[實用新型]等離子體燈

有效

• 申請號: 201120086136.0
• 申請日: 2011-03-28
• 公開（公告）號: CN202205711U
• 公開（公告）日: 2012-04-25
• 發明（設計）人: 弗雷德里克·M·埃斯皮奧;邁赫蘭·馬特路比安
• 申請（專利權）人: 托潘加科技有限公司
• 主分類號: H01J65/00
• 分類號: H01J65/00;H01J61/02;H01J61/56
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 余剛;吳孟秋

技術領域

本實用新型總體上涉及照明技術。具體地，本實用新型提供了一種使用具有寬度大于長度的介電波導本體的無電極等離子體照明裝置的方法和裝置，不過其也可以設置在其他空間構造中。本實用新型可以應用于許多應用場合，諸如：體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農業、建筑照明、舞臺照明、醫療照明、顯微鏡、投影儀及顯示器、以及類似的應用。

背景技術

從很早開始，人類已使用各種技術來照明。早期人類依靠火來在黑暗時照亮洞穴。火常常會消耗木材來作為燃料。木材燃料不久便被來源于油及油脂的蠟燭所取代。此后蠟燭至少部分地被燈所取代。某些燈通過油或其他能源來供以燃料。煤氣燈曾經很受歡迎，且對于戶外活動(諸如野營)仍是很重要的。在十九世紀后期，托馬斯愛迪生，這個歷史上最偉大的發明家之一，構想出了白熾燈，白熾燈使用處于燈泡內、耦接至一對電極的鎢絲。許多常規的建筑物及住宅仍使用通常被稱作愛迪生燈泡的白熾燈。盡管非常成功，但愛迪生燈泡會消耗很多能量且通常效率低。

對于某些應用場合，熒光照明取代了白熾燈。熒光燈通常包括含有氣態材料的燈管，其耦接至一對電極。電極耦接至電子鎮流器，該電子鎮流器幫助使來自熒光照明的放電發光。常規的建筑物結構常常使用熒光照明，而非相對的白熾照明。熒光照明比白熾照明更高效，但常常具有更高的初始成本。

Shuji?Nakamura開創了高效的藍發光二極管，該藍色發光二極管是固態燈。藍色發光二極管形成白色固態燈的基礎，白色固態燈常常是處于涂有黃色熒光體材料的燈泡內的藍色發光二極管。藍光激發熒光體材料發出白色照明。藍色發光二極管已使照明工業發生了巨大變革，取代了用于住宅、建筑物、以及其他結構的傳統照明。

另一種照明形式通常被稱作無電極燈，該無電極燈能放出用于高強度應用場合的光。Frederick?M.Espiau是研制改進的無電極燈的先驅者之一。這種無電極燈依靠實心陶瓷諧振器結構，該諧振器結構耦接至封裝在燈泡中的填充物。燈泡經由RF饋電器(feeds)耦接至諧振器結構，該RF饋電器將功率(power)傳遞至填充物，以使填充物放電產生高強度照明。該實心陶瓷諧振器結構已經被限制于介電常數大于2。這樣的實心陶瓷波導的一個實例在美國專利No.7,362,056中進行了描述，該專利以引證方式結合于此。盡管有些成功，但無電極燈仍有許多局限性。作為一個實例，無電極燈對于通用照明應用沒有廣泛地成功開展。此外，傳統的燈還使用高頻率并具有相對大的尺寸，這常常是笨重且難于制造和使用的。在本說明書的通篇中且特別是在下文中對傳統燈的這些及其他局限性進行描述。

由上可見，高度期望改進的照明技術。

實用新型內容

本實用新型提供了一種使用無電極等離子體照明裝置的方法和裝置，該無電極等離子體照明裝置具有優選地寬度大于長度的介電波導本體。本實用新型可以應用于許多應用場合，諸如：體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農業、建筑照明、舞臺照明、醫療照明、顯微鏡、投影儀及顯示器、以及類似的應用。

一種無電極等離子體燈包括波導本體，該波導本體具有至少一種固體介電材料。本體具有一直徑和橫切該直徑的一長度。在一個具體實施方式中，本體的直徑小于本體的長度。燈還具有RF電源(power?source)，該電源被構造成以大約在本體內諧振的頻率來將功率提供給本體。波導本體具有包括直徑的至少一部分和長度的一個或多個部分的有效長度，以使頻率在波導體內諧振。燈還具有鄰近本體放置以接收來自本體的功率的填充物，等離子體燈的該填充物能夠在從本體接收到功率時形成等離子體。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，填充物設置在一燈泡中，燈泡被構造成圓柱形、環形、和卵形。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，長度被選擇成實現來自多個諧振頻率的一確定諧振頻率。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，多個諧振頻率小于約900MHz。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，多個諧振頻率小于約500MHz。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，多個諧振頻率小于約250MHz。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，多個諧振頻率小于約150MHz。

根據本實用新型優選實施方式的等離子體燈，其中，本體進一步至少包括流體材料。