[發明專利]具有旋轉磁場的微波等離子燈

有效

• 申請號: 201380032870.0
• 申請日: 2013-06-10
• 公開（公告）號: CN104380431A
• 公開（公告）日: 2015-02-25
• 發明（設計）人: 金振重;金京信
• 申請（專利權）人: 泰源電氣產業株式會社
• 主分類號: H01J65/00
• 分類號: H01J65/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 梁興龍;曹正建

技術領域

本發明涉及一種微波等離子燈裝置，更具體地，涉及一種獨立進行阻抗匹配并產生橢圓偏振微波的微波燈裝置。

背景技術

由于常規高強度放電(HID)燈使用電極，所以其壽命限于幾千小時。常規HID燈的報廢行為包括光通量的快速下降。另外，常規HID燈還使用作為一種對環境有害的物質的汞。

出現了高功率微波HID燈以克服上述缺點。圍繞上述問題所公開的常規高功率微波放電燈使用圓柱波導，在該圓柱波導中激發作為圓柱波導中最低基本模式的TE11模式。因此，在圓柱波導中插入球形燈泡，并且燈泡中等離子體的形狀根據TE11模式中電場線的圖案來形成。由于TE11模式中的電場線幾乎是線性的，所以等離子體放電在燈泡中形成橢圓形。因而，在高功率放電的情況下，熱的等離子體可能導致球形燈泡中的局部增溫，并且由于局部增溫的原因，球形燈泡可能被容易刺穿。

為了克服由于局部增溫所導致的刺穿，在現有技術的燈中使用機械電機使燈泡旋轉。對任意的燈而言，這并不是理想的特征。提出了使施加到球形燈上的電場旋轉的另一種方法，從而有助于在靜止燈泡中產生均勻的等離子體放電。

發明內容

本發明的實施方案提供了一種防止燈泡刺穿并具有簡單的機械結構的小型無電極微波等離子燈。

根據本發明實施方案的微波放電燈裝置可以包括：矩形形狀的矩形波導，所述矩形波導的一端封閉而另一端打開，并且通過開口接收微波以輸出線性偏振微波；放電燈；圓柱形的諧振器空腔，所述圓柱形的諧振器空腔的一端打開，設置成包圍所述放電燈，并且由導電網制成，從而允許來自所述放電燈的光通過；和移相器，所述移相器具有在線性偏振微波的傳播方向上打開的十字形波導，設置在所述矩形波導的另一端和所述諧振器空腔的一端之間，并接收來自所述矩形波導的線性偏振微波以在所述圓柱形的諧振器空腔中產生橢圓偏振微波。所述橢圓偏振微波使所述放電燈放電。

在示例性實施方案中，所述微波放電燈裝置還可以包括設置在所述移相器和所述矩形波導的另一端之間的阻抗匹配單元。

在示例性實施方案中，所述微波放電燈裝置還可以包括設置在所述移相器和所述圓柱形的諧振器空腔的一端之間以固定所述圓柱形的諧振器空腔并具有圓柱形波導結構的連接部。

在示例性實施方案中，所述十字形波導可以由彼此交叉的橢圓形狀的第一波導和橢圓形狀的第二波導形成。第一波導的斷面尺寸可以比第二波導長。

在示例性實施方案中，所述十字形波導可以包括彼此交叉的第一波導和第二波導，并且第一波導和第二波導可以成直角。

在示例性實施方案中，所述阻抗匹配單元可以具有接收線性偏振微波的輸入端口和輸出線性偏振微波的輸出端口，以及所述輸入端口和所述輸出端口可以在與線性偏振微波的傳播方向垂直的兩個表面上形成。

在示例性實施方案中，所述阻抗匹配單元可以具有接收線性偏振微波的輸入端口和輸出線性偏振微波的輸出端口，所述輸入端口可以在與線性偏振微波的傳播方向垂直的表面上形成，以及所述輸出端口可以在由所述矩形波導的長軸方向和線性偏振微波的傳播方向限定的側面上形成。

在示例性實施方案中，所述阻抗匹配單元可以包括在所述矩形波導的短軸方向上延伸的一對短柱，以及所述一對短柱可以設置成在由線性偏振微波的傳播方向和所述矩形波導的短軸方向限定的兩個側面上彼此面對。

在示例性實施方案中，所述阻抗匹配單元可以包括在所述矩形波導的短軸方向上延伸的一對凹部，以及所述一對凹部可以設置成在由線性偏振微波的傳播方向和所述矩形波導的短軸方向限定的兩個側面上彼此面對。

在示例性實施方案中，所述阻抗匹配單元和所述矩形波導可以一體地設置。

在示例性實施方案中，所述移相器的十字形波導的內側可以填充有介電材料。

在示例性實施方案中，所述十字形波導可以包括彼此交叉的第一波導和第二波導，以及所述微波放電燈裝置還可以包括在第一波導內設置的介電板。

根據本發明另一個實施方案的微波放電燈裝置可以包括：矩形波導，所述矩形波導通過開口接收微波并且其一端封閉而另一端打開；放電燈；圓柱形的諧振器空腔，所述圓柱形的諧振器空腔的一端打開，設置成包圍所述放電燈，并且將來自所述放電燈的光傳遞到外部；和移相器，所述移相器具有在微波的傳播方向上打開的十字形波導，設置在所述矩形波導的另一端和所述圓柱形的諧振器空腔之間。所述微波在所述矩形波導、所述移相器和所述圓柱形的諧振器空腔中傳播以使所述放電燈放電。

附圖說明