專利名稱：等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及利用電磁波的等離子照明器件，特別是一種在燈泡周圍設(shè)置特斯拉線圈(Tesla coil)，可容易進(jìn)行初始點(diǎn)燈操作的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置(DEVICE FOR EXCITING DISCHARGE IN PLASMA LIGHTINGSYSTEM)。
背景技術(shù)：
一般來說，等離子照明器件(PLSPlasma Lighting System)是一種利用微波爐中主要使用的高頻率振蕩器(磁控管)，通過上述高頻率振蕩器中生成的電磁波將燈泡內(nèi)的緩沖氣體(buffer gas)處于等離子狀態(tài)，使金屬化合物連續(xù)發(fā)射出光線，從而無需另外的電極也可提供極佳的光線效果的器件。
上述等離子照明器件的燈泡中通常封入有進(jìn)行工作時(shí)，生成等離子并發(fā)出光線的金屬、鹵素(halogen)化合物、硫磺或硒(selenium)等發(fā)光物質(zhì)；初始發(fā)光時(shí)，為了在發(fā)光部的內(nèi)部形成等離子的氬(Ar)、氙(Xe)、氪(Kr)等惰性氣體；促使初始放電，并容易進(jìn)行點(diǎn)燈操作，或用于調(diào)節(jié)發(fā)出光的光譜的水銀等放電催化物質(zhì)。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的等離子照明器件的縱剖面圖。
如圖所示，現(xiàn)有技術(shù)中的等離子照明器件，其包含有如下幾個(gè)部分安裝在外殼1的內(nèi)部，并生成電磁波的磁控管2；將常態(tài)交流電源升為高壓，并供給到上述磁控管2的高壓發(fā)生器3；連通于上述磁控管2的出口部，用于傳送上述磁控管2中生成的電磁波的導(dǎo)波管4；將同時(shí)封入發(fā)光物質(zhì)和惰性氣體及放電催化物質(zhì)，使被封入的發(fā)光物質(zhì)通過電磁波能量等離子化，并進(jìn)行發(fā)光的燈泡5；套在上述導(dǎo)波管4和燈泡5的前面，使電磁波以既定大小的共振頻率進(jìn)行共振，從而切斷電磁波的同時(shí)，允許通過上述燈泡5中發(fā)出的光線的共振器6；容納上述共振器6，將反射上述燈泡5中發(fā)出的光線，并集中直射的反射罩7；安裝在上述燈泡后方側(cè)的共振器6內(nèi)部，使電磁波通過但反射光線的介質(zhì)反射鏡8(dielectricmirror)；設(shè)置在上述外殼1的一側(cè)，并用于冷卻上述磁控管2和高壓發(fā)生器3的冷卻風(fēng)扇9。
上述燈泡5包含有發(fā)光部5a，它設(shè)置于上述外殼1的外部，并具有既定的內(nèi)部體積，并由石英材料的球狀制成，其內(nèi)部封入有進(jìn)行等離子化并發(fā)出光線的發(fā)光物質(zhì)和惰性氣體及放電催化物質(zhì)等；支撐部5b，與上述發(fā)光部5a一體延長(zhǎng)形成，在上述外殼1的內(nèi)部起到支撐作用。
附圖中未說明的符號(hào)有M1為用于旋轉(zhuǎn)燈泡的燈泡電機(jī)；M2是用于冷卻上述冷卻風(fēng)扇的風(fēng)扇電機(jī)。
下面對(duì)如上結(jié)構(gòu)的現(xiàn)有技術(shù)中的等離子照明器件的工作過程進(jìn)行說明。
即，當(dāng)通過控制部的指令向高壓發(fā)生器3輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，上述高壓發(fā)生器3將對(duì)交流電源進(jìn)行升壓，并將上述高壓電源供給到磁控管2。接著，上述磁控管2通過上述接到的高壓進(jìn)行振蕩，從而生成具有高頻率的電磁波。上述生成的電磁波將通過導(dǎo)波管4放射到共振器6的內(nèi)部，從而激發(fā)(exciting)燈泡5內(nèi)封入的惰性氣體，從而使發(fā)光物質(zhì)持續(xù)等離子化，并發(fā)出具有固有放射頻譜的光線，上述放射出的光線將通過反射罩7和介質(zhì)反射鏡8向前方放射，從而通過上述反射的光線照亮空間。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)的等離子照明器件中，在熄燈后，需要經(jīng)過一定的時(shí)間(數(shù)十秒至數(shù)分鐘)才能進(jìn)行點(diǎn)燈操作。這是因?yàn)椋捎谏鲜鰺襞?內(nèi)部的中性氣體的壓力太大，無法確保具有等離子放電時(shí)所需能量的電子的充分的加速距離(mean free path)，特別是在使用硒(Xe)氣體時(shí)，相比使用氬(Ar)氣體可提高5％左右的光效率，但由于上述硒(Xe)氣體具有較大的沖撞剖面積(collision cross section)的特性，所以在高壓狀態(tài)下將更難進(jìn)行放電操作?？紤]到上述問題，在現(xiàn)有技術(shù)中，為了減少再發(fā)光時(shí)間而向燈泡直接吹送強(qiáng)風(fēng)(air jet)，從而對(duì)上述燈泡5的發(fā)光部5a進(jìn)行冷卻，并由此降低燈泡內(nèi)部的壓力。但是，這將需要另外安裝用于冷卻的附加裝置，從而導(dǎo)致費(fèi)用增加的同時(shí)，還引發(fā)附加裝置的信賴性、燈泡周圍空間的利用率、將被上述附加裝置遮去的光線等問題。
并且，如上所述，為了容易進(jìn)行燈泡的初始放電操作，在燈泡中添加有水銀等放電催化物質(zhì)，由于上述水銀等為環(huán)境污染物質(zhì)而盡可能排除使用，但這將會(huì)很難實(shí)現(xiàn)照明器件的初始放電。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，可在減少費(fèi)用、有效使用燈泡周圍空間、盡可能避免光線遮攔情況的條件下，可縮短燈泡的再發(fā)光所需的時(shí)間。
并且，本發(fā)明的另一目的在于提供一種等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，可在排除水銀等環(huán)境污染物質(zhì)的同時(shí)，還可實(shí)現(xiàn)容易進(jìn)行燈泡的初始放電操作的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明中的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，其特征在于，包含有如下幾個(gè)部分用于產(chǎn)生電磁波的磁控管(magnetron)；為了通過上述電磁波激發(fā)并放射出可視光，內(nèi)部容納有封入物質(zhì)的燈泡；安裝并用于容納上述燈泡，從而切斷電磁波使其進(jìn)行共振的同時(shí)，允許通過上述燈泡中發(fā)出的光線的共振器；安裝在上述燈泡的周圍，使在上述燈泡周圍產(chǎn)生電子，并促進(jìn)燈泡內(nèi)緩沖氣體(buffer gas)的離子化的特斯拉線圈(Teslacoil)。
根據(jù)本發(fā)明中的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，燈泡的周圍安裝有用于激發(fā)緩沖氣體的電子放射的特斯拉線圈，使在燈泡的周圍形成較強(qiáng)的電場(chǎng)，并由此加速電子的放射速度，從而容易實(shí)現(xiàn)燈泡內(nèi)緩沖氣體的初始放電的同時(shí)，替代了高價(jià)的附加裝置的安裝。因此，本發(fā)明中提供有可提高燈泡周圍的空間利用率，并盡可能避免光線遮攔情況的同時(shí)，排除使用水銀等環(huán)境污染物質(zhì)的環(huán)保的照明器件。


圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的等離子照明器件的縱剖面圖；圖2是本發(fā)明中的等離子照明器件一實(shí)例的縱剖面圖；圖3是圖2中的“A”部分的詳細(xì)放大圖；圖4是本發(fā)明中的等離子照明器件的特斯拉線圈的電路圖。
主要部件附圖標(biāo)記說明5燈泡5a發(fā)光部10特斯拉線圈具體實(shí)施方式
下面參照附圖中的一實(shí)施例對(duì)本發(fā)明中的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置進(jìn)行詳細(xì)的說明。
圖2是本發(fā)明中的等離子照明器件一實(shí)施例的縱剖面圖；圖3是圖2中的“A”部分的詳細(xì)放大圖；圖4是本發(fā)明中的等離子照明器件的特斯拉線圈的電路圖。
如圖所示，設(shè)置有本發(fā)明中的初始放電激發(fā)裝置的等離子照明器件，其包含有如下幾個(gè)部分安裝在外殼1的內(nèi)部并生成電磁波的磁控管2；將常態(tài)交流電源升為高壓并供給到上述磁控管2的高壓發(fā)生器3；連通于上述磁控管2的出口部，用于傳送上述磁控管2中生成的電磁波的導(dǎo)波管4；封入有發(fā)光物質(zhì)和惰性氣體，使被封入的發(fā)光物質(zhì)通過電磁波能量等離子化，并進(jìn)行發(fā)光的燈泡5；套在上述導(dǎo)波管4和燈泡5的前面，使電磁波以既定大小的共振頻率進(jìn)行共振，從而切斷電磁波的同時(shí)，允許通過上述燈泡5中發(fā)出的光線的共振器6；容納上述共振器6，將反射上述燈泡5中發(fā)出的光線，并集中直射的反射罩7；安裝在上述燈泡后方側(cè)的共振器6內(nèi)部，使電磁波通過但反射光線的介質(zhì)反射鏡8(dielectric mirror)；設(shè)置在上述外殼1的一側(cè)，并用于冷卻上述磁控管2和高壓發(fā)生器3的冷卻風(fēng)扇9；安裝在上述燈泡5的周圍，并在上述燈泡5周圍產(chǎn)生電子，從而利用上述電子促使燈泡5內(nèi)緩沖氣體的離子化的特斯拉線圈10。
其中，上述燈泡5包含有發(fā)光部5a，它由石英材料等具有很高的光投射率和極小的激發(fā)損失的材料用球狀或圓筒狀制成，其內(nèi)部封入有除了水銀等放電催化物質(zhì)外的發(fā)光物質(zhì)和惰性氣體；支撐部5b，與上述發(fā)光部5a一體延長(zhǎng)形成，在上述外殼1的內(nèi)部起到支撐作用。
并且，如圖3所示，上述燈泡5的一側(cè)設(shè)置有上述特斯拉線圈10。上述特斯拉線圈10最好與上述磁控管2另外構(gòu)成電源(未圖示)，并形成如圖4所示的結(jié)構(gòu)。
附圖中與現(xiàn)有技術(shù)相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。
上述本發(fā)明中的等離子照明器件具有如下作用效果。
即，當(dāng)通過控制部的指令向高壓發(fā)生器3輸入驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)，上述高壓發(fā)生器3將對(duì)交流電源進(jìn)行升壓，并將上述高壓電源供給到磁控管2。接著，上述磁控管2通過上述接到的高壓進(jìn)行振蕩，從而生成具有高頻率的電磁波。上述生成的電磁波將通過導(dǎo)波管4放射到共振器6的內(nèi)部，從而激發(fā)(exciting)燈泡5內(nèi)封入的惰性氣體，從而使發(fā)光物質(zhì)持續(xù)等離子化，并發(fā)出具有固有放射頻譜的光線，上述放射出的光線將通過反射罩7和介質(zhì)反射鏡8向前方放射，從而通過上述反射的光線照亮空間。
此時(shí)，通過在上述燈泡5的一側(cè)安裝特斯拉線圈10，使在向上述磁控管2供給電源之前，將通過另外的電源裝置給上述特斯拉線圈10供給電源。由此，上述特斯拉線圈10將產(chǎn)生電子，并在上述燈泡5的周圍形成較強(qiáng)的電場(chǎng)，加速燈泡5內(nèi)電子的放射速度，并容易進(jìn)行氣體放電操作，從而可縮短照明器件的初始點(diǎn)燈和再點(diǎn)燈所需的時(shí)間。
接著，在上述燈泡5照亮后，上述特斯拉線圈10中連接的電源將被斷開。同時(shí)，與上述磁控管2連接的電源將開始工作，從而使上述磁控管2中產(chǎn)生電磁波并激發(fā)發(fā)光物質(zhì)發(fā)出光線。
如上所述，本發(fā)明中無需添加用于降低燈泡溫度的附加裝置，也能容易實(shí)現(xiàn)點(diǎn)燈或再點(diǎn)燈操作，從而降低費(fèi)用的同時(shí)，還可有效使用燈泡周圍的空間，并盡可能避免光線遮攔情況。
同時(shí)，排除使用水銀等環(huán)境污染物質(zhì)，從而將可提供環(huán)保的照明器件。
權(quán)利要求
1.一種等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，其特征在于，包括用于產(chǎn)生電磁波的磁控管；為了通過上述電磁波激發(fā)并放射出可視光，內(nèi)部容納有封入物質(zhì)的燈泡；安裝并用于容納上述燈泡，從而切斷電磁波使其進(jìn)行共振的同時(shí)，允許通過上述燈泡中發(fā)出的光線的共振器；安裝在上述燈泡的周圍，使在上述燈泡周圍產(chǎn)生電子，并促進(jìn)燈泡內(nèi)緩沖氣體的離子化的特斯拉線圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，其特征在于上述特斯拉線圈與磁控管具有另外的電源，使在發(fā)光物質(zhì)進(jìn)行放電時(shí)，可切斷供給到上述特斯拉線圈的電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，其特征在于，上述封入物質(zhì)中包含有進(jìn)行工作時(shí)，生成等離子并發(fā)出光線的發(fā)光物質(zhì)；初始發(fā)光時(shí)，為了在發(fā)光部的內(nèi)部形成等離子的緩沖氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及等離子照明器件的初始放電激發(fā)裝置，包括用于產(chǎn)生電磁波的磁控管；為了通過上述電磁波激發(fā)并放射出可視光，內(nèi)部容納有封入物質(zhì)的燈泡；安裝并用于容納上述燈泡，從而切斷電磁波使其進(jìn)行共振的同時(shí)，允許通過上述燈泡中發(fā)出的光線的共振器；安裝在上述燈泡的周圍，使在上述燈泡周圍產(chǎn)生電子并促進(jìn)燈泡內(nèi)緩沖氣體的離子化的特斯拉線圈。由此，可在燈泡的周圍形成較強(qiáng)的電場(chǎng)，從而加速電子的放出速度，并容易進(jìn)行燈泡內(nèi)緩沖氣體的初始放電。此外，本發(fā)明中無需使用高價(jià)的附加裝置，便可提高燈泡周圍的空間利用率并盡可能避免了光線遮攔情況，同時(shí)排除使用水銀等環(huán)境污染物質(zhì)而提供有環(huán)保的照明器件。
文檔編號(hào)H05B41/02GK1881527SQ20051001378
公開日2006年12月20日 申請(qǐng)日期2005年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月13日
發(fā)明者金大敬 申請(qǐng)人:樂金電子(天津)電器有限公司