CN202103018U - 等离子体灯设备和用于等离子体灯的设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种等离子体灯设备和用于等离子体灯的设备，该等离子体灯设备包括支柱结构，该支柱结构具有覆盖在支柱结构的表面区域上的材料，该支柱结构具有第一端和第二端。该设备还具有沿着支柱结构构造的螺旋线圈结构。该设备包括具有能够发出电磁辐射的填充材料的灯泡。被构造成将射频能量供给到至少螺旋线圈的谐振器耦合元件促使灯泡装置发出电磁辐射。

Description

等离子体灯设备和用于等离子体灯的设备

技术领域

本实用新型涉及照明技术。具体地，本实用新型提供了一种使用具有成形的谐振器组件的等离子体照明装置的方法及装置，该谐振器组件包括耦接(couple，耦合)至射频源的螺旋(helical)或线圈(coil)结构。这种等离子体灯能应用于如下应用场合，诸如：体育场、安全设施、停车场、军事及国防、街道、大小建筑物、车辆前灯、飞机着陆、桥梁、仓库、紫外线水处理、农业、建筑照明、舞台照明、医疗照明、显微镜、投影仪及显示器、以及类似的用途。

背景技术

很久以来，人类已经使用各种技术进行照明。早期的人类在晚间时刻依靠火来照亮山洞。火通常会消耗木材来作为燃料。木材燃料很快被来源于油脂的蜡烛取代。此后，蜡烛至少部分被灯取代。某些灯由油类或其他能源来供以燃料。煤气灯曾经很流行，且对于户外活动(诸如野营)仍旧很重要。在十九世纪后期，托马斯爱迪生，这个历史上最伟大的发明家之一，构想出了白炽灯，白炽灯使用处于灯泡内的、耦接至一对电极的钨丝。很多传统的建筑物及家庭仍使用白炽灯，通常被称作爱迪生灯泡。尽管非常成功，但爱迪生灯泡会消耗太多的能量且通常效率低。

对于某些应用场合，荧光照明取代了白炽灯。荧光灯一般具有一灯管，该灯管容纳气态材料，其耦接至一对电极。电极耦接至电子镇流器，该电子镇流器帮助引发来自荧光照明的放电。传统的建筑物结构通常使用荧光照明，而非白炽照明。荧光照明比白炽照明的效率高得多，但通常具有更高的初始成本。

Shuji Nakamura开创了有效的蓝色发光二极管，该蓝色发光二极管是固态灯。蓝色发光二极管形成白色固态灯的基础，白色固态灯通常是处于涂覆有黄色磷光体材料的灯泡内的蓝色发光二极管。蓝光激发荧光体材料发出白光。蓝色发光二极管已使照明工业发生了巨大改变，而取代了用于家庭、建筑物、以及其他结构的传统照明。

另一种照明形式通常被称作无电极灯，该无电极灯能在高强度应用场合中用于放电发光。Frederick M.Espiau是开发改进的无电极灯的先驱者之一。这种无电极灯依靠实心陶瓷谐振器结构，该谐振器结构耦接至封装在灯泡中的填充物。电介质谐振器(电介质波导)将来自RF源的RF能量耦接至灯泡填充物，以使填充物放电产生高强度照明。尽管有些成功，但无电极灯仍有许多局限性。用于电介质谐振器/波导的介电材料(诸如氧化铝)在RF频率下必须具有低的损耗，这导致更高的材料成本。此外，电介质谐振器/波导难于制造，导致这种灯很昂贵。作为一个实例，对于一般的照明应用场合，无电极灯没有成功地展开成很大的体积。另外，无电极灯一般难于拆卸及组装而导致这种灯使用起来效率低。在本说明书的通篇中且特别是在下文中会对这些及其他局限性进行描述。

由上可见，高度期望改进的用于照明的技术。

实用新型内容

根据本实用新型，提供了用于照明的技术。具体地，本实用新型提供了一种使用具有成形的谐振器组件的无电极等离子体照明装置的方法及装置，该谐振器组件包括耦接至射频源的螺旋或线圈结构。这种等离子体灯能应用于如下应用场合，诸如：体育场、安全设施、停车场、军事及国防、街道、大小建筑物、车辆前灯、飞机着陆、桥梁、仓库、紫外线水处理、农业、建筑照明、舞台照明、医疗照明、显微镜、投影仪及显示器、这些的任何组合等。

在一个特定实施方式中，本实用新型提供了一种等离子体灯设备。该设备包括支柱结构，该支柱结构包括覆盖在支柱结构的表面区域上的材料，该支柱结构具有第一端和第二端。根据一个特定实施方式，该设备还具有沿着支柱结构的一个或多个部分可操作地(operably)构造的螺旋线圈结构。在一个优选实施方式中，螺旋线圈作为电感耦合结构(inductivecoupling structure)并且还便于传输热能。该设备具有构造于支柱结构的第一端的灯泡装置，该灯泡装置耦接至螺旋线圈结构。在一个优选实施方式中，灯泡装置包括气体填充容器，该气体填充容器填充有惰性气体，诸如氩气，以及荧光体或发光体，诸如汞、钠、镝、硫磺或者金属卤化盐(诸如溴化铟、溴化钪、或碘化铯)(或者其能同时包含多种荧光体或发光体)。根据一个特定实施方式，气体填充容器还能包括金属卤化物、或将使放出电磁辐射的其他金属化合物(metal piece)。本装置具有谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件被构造成将射频能量供给到至少螺旋线圈结构并促使灯泡装置发出电磁辐射。在一个特定实施方式中，射频能量的频率在1000MHz到小于约8MHz的范围内，但也能是其他范围。如在此所使用的，术语“第一”及“第二”并非旨在意指一种顺序，而应按普通的含义来解释。另外，这种术语可至少通过本说明书中提供的描述来限定以及通过与本领域的普通技术人员理解相一致的含义来限定。

在进一步的特定实施方式中，覆盖在支柱结构的表面区域上的材料选自介电材料或金属材料。

在进一步的特定实施方式中，覆盖在支柱结构的表面区域上的材料包括介电材料，介电材料包括氧化铝。

在进一步的特定实施方式中，覆盖在支柱结构的表面区域上的材料包括金属材料，金属材料至少包括铝或银。

在进一步的特定实施方式中，支柱结构包括金属材料。

在进一步的特定实施方式中，支柱结构包括介电材料。

在进一步的特定实施方式中，支柱结构包括第一结构和第二结构以及设置在第一结构与第二结构之间的空气间隙，其中，螺旋线圈结构设置在第一结构与第二结构之间且位于空气间隙中。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构围绕支柱结构。

在进一步的特定实施方式中，进一步包括壳体以包围支柱结构、螺旋线圈结构、以及谐振器耦合元件。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构包括金属材料并进一步包括耦接至支柱结构的第二端的地电位。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构包括金属材料，金属材料至少选自铝、黄铜、铜、金、或银。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构的特征在于电阻率为小于9×10^-7欧姆/平方(ohms/square)。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构包括至少一圈或一圈的一部分。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构包括多于一圈，包含多于一圈的任何部分。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构被构造成增大谐振器结构的电感，谐振器结构至少包括壳体、谐振器耦合元件、以及支柱结构。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构被构造成增大谐振器结构的电感，谐振器结构至少包括壳体和支柱结构，电感的增大是谐振器结构的50％至1000％。

在进一步的特定实施方式中，射频能量的范围在100kHz到1000MHz。

在进一步的特定实施方式中，螺旋线圈结构包括在电介质芯上涂覆的螺旋图案。

在进一步的特定实施方式中，进一步包括设置在螺旋线圈结构的长度内部的区域中的可调的金属插入件，以允许调整电感。

在进一步的特定实施方式中，支柱结构包括沿着螺旋线圈结构的长度的电介质芯，以将热量从灯泡传递至散热件。

在进一步的特定实施方式中，电介质芯由陶瓷材料构成，陶瓷材料包括氧化铝。

在本实用新型的一个可替代实施方式中，形成了一种用于降低谐振频率并改善装置的传热特性的方法。本方法包括形成一个螺旋状RF输出耦合元件，其环绕介电材料或仅在空气中形成线圈。存在于螺旋状RF输出耦合元件内的电介质用于更有效地吸收由灯泡产生的热能且随后通过RF输出耦合元件及电介质传递该热能。在形成螺旋状RF输出耦合元件时，谐振结构的电感(inductance)增大，导致装置运作所处的谐振频率更低，而基本上不改变谐振结构的尺寸。在降低运作谐振频率时，能使用更高效的放大器来使灯运作。可替代地，能使用更低频率的谐振器来将RF能量耦接至更大的灯泡并与更高功率的放大器结合，能实现更高照明输出的灯。在螺旋状RF输出耦合元件内增加介电材料有助于将热量从灯泡传递至谐振器/灯本体。

而且此外，本实用新型提供了一种用于等离子体灯的设备。该设备包括气体填充容器。该设备还包括第一线圈结构，该第一线圈结构包括第一端和第二端。优选地，第一端耦接至气体填充容器。该设备还包括第二线圈结构，该第二线圈结构与第一线圈结构的一个或多个部分耦接。

在进一步的特定实施方式中，第一线圈结构包括为一种或多种第一直径的多个第一圈。

在进一步的特定实施方式中，第二线圈结构包括多个第二圈结构，第二圈结构包括为一种或多种第二直径的多个第二圈。

在进一步的特定实施方式中，第一线圈结构位于第二线圈结构之内。

在进一步的特定实施方式中，第一线圈结构以第一方向构造，且第二线圈结构以第二方向构造，因此第一方向不同于第二方向。

在进一步的特定实施方式中，第一线圈结构和第二线圈结构被构造成可操作地耦接至彼此的双线圈结构。

在进一步的特定实施方式中，第一线圈结构平行于第二线圈结构，并且第一线圈结构与第二线圈结构隔开一间隙。

此外，本实用新型提供了一种可替代的等离子体灯设备。根据一个特定实施方式，该设备具有：支撑结构，该支撑结构具有第一端和第二端；以及线圈结构，该线圈结构沿着支撑结构的一个或多个部分而构造。根据一个特定实施方式，该设备还包括构造于支撑结构的第一端的灯泡装置。该设备具有：地电位(ground potential)，耦接至支撑结构的第二端；以及耦合元件，构造成将至少射频能量供给到至少线圈结构的并促使灯泡装置发出电磁辐射。而且此外，根据一个可替代的实施方式，本实用新型提供了一种改善无电极等离子体灯的传热的方法。在一个特定实施方式中，本方法包括使用螺旋状元件来将热量从等离子体灯引入到散热件区域。

使用本实用新型而获得了优于现有技术的益处。在一个特定实施方式中，本实用新型提供了一种具有如下构造的方法及装置：用于电磁耦合至灯泡的输入、输出和反馈耦合元件的功率传递及频率谐振特性很大程度上独立于传统的电介质谐振器，但是也可取决于传统的设计。在一个优选实施方式中，本实用新型提供了一种具有如下布置方式的方法及构造：该布置方式用于提高可制造性以及设计灵活性。其他实施方式可包括与现有耦合元件以互补方式起作用的输出耦合元件和灯泡的集成组件，以及用于街道照明应用场合的相关方法。更进一步，本方法及装置用于改善传热特性，以及进一步简化了现有及新的街道照明(诸如灯等)的制造和/或改装。在一个特定实施方式中，对于商业应用场合，本方法及由此得到的结构制造起来相对简单且节省成本。在一个特定实施方式中，本实用新型包括一种螺旋谐振器结构，其增大了电感，且因此降低了装置的谐振频率。在一个优选实施方式中，谐振频率可以是约250MHz及更小或约100MHz及更小，这取决于线圈的类型、圈(winding，整圈)的数量、以及其他参数。在一个特定实施方式中，不同于在传统的等离子体灯中灯泡的电弧基本上被电介质谐振器/波导所环绕而限制了这种灯与典型灯具一起使用的能力，本方法及灯装置具有基本上暴露的电弧。根据该实施方式，可获得这些益处中的一个或多个。在本说明书的通篇中且特别是在下文中会对这些及其他益处进行描述。

本实用新型实现了这些益处和已知加工技术方面的其他益处。但是，参照本说明书后面的部分和附图，可实现对本实用新型的性质和优点的进一步理解。

附图说明

图1A是电容性地耦接至RF源的气体填充容器的一般性示意图。

图1B是电感性地耦接至RF源的气体填充容器的一般性示意图。

图2A是包括RF放大器的外谐振器无电极灯的简化透视图。

图2B是包括RF源的可替代的外谐振器无电极灯的简化透视图。

图2C是可替代的外谐振器无电极灯的简化透视图。

图3A是没有顶部耦合元件的集成的灯泡/输出耦合元件的简化透视图。

图3B是图3A所示的集成的灯泡/输出耦合元件的简化侧剖图。

图3C是对于图3A所示的集成的灯泡/输出耦合元件的可替代的集成的灯泡/输出耦合元件的简化透视图。

图3D是3C所示的可替代的集成的灯泡/输出耦合元件的简化侧剖图。

图4A是根据本实用新型的一个实施方式的螺旋状结构的且包围空气的可替代的集成的灯泡/输出耦合元件的简化透视图。

图4B是根据本实用新型的一个实施方式的螺旋状结构的且包含介电材料的可替代的集成的灯泡/输出耦合元件的简化透视图，其中该集成的灯泡/输出耦合元件具有允许调节谐振频率的金属插入件。

图5A是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过单个金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个直的且邻近输出支撑结构的谐振器耦合元件。

图5B是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过紧密地卷绕不导电的支撑结构的金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个直的且邻近输出支撑结构的谐振器耦合元件。

图5C是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过卷绕但不接触不导电的支撑结构的金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个直的且邻近输出支撑结构的谐振器耦合元件。

图5D是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过附设或涂覆(painted)在不导电的支撑结构周围的盘旋线圈带(spiral coil strip)将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个直的且邻近输出支撑结构的谐振器耦合元件。

图6A是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过单个金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。根据本实用新型的一个实施方式，它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕第一线圈元件的第二线圈。

图6B是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过紧密地卷绕不导电的支撑结构的金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。根据本实用新型的一个实施方式，它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕第一线圈元件的第二线圈。

图6C是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过卷绕但不接触不导电的支撑结构的金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。根据本实用新型的一个实施方式，它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕第一线圈元件的第二线圈。

图6D是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过附设或涂覆在不导电的支撑结构周围的盘旋线圈带将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。根据本实用新型的一个实施方式，它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕盘旋线圈带的线圈。

图7A是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，谐振器耦合元件是线圈并通过一间隙与输出支撑结构分开。该输出支撑结构能是前述各图中描述的结构的任何实施方式或者其能是一侧接地的直的金属结构。

图7B是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，谐振器耦合元件是线圈并通过一间隙与同样呈线圈形式的输出支撑结构分开。

图8是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过单个金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕第一线圈元件的第二线圈。根据本实用新型的一个实施方式，该第二线圈从谐振器本体的侧面供给。

图9是线圈无电极灯的简化横截面，其中，通过单个金属线圈元件将容纳气体填充容器的输出支撑结构与接地的支撑结构分开。它耦接至一个直的且邻近输出支撑结构的谐振器耦合元件。根据本实用新型的一个实施方式，线圈输出支撑结构内具有一个沿着线圈的轴线移动的可调金属插入件，而允许调节谐振器的运作频率。

图10是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其中，容纳气体填充容器的输出支撑结构通过电介质支柱连接至接地的支撑结构并且通过金属线圈连接至接地的支撑结构。它耦接至一个谐振器耦合元件，该谐振器耦合元件为环绕第一线圈元件的第二线圈。

图11是根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极灯的简化横截面，其与图5A类似，除了谐振器的围绕输出支撑结构的顶部填充有介电材料以进一步降低谐振器的谐振频率之外。

具体实施方式

根据本实用新型，提供了用于照明的技术。具体地，本实用新型提供了一种使用具有成形的谐振器组件的等离子体照明装置的方法及装置，该谐振器组件包括耦接至射频源的螺旋或线圈结构。仅以实例的方式，这种等离子体灯能应用于如下应用场合，诸如：体育场、安全设施、停车场、军事及国防、街道、大小建筑物、车辆前灯、飞机着陆、桥梁、仓库、紫外线水处理、农业、建筑照明、舞台照明、医疗照明、显微镜、投影仪及显示器、这些的任何组合等。

图1A示出了从RF源111到气体填充容器130的有效能量传递的一般性示意图。该图以及所有的其他图旨在例证一种实施方式，其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到其他变型、修改、以及替代。来自RF源的能量被引导到阻抗匹配网络(network)215，该阻抗匹配网络能够将能量从RF源有效传递到谐振结构220。这种阻抗匹配网络的一个实例是E场或H场耦合元件，但也能是其他的方式。根据本实用新型的一个实施方式，另一阻抗匹配网络又实现了从谐振器到气体填充容器130的有效能量传递。阻抗匹配网络的一个实例是E场或H场耦合元件。当然，能有其他变型、修改、以及替代。

在一个特定实施方式中，气体填充容器由适当的材料制成，诸如石英或其他透明或半透明的材料。气体填充容器填充有惰性气体(诸如氩气)以及荧光体或发光体(诸如汞、钠、镝、硫磺或者金属卤化盐(诸如溴化铟、溴化钪、或碘化铯))(或者其能同时含有多种荧光体或发光体)。根据一个特定实施方式，气体填充容器还能包括金属卤化物或将放出电磁辐射的其他金属化合物。当然，能有其他变型、修改、以及替代。

在一个特定实施方式中，使用一电容耦合结构131来将RF能量传递至灯泡130内的气体填充物。如众所周知的，电容耦合器典型地包括包围一空间的有限长度的两个电极并主要地至少使用电场(E场)来耦合能量。如本领域的普通技术人员能认识的，如在此以示意形式所描绘的，阻抗匹配网络215及230和谐振结构220能被解释为在RF源与电容耦合结构之间的分布电磁耦合的等效电路模型。使用阻抗匹配网络还允许该源具有除50欧姆之外的阻抗；这相对于RF源性能可提供降低来自RF源的热或功率消耗方面的优点。降低来自RF源的功率损耗和损失在整体上能够为灯提供更高的效率。如本领域的普通技术人员还将认识的，阻抗匹配网络215及230无需是相同的。

图1B示出了从RF源111到气体填充容器130的有效能量传递的一般性示意图。来自RF源的能量被引导至阻抗匹配网络215，该阻抗匹配网络能够将能量从RF源有效传递到谐振结构220。另一阻抗匹配网络230又能够将有效能量从谐振器传递到气体填充容器130。使用电感耦合结构145来将RF能量传递至灯泡130内的气体填充物。如众所周知的，电感耦合器典型地包括有限长度的电线或线圈状电线并主要地使用磁场(H场)来耦合能量。如本领域的普通技术人员能认识的，如在此以示意形式所描绘的，阻抗匹配网络215及230和谐振结构220能被解释为在RF源与电感耦合结构之间的分布电磁耦合的等效电路模型。使用阻抗匹配网络还允许该源具有除50欧姆之外的阻抗；这相对于RF源性能可提供降低来自RF源的热或功率消耗的优点。降低来自RF源的功率消耗和损失在整体上能够为灯提供更高的效率。如本领域的普通技术人员还能认识的，阻抗匹配网络215及230无需是相同的。

图2A是采用了灯本体600的无电极灯的简化透视图，灯本体的外表面601是导电的且接地。描绘了一个圆柱形的灯本体，但可使用矩形或其他形状。这种导电性可通过应用导电饰面、或者通过选择导电材料而实现。导电饰面的一个实例是银粉漆，或者可替代地，灯本体能由导电材料(诸如铝)的薄片制成。集成的灯泡/输出耦合元件组件100通过开口610由灯本体600接收。灯泡/输出耦合元件组件100包括灯泡130，该灯泡是最终产生照明输出的气体填充容器。

本实用新型的一个方面在于组件100的底部、输出耦合元件120在平面101处接地至(grounded to)本体600及其导电表面601。通过外部反射体670聚集并引导来自灯泡的照明输出，该外部反射体是导电的或者其由具有导电衬里的介电材料制成，并且其附接至本体600且与之电接触。本实用新型的另一个方面在于，组件100的顶部、顶部耦合元件125于平面102处经由接地母线710及反射体670接地至本体600。可替代地，反射体670可不存在，并且接地母线与本体600进行直接电接触。反射体670被描绘成抛物线的形状，灯泡130定位于其焦点附近。本领域的普通技术人员将认识到的是，能设计出广泛种类的可行的反射体形状来满足光束方向的要求。在一个特定实施方式中，这些形状能是圆锥形、凸形、凹形、梯形、金字塔形、或这些形状的任何组合等。较短的反馈E场耦合元件635耦合来自灯泡/输出耦合元件组件100的少量RF能量，并向RF放大器210的RF放大器输入端211提供反馈。反馈耦合元件635通过开口612由灯本体600紧密地接收，且因此没有与灯本体的导电表面601进行直接DC电接触。输入耦合元件630与RF放大器输出端212导电性地连接。输入耦合元件630通过开口611由灯本体600紧密地接收，且因此没有与灯本体的导电表面601进行直接DC电接触。然而，本实用新型的另一个关键方面在于，输入耦合元件的顶部于平面631处接地至本体600及其导电表面601。

RF功率从输入耦合元件630主要且强烈地电感性地耦合到灯泡/输出耦合元件组件100，这通过物理接近、它们的相对长度、及它们的接地平面的相对布置实现。灯泡/输出耦合元件组件的表面637覆盖有导电饰面或导电材料，并连接至本体600及其导电表面601。可替代地，它能一体化为灯本体600的一部分。灯泡/输出耦合元件组件的其他表面(包括表面638、639、及640)没有覆盖导电层。此外，表面640在光学上是透明的或半透明的。通过电磁模拟并通过直接测量发现，输入耦合元件630及输出耦合元件120与灯组件100之间的耦合是高频选的并且主要是电感的。这种频选性(frequency selectivity)提供用于在包括输入耦合元件630、灯泡/输出耦合元件组件100、反馈耦合元件635、以及放大器210的电路中的谐振振荡器。

本领域的普通技术人员将认识到的是，该谐振振荡器是在图1A和图1B中示意性地描绘的RF源111的等效物。本实用新型的一个显著优点在于，输入耦合元件630及灯泡/输出耦合元件组件100分别于平面631及101处接地，上述两个平面与本体600的外表面重合。这消除了如下需要：精细地调整它们插入到灯本体中的深度、以它们之间的RF耦合对此深度的任何灵敏度，简化了灯的制造，并且改善了灯亮度收益(brightness yield)的一致性。

图2B是无电极灯的简化透视图，其与图2A所示的无电极灯的不同之处仅在于其RF源不是分布振荡器电路，而是与RF放大器210的RF放大器输入端211导电性地连接的单独振荡器205。RF放大器输出端212与输入耦合元件630导电性地连接，该输出耦合元件将RF功率传递至灯泡/输出耦合元件组件100。输入耦合元件630与灯泡/输出耦合元件组件100中的输出耦合元件之间的耦合的谐振特性与RF源在频率上相匹配，以优化RF功率传递。当然，能有其他变型、修改、以及替代。

图2C是无电极灯的简化透视图，其与图2A所示的无电极灯类似，除了其没有反射体670之外。灯泡组件中的顶部耦合元件125使用接地母线715直接连接至灯本体600。该图仅是一个实例，在此其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到其他变型、修改、以及替代。

图3A是用于集成的灯泡/输出耦合元件组件100的可替代设计的简化透视图。该组件不包括顶部耦合元件。该组件由两部分构成。底部110包括输出耦合元件120，该输出耦合元件由在其外表面涂覆有导电饰面(诸如银)的电介质支柱122构成，该电介质支柱由诸如氧化铝的材料制成。顶部由灯泡(气体填充容器)130构成，该灯泡由对于可见光而言是透明的材料制成，诸如石英或半透明的氧化铝。本实用新型的一个关键方面在于，输出耦合元件120的电介质支柱被钻孔，以紧密地接收灯泡130，从而同时进行通过其电介质中心的传热以及通过其导电外涂层的RF耦合。输出耦合元件的电介质支柱的与灯泡相接触的区域没有覆盖导电饰面。使用该灯泡组件的方法，高RF场远离灯泡的端部，导致得到更可靠的灯。本实用新型的另一个关键方面在于，输出耦合元件120于平面121处与图2A、图2B、及图2C中描绘的灯本体600进行接地接触。

本体110的通过如在图2A、图2B、及图2C中描绘的灯本体600接收(并且与输入耦合元件630的长度重叠)的且在图3A中示出为位于虚线140下方的部分没有涂覆导电层。本体110的位于灯本体600上方但基本上位于灯泡130下方的部分被示意性地描绘成介于140与141之间的区域；这部分可涂覆有导电饰面117。导电涂层的目的在于屏蔽不需要的电磁辐射。导电饰面117的一个实例实施方式是银粉漆。可替代地，并非导电饰面，本体110的介于140与141之间的部分能通过作为灯本体600的延伸的一部分的金属环650覆盖。

图3B是图3A所示的集成的灯泡/输出耦合元件组件100的简化侧剖图。

图3C是用于集成的灯泡/输出耦合元件组件100的可替代设计的透视图，其与图7A中描绘的输出支撑结构相同。该组件使用实心的导体(金属支柱)120制成，并在顶部处凹入以紧密地接收气体填充容器130的一端。金属支柱121的另一端接地至灯本体。能使用介电材料或耐火材料(诸如钼)的薄层来作为灯泡与金属支柱之间的界面。可替代地，金属支柱的顶部或全部金属支柱能由其外表面覆盖有高导电率的金属层(诸如银或铜)的耐火金属制成。金属支柱内部也能是中空的或填充有更高导热率的不同金属。该组件没有顶部耦合元件。

图3D是图3C所示的集成的灯泡/输出耦合元件组件100的侧剖图。该灯泡/输出耦合元件与图3B的灯泡/输出耦合元件类似，除了支柱由实心的导体而非覆盖有导电层的介电材料制成以外。该图仅是一个实例，在此其不应不适当地限制权利要求的范围。本领域的普通技术人员将认识到其他变型、修改、以及替代。

图4A是本实用新型的一个实施方式的简化透视图，该实施方式包括螺旋状结构的且包围空气的RF输出耦合元件。螺旋结构507能具有约2到30个圈。在其他实施方式中，这些圈可以多于一个圈(包括部分)，并可大于三十个圈。在另外的其他实施方式中，这些圈能是一个圈的一部分。输出耦合元件包括导电金属并附接至将灯泡130保持在适当位置的金属支柱结构505。用于输出耦合元件的金属能是但不限于铝、黄铜、铜、金、或银。如图5A所示，RF输出耦合元件506的另一端接地至灯本体的外导电表面。因此，该设计作为一种将RF源形成的流入谐振结构中RF能量耦合至气体填充容器的有效方式。

本实施方式的一个优点在于，支柱及螺旋结构RF输出耦合元件作为一种耗散来自谐振结构内的灯泡的热量的更有效方式，且因此形成改善的装置传热特性。也就是说，支柱结构通过支柱结构的材料或涂层而吸走绝大部分由灯泡产生的热能，同时将螺旋结构保持在期望的温度下。根据一个特定实施方式，这种期望的温度导致螺旋结构的期望传导性特性，以保持等离子体设备的性能(例如，效率)。在形成等离子体期间，产生大量的热量。通过这种装置产生的等离子体中的颗粒的温度典型地处于一千摄氏度或几千摄氏度的数量级。为了防止对灯造成损坏并且为了装置的总体安全性，需要一种消耗由灯泡产生的热量的有效方式。由于螺旋RF输出耦合元件直接耦接至保持灯泡的金属基座，产生的热量传导到RF输出耦合元件中。使用螺旋状的RF输出耦合元件形成了一种具有更大表面积的结构，其中，热量可耗散在空气中。通过形成与周围空气相接触的更大表面积，消耗更大量的来自灯泡的热量并通过RF输出耦合元件散出。这种改善的灯的传热特性使得可靠性及安全性改善。

本实施方式的另一个优点在于，使用螺旋RF输出耦合元件降低了装置的谐振频率，由此允许装置在更低的RF频率下运作。特别地，根据一个或多个实施方式，在形成螺旋状的RF输出耦合元件结构时，在该结构内形成大量的磁通量，进而导致谐振器结构的磁通量的电感水平增大50％到约1000％。在一个或多个优选实施方式中，电感增大了从约1.1到106及更大。也就是说，运作谐振频率可以是50kHz及更大，例如10MHz。装置的谐振频率与电感成相反的关系，因此在更高的电感水平下，谐振频率降低。在谐振频率降低到处于8MHz到约1000MHz的范围内时，装置能够在更低的RF频率下运作，进而变得更有效。当然，能有其他变型、修改、以及替代。

图4B本实用新型的一个可替代实施方式的简化透视图，该实施方式由螺旋状结构的且包围介电材料908的RF输出耦合元件907构成，其中金属插入件909允许调整谐振器的谐振频率。与先前的实施方式相同，本实施方式的RF输出耦合元件连接至用于支撑灯泡130的金属支柱结构905。如图9所示，输出耦合元件906的另一端接地至导电的灯本体的外表面。

本实施方式将介电材料结合到螺旋RF输出耦合元件内。这种介电材料能是但不限于氧化铝或其他任何适当的电介质或陶瓷材料。该介电材料没有传导由RF源产生的且流过RF输出耦合元件的电流，但是，该介电材料吸收来自RF输出耦合元件的螺旋线圈的热量以及来自灯泡经过耦合元件905的顶部的热量。由于介电材料能够吸收大量的热量同时提供电绝缘，因此使用处于RF输出耦合元件内的电介质进一步改善了灯的传热特性。使用螺旋输出耦合元件增大了谐振器的电感，降低了谐振器的谐振频率，由此允许灯在更低的RF频率下运作。

本实施方式还将金属插入件909结合到介电材料与螺旋RF输出耦合元件之间。金属插入件在一端与螺旋RF输出耦合元件进行接触且在另一端与输出耦合元件的基座906进行接触。金属插入件的长度小于整个螺旋RF输出耦合元件的长度。但是，金属插入件的长度能调节，从而使其能于沿着螺旋RF输出耦合元件的长度的不同位置处进行接触。一种调节金属插入件的长度的方法是：通过使用沿着金属插入件的长度的螺纹并将金属插入件旋入输出耦合元件的基座中以调节其长度。当然，其他调节金属插入件的长度的方法也是可行的。随着将金属插入件的长度调节成使其与螺旋输出耦合元件在不同位置处进行接触，输出耦合元件的电感改变，导致谐振器的谐振频率改变。能利用金属插入件来调整谐振器的谐振频率，以优化灯的性能并提高制造收益。

图5A示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳501的输入端口502。RF能量通过标准RF连接器503耦合到谐振器外壳501中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的直的谐振器耦合元件504引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件505、506、及507构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由三个元件构成。导电的接地支撑基座506提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件507的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料，从而支撑并连接至输出支撑结构505。输出支撑结构505能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件504引导到产生光的气体填充容器130中。

图5B示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳501的输入端口502。RF能量通过标准RF连接器503耦合到谐振器外壳501中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的直的谐振器耦合元件504引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件505、506、507、及508构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座506提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件507的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料。使用不导电(陶瓷)支撑结构508来物理地支撑线圈元件507及输出支撑结构505，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构505。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件504引导到产生光的气体填充容器130中。

图5C示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳501的输入端口502。RF能量通过标准RF连接器503耦合到谐振器外壳501中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的直的谐振器耦合元件504引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件505、506、507、及509构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座506提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件507的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料。使用不导电(陶瓷)支撑结构509来物理地支撑输出支撑结构505，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构505。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件504引导到产生光的气体填充容130中。

图5D示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳501的输入端口502。RF能量通过标准RF连接器503耦合到谐振器外壳501中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的直的谐振器耦合元件504引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件505、506、508、及510构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座506提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件510的连接。线圈元件是以导电条的形状构造在不导电(陶瓷)支撑结构508上的导电材料，并提供与输出支撑结构505的电连接。使用不导电支撑结构508来物理地支撑输出支撑结构505，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构505。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件504引导到产生光的气体填充容器130中。

图6A示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳601的输入端口602。RF能量通过标准RF连接器603耦合到谐振器外壳601中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件604环绕中心支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件605、606、及607构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由三个元件构成。导电的接地支撑基座606提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件607的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料，从而支撑并连接至输出支撑结构605。输出支撑结构605能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件604引导到产生光的气体填充容器130中。

图6B示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳601的输入端口602。RF能量通过标准RF连接器603耦合到谐振器外壳601中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件604环绕中心支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件605、606、607、及608构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座606提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件607的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料。使用不导电(陶瓷)支撑结构608来物理地支撑线圈元件607及输出支撑结构605，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构605。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件604引导到产生光的气体填充容器130中。

图6C示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。RF能量通过标准RF连接器603耦合到谐振器外壳601中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件604环绕中心支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件605、606、607、及609构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座606提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件607的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料。使用不导电(陶瓷)支撑结构609来物理地支撑输出支撑结构605，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构605。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件604引导到产生光的气体填充容器130中。

图6D示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。RF能量通过标准RF连接器603耦合到谐振器外壳601中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件604环绕中心支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件605、606、608、及610构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座606提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件610的连接。线圈元件是以导电条的形状构造在不导电(陶瓷)支撑结构608上的导电材料，并提供与输出支撑结构605的电连接。使用不导电支撑结构608来物理地支撑输出支撑结构605，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构605。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件604引导到产生光的气体填充容器130中。

图7A示出了根据本实用新型的一个实施方式的具有线圈谐振器耦合元件的无电极等离子体灯的横截面。能量通过标准RF连接器703耦合到谐振器外壳701中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件704位于从连接器到谐振器的相对端，没有围绕输出支撑结构705。输出支撑结构在一端处连接至气体填充容器130且在另一端处接地(连接至谐振器外壳)。使用输出支撑结构705来物理地支撑并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件704引导到产生光的气体填充容器130中。

图7B示出了根据本实用新型的一个实施方式的具有线圈谐振器耦合元件的线圈无电极等离子体灯的简化横截面。能量通过标准RF连接器703耦合到谐振器外壳701中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件704位于从连接器到谐振器的相对端，没有围绕也呈与图5类似的线圈形式的输出支撑结构705。该输出支撑结构由三个元件705、706、及707构成。导电的接地支撑基座706提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件707的连接。线圈元件是构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳的导电材料，从而支撑并连接至输出支撑结构705。输出支撑结构705能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件704引导到产生光的气体填充容器130中。

图8示出了根据本实用新型的另一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳801的输入端口802。在这种情况下，输出端位于谐振器的一侧上。RF能量通过标准RF连接器803耦合到谐振器外壳801中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件804环绕输出支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，以将该能量耦合至由元件805、806、808、及810构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座806提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件810的连接。由导电材料制成的线圈元件被构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳。使用不导电(陶瓷)支撑结构808来物理地支撑线圈元件810及输出支撑结构805，并便于将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。它直接附接至输出支撑结构805。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件804引导到产生光的气体填充容器130中。

图9示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳901的输入端口902。能量通过标准RF连接器903耦合到谐振器外壳901中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的直的谐振器耦合元件904引导谐振器内的RF能量，并将该能量耦合至由元件905、906、907、908、及909构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由五个元件构成，并类似于图4B所示的结构。导电的接地支撑基座906提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件907的连接。由导电材料制成的线圈元件被构造成螺旋结构，以延伸穿过谐振器外壳，从而支撑并连接至输出支撑结构905。输出支撑结构905在一端处连接至气体填充容器130且在另一端处连接至线圈元件907及由不导电(陶瓷)材料制成的支柱908。输出支撑结构905能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。使用导电的可调元件909通过上下移动线圈元件来调谐谐振频率。可调元件必须与线圈元件907电接触。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件904引导到产生光的气体填充容器130中。

图10示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。来自RF源的能量被引导至谐振器外壳1001的输入端口1002。能量通过标准RF连接器1003耦合到谐振器外壳1001中。具有连接至RF连接器的一端以及接地的另一端的线圈谐振器耦合元件1004环绕中心支撑结构组件，并引导谐振器内的RF能量，以将该能量耦合至由元件1005、1006、1007、及1009构成的输出支撑结构。该输出支撑结构由四个元件构成。导电的接地支撑基座1006提供了在一端上的与谐振器的物理及电连接以及在另一端上的与线圈元件1007及不导电(陶瓷)支撑结构1009的连接。线圈元件为导电材料，其被构造成螺旋结构以延伸穿过谐振器外壳并在另一端处连接至输出支撑结构1005的顶部。使用不导电(陶瓷)支撑结构1009来物理地支撑输出支撑结构1005(在这种情况下，该输出支撑结构具有到谐振器的下部的延伸支柱)，并便于在提供DC阻滞的同时将热量从气体填充容器130传递至谐振器的其余部分。输出支撑结构能由任何导电材料制成，或由不导电材料(陶瓷)制成，但其表面必须覆盖有导电层。输出支撑结构将耦合至输出支撑结构的RF能量从谐振器耦合元件1004引导到产生光的气体填充容器130中。

图11示出了根据本实用新型的一个实施方式的线圈无电极等离子体灯的横截面。本实施方式类似于图5A示出的实施方式，除了在输出支撑结构505周围、在谐振器外壳501的顶部处填充有介电材料511(例如石英或氧化铝)以进一步降低谐振器的谐振频率以外。也可以用介电材料部分地或完全地填充外壳501的底部。

尽管以上是对特定实施方式的完整描述，但可使用各种修改、可替代结构及等同物。如在此所使用的，术语“线圈”可包括规则地隔开的圈或不规则地隔开的圈、以及盘旋(spiral)、矩形、螺旋、环形、多边形或这些形状的任意组合、以及本领域的普通技术人员将理解的其他形状。此外，在上述实施方式中使用了术语“输入耦合”及“输出耦合”，但更一般地，可将这些术语描述成谐振器耦合元件、RF耦合元件、或者像支撑结构及组合这样的术语、以及其他公知的普通含义。因此，上述描述及例证不应被看作是限制本实用新型的范围，本实用新型的范围由所附权利要求限定。

Claims (29)

1.一种等离子体灯设备，其特征在于，包括：

支柱结构，包括覆盖在所述支柱结构的表面区域上的材料，所述支柱结构具有第一端和第二端；

螺旋线圈结构，沿着所述支柱结构的一个或多个部分可操作地构造；

灯泡装置，构造至所述支撑结构的第一端；以及

谐振器耦合元件，构造成将射频能量供给到至少所述螺旋线圈结构并使所述灯泡装置发出电磁辐射。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，覆盖在所述支柱结构的表面区域上的材料选自介电材料或金属材料。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，覆盖在所述支柱结构的表面区域上的材料包括介电材料，所述介电材料包括氧化铝。

4.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，覆盖在所述支柱结构的表面区域上的材料包括金属材料，所述金属材料至少包括铝或银。

5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支柱结构包括金属材料。

6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支柱结构包括介电材料。

7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支柱结构包括第一结构和第二结构以及设置在所述第一结构与所述第二结构之间的空气间隙，其中，所述螺旋线圈结构设置在所述第一结构与所述第二结构之间且位于所述空气间隙中。

8.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构围绕所述支柱结构。

9.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括壳体以包围所述支柱结构、螺旋线圈结构、以及谐振器耦合元件。

10.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构包括金属材料并进一步包括耦接至所述支柱结构的第二端的地电位。

11.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构包括金属材料，所述金属材料至少选自铝、黄铜、铜、金、或银。

12.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构的特征在于电阻率为小于9×10^-7欧姆/平方。

13.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构包括至少一圈或一圈的一部分。

14.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构包括多于一圈，包含多于一圈的任何部分。

15.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构被构造成增大谐振器结构的电感，所述谐振器结构至少包括壳体、所述谐振器耦合元件、以及所述支柱结构。

16.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构被构造成增大谐振器结构的电感，所述谐振器结构至少包括壳体和所述支柱结构，电感的增大是谐振器结构的50％至1000％。

17.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述射频能量的范围在100kHz到1000MHz。

18.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述螺旋线圈结构包括在电介质芯上涂覆的螺旋图案。

19.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，进一步包括设置在所述螺旋线圈结构的长度内部的区域中的可调的金属插入件，以允许调整电感。

20.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述支柱结构包括沿着所述螺旋线圈结构的长度的电介质芯，以将热量从所述灯泡传递至散热件。

21.根据权利要求20所述的设备，其特征在于，所述电介质芯由陶瓷材料构成，所述陶瓷材料包括氧化铝。

22.一种等离子体灯设备，其特征在于，包括：

支撑结构，具有第一端和第二端；

线圈结构，沿着所述支撑结构的一个或多个部分而构造；

灯泡装置，构造至所述支撑结构的第一端；

地电位，耦接至所述支撑结构的第二端；以及

耦合元件，构造成至少将射频能量供给到至少所述线圈结构并使所述灯泡装置发出电磁辐射。

23.一种用于等离子体灯的设备，其特征在于，包括：

气体填充容器；

第一线圈结构，包括第一端和第二端，所述第一端耦接至所述气体填充容器；以及

第二线圈结构，所述第二线圈结构与所述第一线圈结构的一个或多个部分耦接。

24.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一线圈结构包括为一种或多种第一直径的多个第一圈。

25.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第二线圈结构包括多个第二圈结构，所述第二圈结构包括为一种或多种第二直径的多个第二圈。

26.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一线圈结构位于所述第二线圈结构之内。

27.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一线圈结构以第一方向构造，且所述第二线圈结构以第二方向构造，因此所述第一方向不同于所述第二方向。

28.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一线圈结构和所述第二线圈结构被构造成可操作地耦接至彼此的双线圈结构。

29.根据权利要求23所述的设备，其特征在于，所述第一线圈结构平行于所述第二线圈结构，并且所述第一线圈结构与所述第二线圈结构隔开一间隙。

Images