专利名称：由微波驱动的光源的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种光源。
背景技术：
在美国专利第6，737，809中描述并申请保护1、一种灯，包括(a)具有主体的波导，所述主体包括预选择构形和预选择尺寸的陶瓷介电材料，所述主体具有由第一波导外表面所确定的第一侧；(b)置于波导主体内且与该波导主体紧密接触的第一微波馈送部件，其适于将微波能量从具有输出和输入且在大约0. 5至30GHz的频率范围内预选择的频率及强度下工作的微波源耦合进主体中，所述馈送部件连接于该微波源的输出，被选择的频率和强度以及被选择的主体构形和尺寸能使主体在具有至少一个最大电场的至少一个谐振模式下谐振；(c)由所述第一表面确定在波导主体内的第一封闭腔；和(d)置于该腔内的与工作时电场最大处的相应位置处的第一灯泡，该灯泡具有气体填充物，当从谐振的微波主体接收到微波能量时该气体填充物形成发光等离子体。这种灯被称为陶瓷波导灯，在研究该技术的过程中，申请人特别研究了用于将微波源的输出阻抗匹配于波导的输入阻抗的匹配电路。这在申请人的国际专利申请No. PCT/ GB2007/001935(申请"193 中有所描述。在进入英国国家阶段的英国专利申请No. GB 0820183. 2中，独立权利要求被修改为1、一种由微波能量源驱动的灯，该灯包括·无电极、放电灯泡，·用于辐射微波能量至该灯泡的辐射体，·由涂布有导电层的陶瓷材料制成的灯座，该灯座具有·包含灯泡的第一凹槽，该凹槽为敞开，以使灯泡发出亮光，和·包含辐射体的第二凹槽，其中该第二凹槽为敞开，以使微波连通至辐射体；和 微波电路，具有·用于接收微波能量源的微波能量的输入，和·将其连接至陶瓷座中的辐射体的输出，其中微波电路为·构造成带通滤波器且将微波能量源的输出阻抗匹配于该电路与灯泡和座相组合的输入阻抗的电容式感应电路。在研究波导中的无电极灯泡时，申请人曾将灯与波导组合起来，使光通过波导辐射。此项技术是申请人在国际专利申请No.PCT/GB2008/003^9中的主题，其中描述并申请保护1、一种以微波能量驱动的光源，该源具有
透明材料的固态等离子体坩埚，该透明材料用于使光从中离开，该等离子体坩埚具有在该等离子体坩埚中的密封中空(void)，·围绕该等离子体坩埚的法拉第罩，该罩至少部分透光，用于使光从该等离子体坩埚离开，同时该法拉第罩是微波封闭的，·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 布置在等离子体坩埚中的天线，用于将等离子体感应的微波能量传输到填充物， 该天线具有·延伸到等离子体坩埚外部的连接部，用于耦合至微波能量源；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等离子体坩埚中辐射出去。为便于理解这种光源，申请人给出以下定义“透明”是指被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，当中空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。这种光源被称为LER。在将使用无电极灯泡的陶瓷波导灯插入波导和LER中时，发现存在这样的明显区别在前者的启动和稳态工作时，波导的输入阻抗有变化。这造成了与驱动灯的微波源的输出阻抗的阻抗不匹配。这种不匹配在申请1935的带通匹配电路中得到调节，使该电路在启动和正常工作时通过微波能量。在LER的情况中，输入阻抗没有发生这种变化。因此，申请人惊讶注意到LER的输入阻抗在启动和正常工作下时基本保持不变。那么，申请人可以采用一种更简单的匹配电路。
发明内容
本发明的目的是提供一种LER类型的改进的光源。根据本发明，提供一种以微波能量驱动的光源，该源具有 透明材料的固态等离子体坩埚，用于使光从中离开，该等离子体坩埚具有在该等离子体坩埚中的密封中空(void)，·围绕该等离子体坩埚的法拉第罩，该罩至少部分透光，用于使光从该等离子体坩埚离开，同时该法拉第罩是微波封闭的，·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 布置在等离子体坩埚中的天线，用于将等离子体感应的微波能量传输到填充物， 该天线具有·延伸到等离子体坩埚外部的连接部，用于耦合至微波能量源；该光源的特征在于，包括·以一定频率在透明坩埚和法拉第罩中激励谐振的微波源，用于激发密封中空中的发光等离子体，·用于将微波从发生器耦合至天线的波导，该波导
·具有大体两个或两个以上的半波长的长度，且具有 来自发生器的波导输入，发生器被置于靠近波导的输入的端部，·至所述天线的连接部的波导输出，连接部被置于靠近波导的输出的端部。在优选实施例中，所述波导输入和波导输出为对称布置，分别与它们各自的端部等距。然而，可以理解的是，它们也可以不是对称的，因此可能在效率上有损失。在优选实施例中，波导输入和波导输出被置于距离它们各自的端部四分之一波长处。同样可以理解的是，它们可以置于距离端部为波长的不同分数/百分比处。尽管可由固态介电材料构成，优选其为空气波导。该波导可以为圆柱形横截面，但优选使用矩形截面。同样，尽管微波源可以是电子振荡器和放大器装置，然而优选其为磁控管。在优选实施例中·波导为长度大体为一个波长的金属槽，且具有金属封闭物，且优选地 所述微波发生器固定在该槽的一面上或该金属封闭物上，·所述波导输入为经过该面或该封闭物的所述微波发生器的输出，且优选地 所述波导输出紧固至所述槽的一面或所述封闭物，且延伸至该槽的中心长轴，并沿该轴延伸至槽外部的天线连接部，其中天线连接部与该波导输出成一体。优选地，天线连接部共轴连接至天线，且优选配置为具有围绕该天线连接部的共轴外部件。优选地，所述共轴外部件为与所述波导紧固的刚性金属套管，且在该天线连接部和套管之间具有陶瓷绝缘体；优选地，所述金属套管在其远离于波导的一端承载所述等离子体坩埚，其中法拉第罩连接至该金属套管。所述法拉第罩方便地具有向金属套管延伸的带子，该带子紧固至金属套管，用于通过该套管承载所述等离子体坩埚。另一方面，本发明提供一种以微波能量驱动的光源，该源具有·透明材料的固态等离子体坩埚用于使光从中离开，该等离子体坩埚具有在该等离子体坩埚中的密封中空，·围绕该等离子体坩埚的法拉第罩，该罩至少部分透光，用于使光从该等离子体坩埚离开，同时该法拉第罩是微波封闭的，·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 布置在等离子体坩埚中的天线，用于将等离子体感应的微波能量传输到填充物， 该天线具有·延伸到等离子体坩埚外部的连接部，用于耦合至微波能量源；该光源还包括·耦合至天线连接部的可控微波源，·用于触发所述密封中空中填充物内的等离子体的触发装置，·用于检测等离子体的触发的检测器，和 控制电路，用于初始以低功率给所述源供能同时给触发装置供能，然后当检测到等离子体的触发后，关闭触发装置且提高微波源的功率。
为了有助于理解本发明，现在通过示例并且参考附图来描述其中的多个特定实施例，其中图1为根据本发明的光源的透视图；图2为光源沿其长轴的截面侧视图；图3为响应于随灯泡的波导匹配电路的频率变化而变化的输入频率的回波损耗 (RL)。
具体实施例方式参考附图，无电极、微波灯泡1具有 在2. 45GHz下工作的磁控管2，配备有冷却风扇21和管道22，是微波炉中使用的常规磁控管；·空气波导匹配电路3，该空气波导匹配电路3为把填充有空气的腔体32包封起来的矩形铝槽21，其中腔体32在与其自身长度相垂直的截面上为矩形。为了把微波输入腔体，磁控管的输出天线23延伸穿过封闭该包封物的盖子34中的孔33。孔33的边缘35与围绕磁控管天线的接地网(ground mesh) M牢固接地(ground contact)。该波导的内部尺寸为长 121. 7mm宽 72. 9mm高 42. 8mm。波导的长度是空气中2. 45GHz的微波辐射的一个波长λ，其根据部件的形状进行调节。磁控管的输出天线23设置在距离波导一端36的1/4λ处；·形成空气波导的输出的微波导体4，用于将微波输入至天线连接部41，在距离波导另一端37的1/4λ处，微波导体4通过螺丝42接附至盖子34。在该位置处能传输最大电压。该导体具有由螺丝保持的谐振器部分43，经过直角转至位于波导半高处的输出部分 44，并穿过槽31的端壁37。然后，延伸穿过铝坩埚架45，作为天线连接部。坩埚架容纳陶瓷绝缘体46，使得连接部与坩埚架为共轴；·透明坩埚5，该透明坩埚5为石英盘，尺寸为直径 49mm长 21mm。该石英盘具有填充可激发材料的中空51和用于容纳导体4的天线端部47的偏移孔52。尽管该端部与其天线连接部分41和槽中的输出部分44成一体，但该端部包括用于把微波能量输入到坩埚中的天线； 覆盖坩埚的暴露端53和侧面M的穿孔法拉第罩6。该罩包括穿孔的金属板61， 且具有无孔带子62，通过该无孔带子62以及螺丝63将法拉第罩和坩埚固定至坩埚架45 ；·用于触发装置的陶瓷插入物7倾斜延伸到坩埚架中且支撑延伸至靠近导体端部 47的电极71。陶瓷插入物7与触发电路72相连接，所述触发电路72适用于在以低功率驱动磁控管时，施加脉冲高电压，从而触发等离子体放电。光电二极管73固定于坩埚架中的
8某一位置，用以通过光纤74检测坩埚发出的光；·控制电路8连接至磁控管以为其提供驱动电流，并连接至触发电路及光电二极管。当要打开灯时，给磁控管施加低驱动电流，然后触发装置工作。一旦光电二极管检测到光，关闭触发装置，提高磁控管的功率。随后，光源工作。从图3中示出的频率特性中可特别注意到，波导在磁控管与天线和透明坩埚的共轴连接中起到了传输线的作用。本发明并不受限于以上所描述实施例的细节，特别不受在2. 45GHz下工作的限制。可以理解，其还可以在比该频率更低或更高数量级上工作，但需记住的是，腔体长度 (从微波或电磁波的波长来说为一个波长)与频率是成反比的。特别地，可以在434MHz及以下，5. 2GHz及以上，以及二者之间的频率工作。当在较高频率下时，总长度以半个λ的倍数而提高。确实有可能在较低频率下工作，但这会导致已经很长的部件变得更长。
权利要求
1.一种以微波能量驱动的光源，该源具有 透明材料的固态等离子体坩埚，用于使光从中离开，该等离子体坩埚具有在该等离子体坩埚中的密封中空， 围绕该等离子体坩埚的法拉第罩，该罩至少部分透光，用于使光从该等离子体坩埚离开，同时该法拉第罩是微波封闭的， 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 布置在等离子体坩埚中的天线，用于将等离子体感应的微波能量传输到填充物，该天线具有 延伸到等离子体坩埚外部的天线连接部，用于耦合至微波能量源； 该光源的特征在于，包括 以一定频率在透明坩埚和法拉第罩中激励谐振的微波源，用于激发密封中空中的发光等离子体，以及 用于将微波从发生器耦合至天线的波导，该波导 具有大体两个或两个以上的半波长的长度，且具有 来自发生器的波导输入，发生器被置于靠近波导的输入的端部， 至所述天线的连接部的波导输出，连接部被置于靠近波导的输出的端部。
2.根据权利要求1所述的光源，其中所述微波源的输出功率为可控的，且该微波源包括 用于触发所述密封中空中填充物内的等离子体的触发装置， 用于检测等离子体的触发的检测器，和， 控制电路，用于初始以低功率给所述源供能并同时给触发装置供能，然后当检测到等离子体的触发后，关闭触发装置且提高微波源的功率。
3.根据权利要求1或2所述的光源，其中所述波导输入和波导输出对称布置，分别与它们各自的端部等距。
4.根据权利要求1、2或3所述的光源，其中所述波导输入和波导输出被置于距离它们各自的端部为四分之一波长处。
5.根据前述权利要求之一所述的光源，其中所述波导由固态介电材料构成。
6.根据权利要求1至4之一所述的光源，其中所述波导为空气波导。
7.根据前述权利要求之一所述的光源，其中所述波导为圆柱形横截面。
8.根据权利要求1至6之一所述的光源，其中所述波导为矩形横截面。
9.根据权利要求8所述的光源，其中 所述波导为长度大体为一个波长的金属槽，且具有金属封闭物， 所述微波发生器固定在该槽的一面上或该金属封闭物上， 所述波导输入为经过该面或该封闭物的所述微波发生器的输出。
10.根据权利要求9所述的光源，其中 所述波导输出紧固至所述槽的一面或所述封闭物，且延伸至该槽的中心长轴，并沿该轴延伸至槽外部的天线连接部，其中天线连接部与该波导输出成一体。
11.根据前述权利要求之一所述的光源，其中所述天线连接部配置有围绕该天线连接部的共轴外部件。
12.根据权利要求11所述的光源，其中所述共轴外部件为与所述波导紧固的刚性金属套管，且在该天线连接部和套管之间具有陶瓷绝缘体。
13.根据权利要求12所述的光源，其中所述金属套管在其远离于波导的一端承载所述等离子体坩埚，且法拉第罩连接至该金属套管。
14.根据权利要求13所述的光源，其中所述法拉第罩具有向金属套管延伸的带子，该带子紧固至金属套管，用于通过该套管承载所述等离子体坩埚。
15.根据权利要求13或14所述的光源，其中所述金属套管容纳有 第二陶瓷绝缘体，和 位于第二陶瓷绝缘体内的且向等离子体坩埚凸出的触发导体。
16.根据前述权利要求之一所述的光源，其中所述微波源为电子振荡器和放大器装置。
17.根据权利要求1至15之一所述的光源，其中所述微波源为磁控管。
18.—种以微波能量驱动的光源，该源具有 透明材料的固态等离子体坩埚，用于使光从中离开，该等离子体坩埚具有在该等离子体坩埚中的密封中空， 围绕该等离子体坩埚的法拉第罩，该罩至少部分透光，用于使光从该等离子体坩埚离开，同时该法拉第罩是微波封闭的， 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 布置在等离子体坩埚中的天线，用于将等离子体感应的微波能量传输到填充物，该天线具有 延伸到等离子体坩埚外部的连接部，用于耦合至微波能量源； 该光源的特征在于，包括 耦合至天线连接部的可控微波源， 用于触发所述密封中空中填充物内的等离子体的触发装置， 用于检测等离子体的触发的检测器，和 控制电路，用于初始以低功率给所述源供能并同时给触发装置供能，然后当检测到等离子体的触发后，关闭触发装置且提高微波源的功率。
19.根据权利要求18所述的光源，其中所述天线连接部配置有围绕该天线连接部的共轴外部件。
20.根据权利要求19所述的光源，其中所述共轴外部件为与所述波导紧固的刚性金属套管，且在该天线连接部和套管之间具有陶瓷绝缘体。
21.根据权利要求20所述的光源，其中所述金属套管在其远离于波导的一端承载所述等离子体坩埚，其中法拉第罩连接至该金属套管。
22.根据权利要求21所述的光源，其中所述法拉第罩具有向金属套管延伸的带子，该带子紧固至金属套管，用于通过该套管承载所述等离子体坩埚。
23.根据权利要求21或22所述的光源，其中所述金属套管容纳有 第二陶瓷绝缘体，和 位于第二陶瓷绝缘体内的且向等离子体坩埚凸出的触发导体。
24.根据权利要求18至23之一所述的光源，其中所述微波源为电子振荡器和放大器装置。
25.根据权利要求18至23之一所述的光源，其中所述微波源为磁控管。
全文摘要
一种无电极、微波灯(1)，具有作为微波源的磁控管(2)和可激发材料的透明坩埚(5)，在该坩埚的可激发材料中形成等离子体。为了将来自磁控管的微波耦合到坩埚中，提供空气波导耦合电路(4)，其中把磁控管的输出作为距离一端四分之一处的输入，把距离另一端四分之一处的输出作为连接部至坩埚的输入。
文档编号H01J65/04GK102439690SQ201080019722
公开日2012年5月2日 申请日期2010年5月6日 优先权日2009年5月8日
发明者A·S·尼特 申请人:塞拉维申有限公司