[發(fā)明專利]無電極燈

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010428648.4
• 申請(qǐng)日: 2016-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN111554562A
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昆達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李昆達(dá)
• 主分類號(hào): H01J65/04
• 分類號(hào): H01J65/04;H01J61/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 駱希聰

本發(fā)明關(guān)于一種由微波驅(qū)動(dòng)的無電極燈，該無電極燈提供含紫外光、可見光和紅外光的全光譜連續(xù)輻射，且包括由無汞金屬鹵化物組成的第一填充組成。借此，可使該無電極燈具有環(huán)保、高光效、使用壽命長、低光衰等優(yōu)點(diǎn)，并符合AM 1.5G的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而應(yīng)用于太陽光模擬器的領(lǐng)域。

本申請(qǐng)是2016年06月06日申請(qǐng)的，發(fā)明名稱為“無電極燈”，申請(qǐng)?zhí)枮?01610395576.1的中國發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是關(guān)于一種無電極燈，特別是一種可提供全光譜連續(xù)輻射的無電極燈。

背景技術(shù)

現(xiàn)有氣體放電燈技術(shù)中，如高壓汞燈、低壓汞燈、短弧氙氣燈、長弧氙氣燈、金屬鹵素?zé)簟⒏邚?qiáng)度放電燈(HID燈)等，通常是通過填充各式氣體或添加劑至燈體中，并借由電極激發(fā)填充的物質(zhì)來提供不同范圍及比例的光譜。

然而，由于所填充的物質(zhì)具有不同的老化特性，長時(shí)間的使用及作用時(shí)所產(chǎn)生的高溫使得電極與添加劑容易產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，而導(dǎo)致氣體放電燈的光譜改變及強(qiáng)度衰減。再者，使用于前述氣體放電燈技術(shù)的燈具，其外部常裝設(shè)有外部濾光器以調(diào)整光譜的輸出，然而該外部濾光器的架設(shè)將降低整體燈源的發(fā)光功效，且其中的濾光片亦容易受長時(shí)間的光照影響而老化。

為突破上述缺點(diǎn)，無電極燈(亦稱為等離子燈或等離子燈)因此問世。同屬氣體放電燈的無電極燈，是于一密封透明的燈體內(nèi)填充化學(xué)惰性氣體和一或多種活性成分(如汞、硫、硒、碲、或金屬鹵化物)，并通過一射頻或微波能量來激發(fā)填充的物質(zhì)而提供光源。

無電極燈的使用壽命長達(dá)約40,000至90,000小時(shí)，遠(yuǎn)高于目前已知的發(fā)光體(含LED)，且在長期使用下仍能保持一致的光譜特性，再者，其光譜的演色性CRI95是所有當(dāng)前發(fā)光體中最近似陽光的。

自1970年代起，Childs等學(xué)者帶動(dòng)無電極的微波硫燈的研究。微波硫燈是一種以微波驅(qū)動(dòng)的全光譜無電極燈，該微波硫燈是于石英泡殼內(nèi)填充硫，并借由2,450MHz的微波輻射來激發(fā)，使硫被加熱至極高溫而形成等離子態(tài)，進(jìn)而產(chǎn)生連續(xù)光譜。微波硫燈具有高光效、使用壽命長、光譜連續(xù)、無汞污染、良好的流明維持率、瞬時(shí)啟動(dòng)等優(yōu)點(diǎn)，且大約73％的發(fā)光落在可見光譜范圍，而有害的紫外線成分不到1％。

無電極燈的相關(guān)技術(shù)在許多篇專利文獻(xiàn)上都有披露，例如，美國專利US 5404076、US 5866980A、US 6469444B1、US 5606220A、US 5866981A、US 6633111B1、US 2010/0117533A1等，然而這些文獻(xiàn)多是針對(duì)借由調(diào)整填充物質(zhì)的種類及條件，以使燈具的光譜范圍、發(fā)光效率、及顯色性能更符合普通照明的應(yīng)用。

在產(chǎn)業(yè)上，太陽光模擬器(Solar Simulator)是廣泛應(yīng)用于太陽能電池(Photovoltaic Cell、或稱光伏電池)系統(tǒng)的性能評(píng)估。太陽光模擬器是借由光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以獲得與于地球表面所接收的自然太陽光照特性一致的光源，從而確保精確且可再現(xiàn)的測(cè)試結(jié)果。

為整合和規(guī)范太陽光模擬器的光譜特性與量測(cè)，已于國際上訂立如IEC 60904-9、ASTM E927-10、JIS C 8912、CNS 13059-9等標(biāo)準(zhǔn)，及IEC 61215、IEC 61646等光電元件的試驗(yàn)規(guī)范。依據(jù)這些規(guī)范，一標(biāo)準(zhǔn)的太陽能電池(光伏電池)的量測(cè)應(yīng)以強(qiáng)度為100mW/cm2的AM1.5G的標(biāo)準(zhǔn)入射光源進(jìn)行。

如圖1所示，在已知技術(shù)中，使用于普通照明的現(xiàn)有硫燈的發(fā)光光譜分布較窄，所發(fā)射的光主要落在可見光光譜范圍內(nèi)，落在紫外光光譜與紅外光光譜的比例都偏低，故無法滿足上述規(guī)范，因此在改良上多利用(氙氣)放電燈和鹵素?zé)舻牟煌M合來作為太陽光模擬器的標(biāo)準(zhǔn)光源。另外，亦可通過設(shè)置適當(dāng)?shù)臑V光器對(duì)所發(fā)出的光譜進(jìn)行校正。