CN101288149A - 外部谐振器/空腔无电极等离子体灯以及用射频能量进行激励的方法 - Google Patents

外部谐振器/空腔无电极等离子体灯以及用射频能量进行激励的方法 Download PDF

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Abstract

公开了一种等离子体无电极灯。该设备包括电磁谐振器以及与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源。该设备还包括场探头对，场探头与电磁谐振器导电连接。填充气体容器由封闭透明主体形成，形成空腔。填充气体容器与电磁谐振器不邻接(相分离)，并与场探头电容性耦合。填充气体容器还包含空腔内的气体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，对气体感应以发光，电磁谐振将对电磁辐射电容性地耦合至气体，气体变成等离子体并发出光。

Description

外部谐振器/空腔无电极等离子体灯以及用射频能量进行激励的方法
本发明是非临时专利申请，要求2005年10月4日提交的题为“外部谐振器/空腔无电极等离子体灯以及用射频能量进行激励的方法”的美国临时申请No.60/723,144的优先权。
技术领域
本发明的领域涉及发光设备和方法，具体涉及等离子体灯的领域，更具体地，涉及不使用内部电极或用于增强电磁场耦合的周围电介质体、而由射频源驱动的等离子体灯。此外，本发明的领域涉及设备和方法，其中灯不是集成的，或者微波谐振器、空腔或波导在几何结构上不是邻接的，特别是灯与谐振器或空腔结构之间不是邻接的。
背景技术
等离子体灯提供非常明亮且波段较宽的光，在投影系统、工业处理和一般照明等应用中十分有用。目前制造的典型等离子体灯包含气体和痕量物质的混合体，其受到激励，形成等离子体。等离子体与痕量物质(硒或其他)的相互作用产生电磁谱中UV、可见和近红外部分上的光。通过使大电流经过在作为填充气体储蓄库的容器内包含的紧密布置的电极，实现气体电离，形成等离子体。但是，由于溅射原因，这种配置会遭受电极退化，从而使用寿命有限。
现有技术中公开了由微波源驱动的无电极等离子体灯。例如，美国专利No.6,617,806B2(Kirkpatrick等)和美国专利申请No.US2001/0035720A1(Guthrie等)公开了类似的基本配置，即在形成波导的电介质体内部，填充气体装在灯泡中或在密封的凹陷中，微波能量由磁控管之类的源提供，并被引入波导，对等离子体进行电阻性加热。美国专利No.6,737,809B2(Espiau等)公开了一种有些不同的配置，其中包封等离子体的灯泡和电介质空腔形成具有微波放大器的谐振微波电路的一部分，以提供激励。
在上述实施方式中，均使用了电介质或金属/电介质波导体，其形成-不论是有意还是无意地-包围在包含了等离子体的灯泡周围的谐振腔。使用微波工程领域中的技术人员熟知的各种探测手段，将驱动微波能量引入波导体中。包围在灯泡周围的波导体导致大量问题，包括浪费光、灯的尺寸与谐振或激励频率有关、制造受限及有关成本。这里所提出的方法克服了这些困难。
发明内容
本发明提供了优于背景技术中的无电极等离子体灯的独特优势。首先，使用外部谐振器或空腔结构使灯能够工作在远低于1GHz的频率上，降低了灯的成本并扩展了灯的应用范围。从电介质波导体中去除灯还增加了发光量，而这是上述现有技术方法中的严重缺陷。最后，通过消除电介质波导体的尺寸与工作频率之间的根本折衷，可以实质性地减小灯尺寸，并同样拓宽了应用范围。此外，除了这三个实质性优点之外，这种灯还形成明亮、光谱稳定的光源，其具有较高的能效和更长的使用寿命。不是将填充气体(灯)集成为电介质波导体的一部分，而是由外部谐振电路对灯进行电容性驱动，该谐振电路向填充气体发出所需的场，以维持等离子体。
简言之，该灯包括放大的RF源，该RF源工作在大致10MHz到10GHz的频率范围上，并发出大致10W的功率。该灯还包括具体形式为集总电路或电介质空腔(其示例可以是罐式谐振器)的外部谐振器，该外部谐振器在RF源之后，并旨在提供必需的电势降，以维持等离子体。在最简单的实施方式中，谐振电路包括并联电阻器、电容器、电感器网络，但并不限于此配置，所有其他配置也包括在其中。该灯还包括封闭容器，该容器的直径可以大致为6mm，但是，本领域普通技术人员可以理解，该尺寸依据应用而改变。该封闭容器包含填充气体。该容器的部分外壁可以涂布有金属层或与金属层在机械上紧密接触，该金属层用于将RF能量电容性耦合至等离子体。
使用该灯产生光的概要包括，但不限于，如下步骤：a)将RF/微波能量导向谐振器，该谐振器在几何结构上不与填充气体邻接(与填充气体分离)，该谐振器可以是集总电路或分布式结构的形式；b)位于谐振器中场强度最大位置处的场探头将RF能量导向灯泡；以及c)通过填充气体容器上的金属触点，将RF能量电容性耦合至等离子体。
在一个方面，该灯包括电磁谐振器以及与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源。第一场探头和第二场探头与电磁谐振器导电连接。该灯还包括具有封闭透明主体的填充气体容器，其不与电磁谐振器邻接(与电磁谐振器分离)。该透明主体具有外表面和内表面，内表面形成空腔。该填充气体容器与第一场探头和第二场探头电容性耦合。荧光体包含在填充气体容器的空腔内。当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性耦合至荧光体。
在另一方面，该灯包括形成传输线的第一导体和第二导体。每个导体具有与场探头导电连接的导体探头端以及与填充气体容器连接的导体容器端。因此，由两个导体形成的传输线将电磁辐射电容性地耦合到填充气体容器中。
在另一方面，第一导体和第二导体构造并配置成使电磁谐振器与填充气体容器是阻抗匹配的。
在另一方面，该灯包括阻抗匹配网络。该阻抗匹配网络将第一场探头与填充气体容器导电连接，并将第二场探头与填充气体容器导电连接。因此，该阻抗匹配网络使得在电磁谐振器中存储有能量时，实质上最大量的能量能够被转移至填充气体容器。
在另一方面，该填充气体容器包含气体。电磁谐振器通过将感应气体使其变成等离子体，所述等离子体然后将能量转移至荧光体，来将电磁辐射电容性地耦合至荧光体，使荧光体发出荧光。
在另一方面，该电磁辐射源是可调谐振荡器，调谐该振荡器以使光输出最大化。
在另一方面，该电磁谐振器是包括集总电路组件的集总电路。
在另一方面，该电磁谐振器是分布式结构。
在另一方面，该电磁谐振器包括集总电路组件和分布式结构。
在另一方面，该电磁谐振器是可调谐的，从而调谐该电磁谐振器以使光输出最大化。
在另一方面，该填充气体容器包括其外表面的覆盖部分。耐高温板(refractory veneer)与填充气体容器外表面的覆盖部分连接，导电板与耐高温板连接，以使耐高温板在覆盖部分与导电板之间。第一场探头或第二场探头与导电板导电连接。在这点上，耐高温板用作填充气体容器与导电板之间的扩散屏障。
在另一方面，填充气体容器透明主体的外表面包括反射部分和非反射部分。光从反射部分反射，并通过非反射部分出射，迫使光成实质上更小的立体角出射。
最后，本发明还包括上述设备的形成和使用方法。该设备的形成方法包括这里所述的多个动作：形成并连接各个部分。
附图说明
参照如下附图，本发明的目的、特征和优点将从下面对本发明各个方面的详细描述中显而易见，附图中：
图1是本发明的一般示意图，RF源驱动谐振器，谐振器驱动在几何结构上并不与谐振器邻接(与之分离)的填充气体容器；
图2a是集总电阻器/电感器/电容器(RLC)无电极等离子体灯，其由RF源驱动，不是RF谐振器的一部分；
图2b是由射频(RF)源驱动的集总RLC无电极等离子体灯；RLC谐振器包括由调谐电路控制的可调谐元件，反馈向调谐电路提供消息，调谐电路对谐振器进行调谐，以使传递至填充气体容器的RF能量最大化；
图3描绘了通过对电介质谐振器振荡器(DRO)的电介质谐振器中的场进行采样而驱动的无电极等离子体灯；
图4a是包括有用作扩散屏障的端盖(end cap)的填充气体容器，其中所述端部由金属电极(穿过填充气体容器的RF场的方向)定义；以及
图4b是具有扩散屏障端部并配置为增大发光量的填充气体容器；一个容器壁包括由适合的反射和非吸收材料制成的反光器。
具体实施方式
本发明涉及等离子体灯，具体涉及无电极并具有填充气体容器的等离子体灯，其中填充气体容器不与任何RF/微波空腔或谐振器邻接(与之分离)。以下描述旨在使本领域普通技术人员能够制作并使用本发明，并且能够将其结合到具体应用环境中。多种修改以及在不同应用中的多种用途对于本领域技术人员而言是显而易见的，这里所述的一般原理可以适用于范围广泛的实施例。因此，本发明不是仅局限于所述实施例，而是依据与这里公开的原理和新颖特征相一致的最宽范围。
在以下详细描述中，给出了多种具体细节，以提供对本发明更加全面的理解。但是，对于本领域技术人员而言，显而易见的是本发明可以实施，而不一定局限于这些具体细节。在其他实例中，公知结构设备以框图形式示出，而不是详细描述，以避免使本发明不清楚。
读者要注意与本申请同时递交的所有资料和文献，这些资料和文献与本发明内容一起向公众公开，所有这些资料和文献的内容作为参考合并在此。除非明确说明，否则本发明申请中公开的所有特征(包括任何所附的权利要求、摘要和附图)可以由用于相同、等效或类似目的的替代特征所取代。因此，除非明确说明，否则所公开的每个特征只是一系列一般等效或类似特征的一个示例。
此外，权利要求中任何元素，如果没有明确说明是用于执行指定功能的“装置”或用于执行指定功能的“步骤”，则不应该解释为35U.S.C第112节第6段规定的“装置”或“步骤”条款。具体而言，这里权利要求中使用“的步骤”或“的动作”不是要援用35 U.S.C.112第6段的规定。
请注意，如果使用了标记，则左、右、前、后、顶部、底部、正向、逆向、顺时针和逆时针等标记只是为便利而使用，而不是要暗示任何特别的固定方向。而是，这些标记用于反映物体各个部分之间的相对位置和/或方向。
(1)术语表
在描述本发明具体细节之前，提供术语表，其中定义了这里和权利要求中使用的多种术语。所提供的术语表旨在向读者提供对术语所含意思的一般理解，而不是要表达每个术语的全部含义。相反，术语表旨在补充说明书中对所用术语进行更加精确解释的其余部分。
分布式结构-针对本发明所用的术语“分布式结构”是指RF/微波结构，其尺寸可与频率源的波长相比较。这可以是传输线或谐振器的长度。
反馈-感应振荡-针对本发明所用的术语“反馈-感应振荡”是指进入放大器的输入的、放大器的输出功率的反馈(加性的/实质上同相的)部分，对正反馈施加有足够的增益，以使放大器振荡。
发出荧光-针对本发明所用的术语“发出荧光”是指与原子或分子从激发能级到低(通常是基态)能级的驰豫相关联的辐射发射。
荧光体-针对本发明所用的术语“荧光体”是指经历发出荧光(参见上述发出荧光的定义)过程的材料。
集总电路-针对本发明所用的术语“集总电路”是指包括实际电阻器、电容器和电感器而不是例如传输线或电介质谐振器(尺寸可与RF源的波长相比较的电路组件)的电路。
集总并联振荡器-针对本发明所用的术语“集总并联振荡器”是指彼此并联以形成谐振器的电阻器、电容器和电感器。
寄生现象-针对本发明所用的术语“寄生现象”是指(在这种情况下)用于分布能量的组件中的非理想情况。这些非理想情况是组件的“额外”的电阻、电容和电感，其有效地浪费了RF/微波源的功率。
耐高温-针对本发明所用的术语“耐高温”是指材料具有在受到高温时保持其物理形状和化学特性一致的能力。
(2)具体方面
图1示出了无电极灯的一般/普通实施例。电磁谐振器110受到电磁辐射源120的驱动，辐射在电磁谱的微波/RF部分。电磁谐振器110中存储的RF/微波能量产生强电场，第一场探头140和第二场探头150对该电场进行采样。如本领域普通技术人员可理解的，哪个场探头指定为“第一”还是“第二”是无关紧要的。接着，将电场分配给填充气体容器130，填充气体容器130在几何结构上不与电磁谐振器110邻接(与之分离)。填充气体容器130包括用于包含气体的空腔160。在RF能量存在情况下，气体转化为等离子体状态；该气体通常是惰性气体，但不限于惰性气体中的一种。随后在等离子体与同样包括在填充气体容器130中的荧光体(发光体)之间的能量转移产生强烈的可见、UV或红外辐射，可用于多种发光应用中。
在一个实施例中，RF/微波电磁辐射源120包括能量源，该能量源之后跟随多个放大级，以使传递给电磁谐振器110的总功率在10到200W范围内，但是依据应用，该范围之外的功率也可能是必需的，并且也可以由本发明获得。虽然示出的电磁辐射源120是成块的固态电子器件，但是电磁辐射源120可以包括本领域普通技术人员公知的其他源。在另一实施例中，RF/微波电磁辐射源120包括RF/微波振荡器。放大级210与电磁谐振器110之间的反馈用于构建持续的RF能量源，该能量源驱动电磁谐振器110并由此驱动填充气体容器130。
电磁谐振器110可以具体实现为分布式RF/微波结构，例如罐式谐振器或并联RLC网络之类的集总电路。在分布式谐振器的情况下，RF/微波电场的幅度作为分布式谐振器内的位置的函数而改变。在这种情况下，放置第一和第二场探头140和150，以对电磁谐振器内的最大电场幅度进行采样。对于集总并联谐振器，该电场与沿集总并联谐振器的位置无关，可以任意放置第一和第二场探头140和150。电磁谐振器110具有能够在有限频率范围上存储能量的独特频率行为。在分布式结构的情况下，该频率范围由几何结构和材料参数确定，而在集总谐振器的情况下，相同的工作频率由电路拓扑结构和组件值确定。
如本领域普通技术人员可理解的，等离子体灯基本上工作在100MHz附近，这能够使RF能量分配受到寄生现象的影响最小，寄生现象是用于分配能量的组件中的非理想情况。这些寄生现象典型地是频率的函数，随着频率的增大而更加严重。此外，通过工作在较低频率上，可以降低灯的成本，使本技术能够打入现有灯座市场。但是，该频率范围上的工作制约了灯的几何结构/材料参数，以将RF能量有效耦合到等离子体中，从而限制了应用范围。随着工作频率增大，该制约得到缓和，从而能够使用更小的灯泡。具体而言，随着高频高功率放大器逐渐成熟，成本降低，工作在基本上10GHz附近将促进有效的点光源，这是在许多高端应用中需要的。
图2A示出了等离子体无电极灯的实施例，其中电磁谐振器110是集总谐振器200。在这种情况下，集总谐振器200包括并联RLC电路，该电路存储由放大级210传递的能量，并由此形成较大的电势降。这种实施方式在灯的较低工作频率范围内是优选的。RF/微波能量被传递至填充气体容器130，填充气体容器130发出强烈辐射。在本实施例中，放大级210由电磁集总谐振器200的谐振频率上的RF/微波源120来驱动。灯工作在实质上小于100MHz的频率上，这能够使RF分配受到的寄生现象影响最小，从而使利用简单的布线(cabling)将RF能量传递至填充气体容器是可行的。
图2B示出了具有可调谐集总谐振器240的等离子体无电极灯的实施例。参照图2A，谐振器受到电磁辐射源120和放大级210的组合的驱动。RF/微波传感器230测量未传递至填充气体容器130的能量的量，并向调谐电路220提供反馈。调谐电路调节可调谐集总谐振器240的谐振频率，以使传递至填充气体容器130的能量最大化。这能够减少RF能量的浪费，从而提高灯的效率。反馈方法不限于集总谐振器，而可以扩展至分布式结构。
图3示出了结合有电介质谐振振荡器(DRO)330的等离子体无电极灯的实施例。在这种情况下，通过反馈感应振荡来维持RF/微波能量。DRO 330通过耦合结构350和360将能量耦合到电磁谐振器110并从其中耦合能量。将采样的RF/微波场反馈至放大级210，这样，采样信号通过延迟元件340和损失元件320。假设放大级可以克服环路损失，则振荡会在谐振器的物理和几何属性所确定的频率上开始。放置第一和第二场探头140和150，以对电磁谐振器110内的最大电场进行采样；然后将采样的电场传递至填充气体容器130。如本领域普通技术人员可理解的，通过将电介质谐振器(电磁谐振器110)与灯泡(填充气体容器130)相分离，灯的设计变得更加灵活。随着工作频率降低，所需电介质谐振器的尺寸增大，但是通过使用高得多的介电常数材料，实际上可以保持或减小电介质谐振器的尺寸，而不用担心电介质谐振器材料与灯泡之间的热失配。
图4A示出了填充气体容器130的一个可能实施例。该实施例包括具有内表面400b和外表面400c的透明主体400a。该透明主体可以由石英或一些适合的透明和耐高温材料制成。耐高温板420覆盖填充气体容器130的一部分。该耐高温板420可以由合适的电介质制成，非限制性示例包括铝、钡钛氧化物、氧化钛和氮化硅；耐高温板也可以由耐高温金属制成，非限制性示例包括钨、钽和钛。导电板410附着在电介质板420上；导电板410用作金属电极。辐射通过透明主体400a逃离出填充气体容器。通过用作金属电极的导电板410将RF能量电容性耦合到填充气体130内的气体。
图4B示出了填充气体容器130的第二实施例，其中该填充气体容器形成为梯形几何结构。气体和荧光体(发光体)被透明主体400a的石英侧壁封闭起来。填充气体容器130的梯形空腔的端部被耐高温板420(电介质扩散屏障)覆盖，该耐高温板420上已沉积了导电板410(金属电极)。导电板420与耐高温板420形成光学表面，光从该光学表面以最小的散射和吸收而反射。此外，填充气体容器130具有反射部分430，可以通过在透明主体400a的石英侧壁上沉积金属或电介质层来形成该反射部分430；当光通过填充气体容器130的透明部分440出射时，该反射部分增强了发光量。
如本领域技术人员可理解的，虽然以上描述使用了多种特定测量值和参数，但是本发明不限于此，而是依据最宽的可能范围。此外，虽然所描述的设备用作产生照明所用的可见光的灯，但是这并非要限制到电磁谱的该区域中，而是可以结合到用于多种使用目的范围较广的设备中，包括需要电磁谱的紫外和红外照明的应用。

Claims (29)

1.一种等离子体无电极灯，包括：
电磁谐振器；
与电磁谐振器导电连接的电磁辐射源；
与电磁谐振器导电连接的第一场探头；
与电磁谐振器导电连接的第二场探头；
具有封闭透明主体的填充气体容器，所述透明主体具有外表面和内表面，内表面形成空腔，填充气体容器与电磁谐振器相分离，并与第一场探头和第二场探头电容性地耦合；以及
包含在填充气体容器的空腔内的荧光体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性地耦合至荧光体。
2.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，还包括：
第一导体，具有与第一场探头导电连接的第一导体探头端以及与填充气体容器连接的第一导体容器端；以及
第二导体，具有与第二场探头导电连接的第二导体探头端以及与填充气体容器连接的第二导体容器端，从而两个导体形成传输线，所述传输线将电磁辐射电容性地耦合到填充气体容器中。
3.根据权利要求2所述的等离子体无电极灯，其中第一导体和第二导体使电磁谐振器与填充气体容器是阻抗匹配的。
4.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，还包括阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络将第一场探头与填充气体容器导电连接，并将第二场探头与填充气体容器导电连接，从而所述阻抗匹配网络使得在电磁谐振器中存储有能量时，能够将实质上最大量的能量转移至填充气体容器。
5.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，还包括气体，所述气体包含在填充气体容器内，电磁谐振器通过感应气体使其变成等离子体，所述等离子体然后将能量转移至荧光体，来将电磁辐射电容性地耦合至荧光体，使荧光体发出荧光。
6.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁辐射源是可调谐振荡器，从而调谐所述可调谐振荡器以使光输出最大化。
7.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是包括集总电路组件的集总电路。
8.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是分布式结构。
9.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器包括集总电路组件和分布式结构。
10.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是可调谐的，从而调谐电磁谐振器以使光输出最大化。
11.根据权利要求10所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是包括集总电路组件的集总电路。
12.根据权利要求10所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器是分布式结构。
13.根据权利要求10所述的等离子体无电极灯，其中电磁谐振器包括集总电路组件和分布式结构。
14.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，还包括：
填充气体容器外表面的覆盖部分；
耐高温板，与填充气体容器外表面的覆盖部分连接；以及
导电板，与耐高温板连接，以使耐高温板在覆盖部分与导电板之间，第一场探头或第二场探头与导电板导电连接，从而耐高温板用作填充气体容器与导电板之间的扩散屏障。
15.根据权利要求1所述的等离子体无电极灯，其中透明主体的外表面包括反射部分和透明部分，从而使光从反射部分反射，并通过透明部分出射，迫使光出射成实质上比在没有反射部分的情况下更小的立体角。
16.一种制造等离子体无电极灯的方法，包括步骤：
形成电磁谐振器；
将电磁辐射源与电磁谐振器导电连接；
将第一场探头与电磁谐振器导电连接；
将第二场探头与电磁谐振器导电连接；
形成具有封闭透明主体的填充气体容器，所述透明主体具有外表面和内表面，内表面形成空腔，填充气体容器还形成为与电磁谐振器相分离，并将填充气体容器与第一场探头和第二场探头电容性地耦合；以及
在填充气体容器的空腔内充入荧光体，当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性地耦合至荧光体。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤：
形成具有第一导体探头端和第一导体容器端的第一导体；
将第一场探头与第一导体探头端导电连接；
将填充气体容器与第一导体容器端连接；
形成具有第二导体探头端和第二导体容器端的第二导体；
将第二场探头与第二导体探头端导电连接；
将填充气体容器与第二导体容器端连接，从而两个导体形成传输线，所述传输线将电磁辐射电容性地耦合到填充气体容器中。
18.根据权利要求17所述的方法，其中第一导体和第二导体形成为使电磁谐振器与填充气体容器是阻抗匹配的。
19.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤：形成阻抗匹配网络，所述阻抗匹配网络形成为将第一场探头与填充气体容器导电连接，并将第二场探头与填充气体容器导电连接，从而所述阻抗匹配网络使得在电磁谐振器中存储有能量时，能够将实质上最大量的能量转移至填充气体容器。
20.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤：向填充气体容器内充入气体，从而电磁谐振器通过感应气体使其变成等离子体，所述等离子体然后将能量转移至荧光体，来将电磁辐射电容性地耦合至荧光体，使荧光体发出荧光。
21.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤：
形成填充气体容器，以使其外表面具有覆盖部分；
将耐高温板与填充气体容器外表面的覆盖部分连接；
将导电板与耐高温板连接，以使耐高温板在覆盖部分与导电板之间；以及
将第一场探头或第二场探头与导电板导电连接，从而耐高温板用作填充气体容器与导电板之间的扩散屏障。
22.根据权利要求16所述的方法，还包括步骤：
形成透明主体的外表面以使其包括反射部分和透明部分；以及
用反射材料覆盖反射部分，从而使光从反射部分反射，并通过透明部分出射，迫使光出射成实质上比在没有反射部分的情况下更小的立体角。
23.一种制造等离子体无电极灯的方法，包括步骤：
将电磁辐射源与电磁谐振器导电连接；
将第一场探头与电磁谐振器导电连接；
将第二场探头与电磁谐振器导电连接；以及
在填充气体容器内充入荧光体，填充气体容器配置为与电磁谐振器相分离，从而当来自电磁辐射源的电磁辐射在电磁谐振器内部进行谐振时，荧光体发出荧光，电磁谐振器将电磁辐射电容性地耦合至荧光体。
24.根据权利要求23所述的方法，还包括步骤：
将具有第一导体探头端和第一导体容器端的第一导体与第一场探头导电连接，具体将第一导体探头端与第一场探头连接；
将具有第二导体探头端和第二导体容器端的第二导体与第二场探头导电连接，具体将第二导体探头端与第二场探头连接；
将填充气体容器与第二导体容器端连接，其中两个导体形成传输线，所述传输线将电磁辐射电容性地耦合到填充气体容器中。
25.根据权利要求24所述的方法，其中第一导体和第二导体与填充气体容器连接，以使电磁谐振器与填充气体容器是阻抗匹配的。
26.根据权利要求23所述的方法，还包括步骤：经由阻抗匹配网络将第一场探头与填充气体容器导电连接，并经由阻抗匹配网络将第二场探头与填充气体容器导电连接，从而所述阻抗匹配网络使得在电磁谐振器中存储有能量时，能够将实质上最大量的能量转移至填充气体容器。
27.根据权利要求23所述的方法，还包括步骤：向填充气体容器内充入气体，从而电磁谐振器通过感应气体使其变成等离子体，所述等离子体然后将能量转移至荧光体，来将电磁辐射电容性地耦合至荧光体，使荧光体发出荧光。
28.根据权利要求23所述的方法，还包括步骤：
将耐高温板与填充气体容器外表面的覆盖部分连接；
将导电板与耐高温板连接，以使耐高温板在覆盖部分与导电板之间；以及
将第一场探头或第二场探头与导电板导电连接，从而耐高温板用作填充气体容器与导电板之间的扩散屏障。
29.根据权利要求23所述的方法，还包括步骤：
用反射材料覆盖透明主体的反射部分，从而使光从反射部分反射，并通过透明部分出射，迫使光出射成实质上比在没有反射部分的情况下更小的立体角。
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