[发明专利]由微波驱动的光源

说明书

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″1935)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/GB2008/003829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，