CN1881527A - 等离子照明器件的初始放电激发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及等离子照明器件的初始放电激发装置，包括：用于产生电磁波的磁控管；为了通过上述电磁波激发并放射出可视光，内部容纳有封入物质的灯泡；安装并用于容纳上述灯泡，从而切断电磁波使其进行共振的同时，允许通过上述灯泡中发出的光线的共振器；安装在上述灯泡的周围，使在上述灯泡周围产生电子并促进灯泡内缓冲气体的离子化的特斯拉线圈。由此，可在灯泡的周围形成较强的电场，从而加速电子的放出速度，并容易进行灯泡内缓冲气体的初始放电。此外，本发明中无需使用高价的附加装置，便可提高灯泡周围的空间利用率并尽可能避免了光线遮拦情况，同时排除使用水银等环境污染物质而提供有环保的照明器件。
Description
技术领域
本发明涉及利用电磁波的等离子照明器件，特别是一种在灯泡周围设置特斯拉线圈(Tesla coil)，可容易进行初始点灯操作的等离子照明器件的初始放电激发装置(DEVICE FOR EXCITING DISCHARGE IN PLASMA LIGHTINGSYSTEM)。
背景技术
一般来说，等离子照明器件(PLS：Plasma Lighting System)是一种利用微波炉中主要使用的高频率振荡器(磁控管)，通过上述高频率振荡器中生成的电磁波将灯泡内的缓冲气体(buffer gas)处于等离子状态，使金属化合物连续发射出光线，从而无需另外的电极也可提供极佳的光线效果的器件。
上述等离子照明器件的灯泡中通常封入有：进行工作时，生成等离子并发出光线的金属、卤素(halogen)化合物、硫磺或硒(selenium)等发光物质；初始发光时，为了在发光部的内部形成等离子的氩(Ar)、氙(Xe)、氪(Kr)等惰性气体；促使初始放电，并容易进行点灯操作，或用于调节发出光的光谱的水银等放电催化物质。
图1是现有技术中的等离子照明器件的纵剖面图。
如图所示，现有技术中的等离子照明器件，其包含有如下几个部分：安装在外壳1的内部，并生成电磁波的磁控管2；将常态交流电源升为高压，并供给到上述磁控管2的高压发生器3；连通于上述磁控管2的出口部，用于传送上述磁控管2中生成的电磁波的导波管4；将同时封入发光物质和惰性气体及放电催化物质，使被封入的发光物质通过电磁波能量等离子化，并进行发光的灯泡5；套在上述导波管4和灯泡5的前面，使电磁波以既定大小的共振频率进行共振，从而切断电磁波的同时，允许通过上述灯泡5中发出的光线的共振器6；容纳上述共振器6，将反射上述灯泡5中发出的光线，并集中直射的反射罩7；安装在上述灯泡后方侧的共振器6内部，使电磁波通过但反射光线的介质反射镜8(dielectricmirror)；设置在上述外壳1的一侧，并用于冷却上述磁控管2和高压发生器3的冷却风扇9。
上述灯泡5包含有：发光部5a，它设置于上述外壳1的外部，并具有既定的内部体积，并由石英材料的球状制成，其内部封入有进行等离子化并发出光线的发光物质和惰性气体及放电催化物质等；支撑部5b，与上述发光部5a一体延长形成，在上述外壳1的内部起到支撑作用。
附图中未说明的符号有：M1为用于旋转灯泡的灯泡电机；M2是用于冷却上述冷却风扇的风扇电机。
下面对如上结构的现有技术中的等离子照明器件的工作过程进行说明。
即，当通过控制部的指令向高压发生器3输入驱动信号时，上述高压发生器3将对交流电源进行升压，并将上述高压电源供给到磁控管2。接着，上述磁控管2通过上述接到的高压进行振荡，从而生成具有高频率的电磁波。上述生成的电磁波将通过导波管4放射到共振器6的内部，从而激发(exciting)灯泡5内封入的惰性气体，从而使发光物质持续等离子化，并发出具有固有放射频谱的光线，上述放射出的光线将通过反射罩7和介质反射镜8向前方放射，从而通过上述反射的光线照亮空间。
但是，在上述现有技术的等离子照明器件中，在熄灯后，需要经过一定的时间(数十秒至数分钟)才能进行点灯操作。这是因为，由于上述灯泡5内部的中性气体的压力太大，无法确保具有等离子放电时所需能量的电子的充分的加速距离(mean free path)，特别是在使用硒(Xe)气体时，相比使用氩(Ar)气体可提高5％左右的光效率，但由于上述硒(Xe)气体具有较大的冲撞剖面积(collision cross section)的特性，所以在高压状态下将更难进行放电操作。考虑到上述问题，在现有技术中，为了减少再发光时间而向灯泡直接吹送强风(air jet)，从而对上述灯泡5的发光部5a进行冷却，并由此降低灯泡内部的压力。但是，这将需要另外安装用于冷却的附加装置，从而导致费用增加的同时，还引发附加装置的信赖性、灯泡周围空间的利用率、将被上述附加装置遮去的光线等问题。
并且，如上所述，为了容易进行灯泡的初始放电操作，在灯泡中添加有水银等放电催化物质，由于上述水银等为环境污染物质而尽可能排除使用，但这将会很难实现照明器件的初始放电。
发明内容
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种等离子照明器件的初始放电激发装置，可在减少费用、有效使用灯泡周围空间、尽可能避免光线遮拦情况的条件下，可缩短灯泡的再发光所需的时间。
并且，本发明的另一目的在于提供一种等离子照明器件的初始放电激发装置，可在排除水银等环境污染物质的同时，还可实现容易进行灯泡的初始放电操作的目的。
为了实现上述目的，本发明中的等离子照明器件的初始放电激发装置，其特征在于，包含有如下几个部分：用于产生电磁波的磁控管(magnetron)；为了通过上述电磁波激发并放射出可视光，内部容纳有封入物质的灯泡；安装并用于容纳上述灯泡，从而切断电磁波使其进行共振的同时，允许通过上述灯泡中发出的光线的共振器；安装在上述灯泡的周围，使在上述灯泡周围产生电子，并促进灯泡内缓冲气体(buffer gas)的离子化的特斯拉线圈(Teslacoil)。
根据本发明中的等离子照明器件的初始放电激发装置，灯泡的周围安装有用于激发缓冲气体的电子放射的特斯拉线圈，使在灯泡的周围形成较强的电场，并由此加速电子的放射速度，从而容易实现灯泡内缓冲气体的初始放电的同时，替代了高价的附加装置的安装。因此，本发明中提供有可提高灯泡周围的空间利用率，并尽可能避免光线遮拦情况的同时，排除使用水银等环境污染物质的环保的照明器件。
附图说明
图1是现有技术中的等离子照明器件的纵剖面图；
图2是本发明中的等离子照明器件一实例的纵剖面图；
图3是图2中的“A”部分的详细放大图；
图4是本发明中的等离子照明器件的特斯拉线圈的电路图。
主要部件附图标记说明
5：灯泡 5a：发光部
10：特斯拉线圈
具体实施方式
下面参照附图中的一实施例对本发明中的等离子照明器件的初始放电激发装置进行详细的说明。
图2是本发明中的等离子照明器件一实施例的纵剖面图；图3是图2中的“A”部分的详细放大图；图4是本发明中的等离子照明器件的特斯拉线圈的电路图。
如图所示，设置有本发明中的初始放电激发装置的等离子照明器件，其包含有如下几个部分：安装在外壳1的内部并生成电磁波的磁控管2；将常态交流电源升为高压并供给到上述磁控管2的高压发生器3；连通于上述磁控管2的出口部，用于传送上述磁控管2中生成的电磁波的导波管4；封入有发光物质和惰性气体，使被封入的发光物质通过电磁波能量等离子化，并进行发光的灯泡5；套在上述导波管4和灯泡5的前面，使电磁波以既定大小的共振频率进行共振，从而切断电磁波的同时，允许通过上述灯泡5中发出的光线的共振器6；容纳上述共振器6，将反射上述灯泡5中发出的光线，并集中直射的反射罩7；安装在上述灯泡后方侧的共振器6内部，使电磁波通过但反射光线的介质反射镜8(dielectric mirror)；设置在上述外壳1的一侧，并用于冷却上述磁控管2和高压发生器3的冷却风扇9；安装在上述灯泡5的周围，并在上述灯泡5周围产生电子，从而利用上述电子促使灯泡5内缓冲气体的离子化的特斯拉线圈10。
其中，上述灯泡5包含有：发光部5a，它由石英材料等具有很高的光投射率和极小的激发损失的材料用球状或圆筒状制成，其内部封入有除了水银等放电催化物质外的发光物质和惰性气体；支撑部5b，与上述发光部5a一体延长形成，在上述外壳1的内部起到支撑作用。
并且，如图3所示，上述灯泡5的一侧设置有上述特斯拉线圈10。上述特斯拉线圈10最好与上述磁控管2另外构成电源(未图示)，并形成如图4所示的结构。
附图中与现有技术相同的部件使用相同的附图标记。
上述本发明中的等离子照明器件具有如下作用效果。
即，当通过控制部的指令向高压发生器3输入驱动信号时，上述高压发生器3将对交流电源进行升压，并将上述高压电源供给到磁控管2。接着，上述磁控管2通过上述接到的高压进行振荡，从而生成具有高频率的电磁波。上述生成的电磁波将通过导波管4放射到共振器6的内部，从而激发(exciting)灯泡5内封入的惰性气体，从而使发光物质持续等离子化，并发出具有固有放射频谱的光线，上述放射出的光线将通过反射罩7和介质反射镜8向前方放射，从而通过上述反射的光线照亮空间。
此时，通过在上述灯泡5的一侧安装特斯拉线圈10，使在向上述磁控管2供给电源之前，将通过另外的电源装置给上述特斯拉线圈10供给电源。由此，上述特斯拉线圈10将产生电子，并在上述灯泡5的周围形成较强的电场，加速灯泡5内电子的放射速度，并容易进行气体放电操作，从而可缩短照明器件的初始点灯和再点灯所需的时间。
接着，在上述灯泡5照亮后，上述特斯拉线圈10中连接的电源将被断开。同时，与上述磁控管2连接的电源将开始工作，从而使上述磁控管2中产生电磁波并激发发光物质发出光线。
如上所述，本发明中无需添加用于降低灯泡温度的附加装置，也能容易实现点灯或再点灯操作，从而降低费用的同时，还可有效使用灯泡周围的空间，并尽可能避免光线遮拦情况。
同时，排除使用水银等环境污染物质，从而将可提供环保的照明器件。
Claims (3)
1.一种等离子照明器件的初始放电激发装置，其特征在于，包括：
用于产生电磁波的磁控管；
为了通过上述电磁波激发并放射出可视光，内部容纳有封入物质的灯泡；
安装并用于容纳上述灯泡，从而切断电磁波使其进行共振的同时，允许通过上述灯泡中发出的光线的共振器；
安装在上述灯泡的周围，使在上述灯泡周围产生电子，并促进灯泡内缓冲气体的离子化的特斯拉线圈。
2.根据权利要求1所述的等离子照明器件的初始放电激发装置，其特征在于：
上述特斯拉线圈与磁控管具有另外的电源，使在发光物质进行放电时，可切断供给到上述特斯拉线圈的电源。
3.根据权利要求1或2所述的等离子照明器件的初始放电激发装置，其特征在于，上述封入物质中包含有：
进行工作时，生成等离子并发出光线的发光物质；
初始发光时，为了在发光部的内部形成等离子的缓冲气体。
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| CN 200510013782 CN1881527A (zh) | 2005-06-13 | 2005-06-13 | 等离子照明器件的初始放电激发装置 |
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| CN1881527A true CN1881527A (zh) | 2006-12-20 |
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| CN113707534A (zh) * | 2021-09-17 | 2021-11-26 | 深圳邮信互联软件信息平台有限公司 | 发光装置 |
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2005
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