[发明专利]一种低成本的微波等离子体光源谐振器

说明书

本发明公开了一种低成本的微波等离子体光源谐振器，耦合探针与输入同轴线的内导体连接并插入所述的空气耦合腔内，陶瓷谐振器的顶面、底面、前侧面和后侧面均采用金属化处理并接地，在陶瓷谐振器的右侧面上设置有上、下侧金属带，上侧金属带的上端与陶瓷谐振器顶面的金属面连接并接地，下侧金属带的下端与陶瓷谐振器底面的金属面连接并接地，在陶瓷谐振器的左侧面开有半圆柱形沟槽，在沟槽内设有上下两段不连接的金属化处理部分，在上侧金属带和上侧金属化处理部分之间以及下侧金属带与下侧金属化处理部分之间分别开有深过孔。本发明减少陶瓷块烧结时的炸裂现象，烧成后尺寸不易变形，精度高，提高了产品的成品率，大幅度地降低成本。

技术领域

本发明涉及高效等离子体光源和微波技术的交叉技术领域，尤其涉及一种低成本的微波等离子体光源谐振器。

背景技术

微波等离子体光源是一种利用微波能量激励气体放电的无电极光源，与目前的高强度气体放电光源相比，它在电弧管内部不存在金属电极，避免了金属电极与玻璃密封容易漏气的风险，以及灯泡高温工作时，避免了电极在真空电弧管内的蒸发而污染发光元素，从而减少了光衰减引起的光通量降低，提高了光源的寿命。此外，等离子体光源允许灯珠工作在高温状态，有利于发光元素的放电光谱展宽，可发出从紫外线到红外线的全光谱点光源，是真正类似太阳光谱的优秀光源。等离子体光源具有无电极、寿命长、光效高和节能环保等优点，应用前景广泛。

微波源驱动等离子发光主要有四部分组成，包括直流电源、射频/微波驱动功率源、微波谐振器和灯泡。其中，能量在微波谐振器表面灯泡处形成较强的电场强度，激发灯泡内气体放电，形成高亮度的光源。目前，现有等离子体光源技术一般采用陶瓷谐振器和金属同轴腔谐振器。其中陶瓷谐振器技术比较成熟，应用最广，在200W的微波功率下能发出20000流明以上的光通量，全光谱最高光效可达150lm/W。但较高的成本限制了等离子光源在市场上的进一步推广，尤其是现有技术采用的陶瓷谐振器，由于厚度和体积较大，烧结工艺困难，烧结过程中很容易发生瓷块炸裂和尺寸变形等问题，成品率低，影响生产效率和产能。另外，现有技术需要在陶瓷表面采用烧银工艺实现大面积金属化，从而形成微波谐振器。而银为贵金属，大量使用的银浆和烧银工艺也造成了成本的上升。综上，由于陶瓷烧结和金属化等工艺问题，导致陶瓷谐振器的成本居高不下，价格贵，严重影响市场推广。

为了降低成本，从生产工艺上采用各种技术来提高陶瓷烧结的成品率，比如CN204792692 U专利公布的陶瓷上打孔技术，或者改变陶瓷块形状。但由于谐振器设计的原因，体积和厚度过大带来的工艺困难并未解决，而且，银浆的使用并未减少，不能从根本上解决成本和价格较高的问题。而且在设计上，一旦谐振器的结构改变，无论尺寸和材料等微小改变，均会引起等离子体光源谐振器谐振频率的变化，导致不能发光或者光效降低。因此，由于可能存在的风险，现有技术中，业内市场上LEP光源中的谐振器结构一直没有变化。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种低成本的微波等离子体光源谐振器。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种低成本的微波等离子体光源谐振器，包括有输入同轴线、耦合探针、空气耦合腔和陶瓷谐振器，所述的耦合探针为细长金属棒，耦合探针与输入同轴线的内导体连接并插入所述的空气耦合腔内，所述的陶瓷谐振器为长条形长方体瓷块，陶瓷谐振器的顶面、底面、前侧面和后侧面均采用金属化处理并接地，在陶瓷谐振器的右侧面上设置有上、下侧金属带，上侧金属带的上端与陶瓷谐振器顶面的金属面连接并接地，下侧金属带的下端与陶瓷谐振器底面的金属面连接并接地，在陶瓷谐振器的左侧面开有半圆柱形沟槽，在沟槽内设有上下两段不连接的金属化处理部分，在上侧金属带和上侧金属化处理部分之间以及下侧金属带与下侧金属化处理部分之间分别开有深过孔，在两个深过孔的内壁均作导电金属化处理，所述的陶瓷谐振器的右侧面与空气耦合腔的左侧面接触并固定连接。

所述的上、下侧金属带的宽度均小于陶瓷谐振器右侧面宽度的60%。