料，但在优选实施例中插塞和坩埚可以通过将他们自身材料熔融来密封。对于熔融，坩埚可以被整体加热。然而优选的是限制到熔融区域的局部加热。典型地这可以使用激光来实现。插塞可以具有和台阶相同的深度，在该情况中，插塞和坩埚表面平齐。然而，插塞可以高出该表面。这两个替代实施例适合用在中空接近坩埚表面的地方。在第三替代实施例中，中空位于坩埚中更深处，该插塞凹进去。在后一种本文档来自技高网...
【技术保护点】
以微波能量为动力的光源，该源包括：·其中具有密封中空的体；·包围该体的微波封闭的法拉第罩(18)，·法拉第罩中的该体是谐振波导，·在所述中空中的可由微波能量激发的材料的填充物，用于在其中形成发光等离子体，和·布置在该体中的天线(20)，用于将等离子体感应微波能量传输到填充物，该天线具有：·延伸到该体外部的连接(19)，用于耦合到微波能量的源(2)；其中，·该体是透明材料的固态等离子体坩埚(11)，该透明材料适于光从中离开，·法拉第罩是至少部分透光的，以便光离开该等离子体坩埚，以及·该中空为具有圆形横截面的细长形，该布置使得来自该中空中的等离子体的光能够传播通过该等离子体坩埚并且经由该罩从该等离子体坩埚出去。
【技术特征摘要】
2007.11.16 GB 0722548.5;2008.05.23 GB 0809471.6;21.以微波能量为动力的光源，该源包括 其中具有密封中空的体； 包围该体的微波封闭的法拉第罩(18)， 法拉第罩中的该体是谐振波导， 在所述中空中的可由微波能量激发的材料的填充物，用于在其中形成发光等离子体，和 布置在该体中的天线(20)，用于将等离子体感应微波能量传输到填充物，该天线具有 延伸到该体外部的连接(19)，用于耦合到微波能量的源(2)； 其中， 该体是透明材料的固态等离子体坩埚(11)，该透明材料适于光从中离开， 法拉第罩是至少部分透光的，以便光离开该等离子体坩埚，以及 该中空为具有圆形横截面的细长形，该布置使得来自该中空中的等离子体的光能够传播通过该等离子体坩埚并且经由该罩从该等离子体坩埚出去。2.权利要求1的光源，其中所述等离子体坩埚为旋转体，且所述中空被布置在所述坩埚的中心轴上并与所述中心轴对齐3.权利要求1或者2的光源，其中，所述等离子体坩埚是密封在一起的多个片。4.权利要求1、2或者3的光源，其中，所述等离子体坩埚是同质的。5.权利要求1至4中任一项权利要求所述的光源，其中，所述等离子体坩埚具有圆形横截面并且尺寸被定制成以半波在其中沿径向延伸。6.权利要求1至4中任一项权利要求所述的光源，其中位于所述等离子体坩埚围绕所述中空的轴的部分上的那部分法拉第罩是透光的，用于使光从其穿过而从中空中辐射出去，所述光源优选与分离的反射器相结合，从而以特定方向将从所述透明坩埚发出的光反射。7.权利要求1至5中任一项权利要求所述的光源，其中，所述等离子体坩埚的轮廓被设计成在特定方向上反射光。8.权利要求7的光源，其中，所述等离子体坩埚的轮廓表面被金属化来提高反射，所述金属化形成部分法拉第罩。9.权利要求7的光源，包括补充反射器，其被定位成使光反射回来穿过该等离子体坩埚。1...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·S·尼特，
申请(专利权)人：塞拉维申有限公司，
类型：发明
国别省市：
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