EP4052281A2 - Plasmalampensystem - Google Patents

Plasmalampensystem

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Publication number
EP4052281A2
EP4052281A2 EP20811525.3A EP20811525A EP4052281A2 EP 4052281 A2 EP4052281 A2 EP 4052281A2 EP 20811525 A EP20811525 A EP 20811525A EP 4052281 A2 EP4052281 A2 EP 4052281A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
lamp
volume
housing
plasma
gas
Prior art date
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Pending
Application number
EP20811525.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Boris Lutterbach
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Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP4052281A2 publication Critical patent/EP4052281A2/de
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00—Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels
    • H01J65/042—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field
    • H01J65/044—Lamps in which a gas filling is excited to luminesce by an external electromagnetic field or by external corpuscular radiation, e.g. for indicating plasma display panels by an external electromagnetic field the field being produced by a separate microwave unit

Definitions

  • the invention relates to a plasma lamp system with a lamp housing and a luminous means, the lamp housing enclosing a lamp volume, the luminous means being arranged within the lamp volume, the luminous means being excitable by means of microwave radiation to emit electromagnetic radiation, one housing wall of the lamp housing having an irradiation section through which the microwave radiation can be radiated into the lamp volume in such a way that the lighting means is excited to emit electromagnetic radiation, the lamp housing having a shielding arrangement and the shielding arrangement being adapted to the microwave radiation so that the microwave radiation is propagated through the shielding arrangement is prevented through.
  • Such plasma lamp systems are particularly suitable for generating electromagnetic radiation in the form of light.
  • the luminous means usually has a luminous gas which is enclosed by a glass body and which can be converted into a plasma state by means of the microwave radiation.
  • the luminous gas which is converted into the plasma state, emits electromagnetic radiation whose spectrum is similar to that of daylight.
  • the light that can be generated by such plasma lamp systems is special suitable for illuminating biological systems such as aquariums, terrariums, plantations or the like.
  • Plasma lamp systems are particularly characterized by the fact that the lighting means reaches a relatively high temperature during operation. This is particularly necessary in order to convert the luminous gas into its plasma state.
  • the luminous means can come into operative connection with gas molecules in an atmosphere surrounding the plasma lamp system. The resulting heat losses in the illuminant lead in particular to the fact that the power of the microwave radiation has to be increased in order to keep the illuminating gas in its plasma state and the efficiency of the plasma lamp system is reduced.
  • Microwave radiation that is introduced into the illuminant can also come into operative connection with those atmospheric gas molecules that are arranged between a microwave source and the illuminant.
  • the oxygen contained in the atmosphere has a disadvantageous effect, since it can be converted into ozone by the microwave radiation, with ozone exhibiting a large number of undesirable properties when interacting with living tissue.
  • this object is achieved in that the lamp volume is sealed and / or can be sealed gas-tight by the lamp housing from an external gas volume which is arranged outside the lamp housing.
  • Such a configuration of the plasma lamp system according to the invention minimizes an interaction between the lighting means heated by the microwave radiation and the external gas volume. In particular, a heat transfer from the lighting means to the external gas volume can be minimized as a result.
  • the lamp housing can be designed in such a way that thermal insulation properties of the lamp housing are increased.
  • the lamp housing can, for example, have a double-walled design. It is advantageously provided that between a first wall and a second wall of a double-walled lamp housing
  • Isolation medium can be arranged.
  • Media that have a particularly low thermal conductivity for example air, aerogels, vacuum or the like, are regarded as insulation media in the sense of the concept of the invention.
  • Medium means in particular solids, gases and liquids, but also vacuum.
  • the lamp housing has a pressure valve, the lamp volume being able to be brought into and out of operative connection with a pressure reservoir and / or with the external gas volume, so that a gas pressure of a filler gas that is formed in the lamp volume can be changed and / or or the lamp volume can be evacuated.
  • the filling gas can be exchanged by means of the pressure valve, for example by first pumping out a filling gas arranged in the lamp volume and then replacing it with another type of filling gas, the additional filling gas preferably having a lower thermal conductivity than the filling gas .
  • the pressure valve is particularly preferably designed in such a way that it seals the lamp volume when a negative pressure or a vacuum is formed in the filling gas.
  • suppressed means that the gas pressure of the filling gas is lower than an ambient pressure of the external gas volume.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the filling gas arranged in the lamp volume is low Has gas pressure than the external gas volume.
  • Such a configuration of the plasma lamp system according to the invention can reduce the heat transport from the lighting means to the lamp housing.
  • the filling gas can be a gas with a particularly low thermal conductivity, for example xenon.
  • a filling gas instead of a vacuum is particularly advantageous if the creation of a vacuum in the lamp volume is associated with a disproportionately high effort, for example because the wall of the lamp housing has to be adapted to the vacuum.
  • vacuum means that a gas pressure of less than 300 millibars is formed in the lamp volume. The lower the gas pressure that is formed in the lamp volume, the lower the heat transport from the lighting means to the lamp housing.
  • the shielding arrangement is arranged at least in sections between the lamp volume and the external gas volume, the shielding arrangement minimizing electromagnetic interaction between gas molecules of the external gas volume and the microwave radiation.
  • Such a configuration of the plasma lamp system according to the invention can advantageously achieve that the formation of ozone can be minimized.
  • the shielding arrangement is particularly preferably designed and arranged between the lamp volume and the external gas volume so that the microwave radiation acts exclusively within the lamp volume and the electromagnetic interaction between gas molecules of the external gas volume and the microwave radiation is prevented.
  • the shielding arrangement is advantageously designed and adapted to the microwave radiation in such a way that a radiation power of leakage radiation from the plasma lamp system at a distance of 5 cm from the shielding arrangement is less than 20 mW / cm 2 , preferably less than 10 mW / cm 2 and particularly preferably less than 5 mW / cm 2 .
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the shielding arrangement is formed at least in sections by the lamp housing.
  • the plasma lamp system particularly preferably does not have a separate shielding arrangement, but rather the shielding arrangement is completely integrated into the lamp housing.
  • fully integrated means that the shielding arrangement is not designed as a separate component of the plasma lamp system.
  • the shielding arrangement has to be invisible. It can be formed, for example, by a wire mesh that is arranged within a transparent section of the lamp housing.
  • the lamp housing is made at least in sections from a metal and / or a metal-containing material.
  • the lamp housing is manufactured at least in sections by means of a machining production process, for example by milling, turning, drilling or a similar process.
  • the lamp housing can be manufactured at least in sections by means of a primary forming manufacturing process, for example by casting, sintering or a similar process.
  • the lamp housing can be manufactured at least in sections by means of a forming manufacturing process, for example by pressing, deep-drawing or a similar process.
  • the lamp housing is particularly preferably made at least in sections from aluminum and / or an aluminum alloy.
  • the lamp housing has a transmission section which is made from a transparent material, the transparent material being permeable to electromagnetic radiation. It is particularly preferred that the transparent material is permeable to electromagnetic radiation in the visible spectrum. It is advantageously provided that the transparent material can in particular be glass. It is also advantageously provided that the transmission section can be made of a translucent material.
  • the lamp housing has a shielding element in the transmission section which is impermeable to microwave radiation.
  • the shielding element is particularly preferably a wire mesh made of a metallic material, the properties of the wire mesh and the metallic material being adapted to one another and to the microwave radiation in such a way that the
  • Shielding element for the microwave radiation is impermeable.
  • the lamp housing is constructed in several parts and has at least a first housing part and a second housing part, with at least one sealing element being arranged between the housing parts and with a sealing gap formed between the housing parts being sealed gas-tight by the sealing element .
  • the housings can be fixed to one another by means of a wide variety of connecting elements, for example by means of tension locks, threads, bayonet locks or the like.
  • the sealing element can be, for example, an O-ring, a sealing compound or the like. If the sealing ring is an O-ring, it is advantageously provided that the housing parts in the The area of the sealing gap can have a groove into which the O-ring can be inserted.
  • the at least one sealing element is made at least in sections from an airgel. Aerogels are characterized by particularly good thermal insulation properties, are extremely light and very stable.
  • Figure 1 is a schematically illustrated sectional view of an embodiment of the plasma lamp system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematically illustrated sectional view of an embodiment of the plasma lamp system 1.
  • the plasma lamp system 1 has a lamp housing 2 and a lighting means 3.
  • the lamp housing 2 encloses a lamp volume 4 within which the illuminant 3 is arranged.
  • the lighting means 3 can be excited by means of microwave radiation 5 to emit electromagnetic radiation 6.
  • a housing wall 7 of the lamp housing 2 has an irradiation section 8 through which the microwave radiation 5 can be irradiated into the lamp volume 4 in order to excite the luminous means 3.
  • the lamp housing 2 also has a shielding arrangement 9.
  • the shielding arrangement 9 is thus connected to the microwave radiation 5 adapted so that the microwave radiation 5 is prevented from propagating through the shielding arrangement 9.
  • the lamp volume 4 is sealed in a gas-tight manner by the lamp housing 2 from an external gas volume 10 which is arranged outside the lamp housing 2.
  • the lamp housing 2 has a pressure valve 11.
  • a pressure reservoir 12 is connected to the pressure valve 11.
  • the pressure valve 11 is designed such that it seals off the lamp volume 4 when the gas pressure formed in the lamp volume 4 is less than or equal to a reservoir pressure that is formed in the pressure reservoir.
  • a vacuum is formed in the illustrated pressure reservoir 12, so that the lamp volume 4 can be evacuated by being brought into operative connection with the pressure reservoir 12 by means of the pressure valve 11.
  • the lamp housing 2 of the plasma lamp system 1 shown is designed in three parts. It has a housing element 13, an irradiation window 14 and a lens element 15.
  • the radiation window 14 is arranged in the radiation section 8 and is transparent to the microwave radiation 5.
  • the irradiation window 14 is inserted into a window recess 16 of the housing element 13 and has a web 17 which runs around the window recess 16 on a side opposite the lamp volume 4, whereby a seal between the irradiation window 14 and an edge region of the window recess 16 is improved in particular, when a vacuum is formed in the lamp volume 4.
  • a radiation seal 18 is arranged, which the Window recess 16 completely surrounds and seals the lamp volume 4 in a gas-tight manner.
  • the housing element 13 has a radiation opening 19 opposite the window recess 16.
  • Emitting opening 19 is closed by lens element 15.
  • a lens seal 20 is arranged which runs around the emission opening 19 and through which the emission opening 19 is sealed in a gas-tight manner.
  • the housing element 13 is made of aluminum and is therefore impermeable to microwave radiation 5.
  • the shielding arrangement 9 is thus formed in the area of the housing element 13 by the housing element 13 itself.
  • the lens element 15 is made from a glass and is transparent to microwave radiation 5.
  • the shielding arrangement 9 is therefore designed as a wire mesh in the area of the lens element 15.
  • the shielding arrangement 9 is an electromagnetic

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Plasmalampensystem (1) mit einem Lampengehäuse (2) und einem Leuchtmittel (3), wobei durch das Lampengehäuse (2) ein Lampenvolumen (4) umschlossen ist, wobei das Leuchtmittel (3) innerhalb des Lampenvolumens (4) angeordnet ist, wobei das Leuchtmittel (3) mittels Mikrowellenstrahlung (5) zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung (6) anregbar ist, wobei eine Gehäusewandung (7) des Lampengehäuses (2) einen Einstrahlabschnitt (8) aufweist, durch den hindurch die Mikrowellenstrahlung (5) so in das Lampenvolumen (4) einstrahlbar ist, dass das Leuchtmittel (3) anregbar ist wobei das Lampengehäuse (2) eine Schirmungsanordnung (9) aufweist, wobei die Schirmungsanordnung (9) so an die Mikrowellenstrahlung (5) angepasst ist, dass eine Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung (5) durch die Schirmungsanordnung (9) hindurch verhindert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampenvolumen (4) durch das Lampengehäuse (2) gegenüber einem Außengasvolumen (10), das außerhalb des Lampengehäuses (2) angeordneten ist,. gasdicht abgedichtet und/ oder abdichtbar ist.

Description

Plasmalampensystem
Die Erfindung betrifft ein Plasmalampensystem mit einem Lampengehäuse und einem Leuchtmittel, wobei durch das Lampengehäuse ein Lampenvolumen umschlossen ist, wobei das Leuchtmittel innerhalb des Lampenvolumens angeordnet ist, wobei das Leuchtmittel mittels Mikrowellenstrahlung zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung anregbar ist, wobei eine Gehäusewandung des Lampengehäuses einen Einstrahlabschnitt aufweist, durch den hindurch die Mikrowellenstrahlung so in das Lampenvolumen einstrahlbar ist, dass das Leuchtmittel zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung angeregt wird, wobei das Lampengehäuse eine Schirmungsanordnung aufweist und wobei die Schirmungsanordnung so an die Mikrowellenstrahlung angepasst ist, dass eine Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung durch die Schirmungsanordnung hindurch verhindert ist.
Derartige Plasmalampensysteme sind insbesondere dazu geeignet, um elektromagnetische Strahlung in Form von Licht zu erzeugen. Das Leuchtmittel weist hierzu üblicherweise ein von einem Glaskörper umschlossenes Leuchtgas auf, das mittels der Mikrowellenstrahlung in einen Plasmazustand überführbar ist. Durch das in den Plasmazustand überführte Leuchtgas wird elektromagnetische Strahlung, deren Spektrum ähnlich dem von Tageslicht ist, emittiert. Aus diesem Grund ist das durch derartige Plasmalampensysteme erzeugbare Licht besonders geeignet, um biologische Systeme, beispielsweise Aquarien, Terrarien, Pflanzungen oder Ähnliches, zu beleuchten.
Plasmalampensysteme zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass das Leuchtmittel im Betrieb eine relativ hohe Temperatur erreicht. Dies ist insbesondere erforderlich, um das Leuchtgas in seinen Plasmazustand zu überführen. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Plasmalampensystemen ist es insbesondere nachteilig, dass das Leuchtmittel mit Gasmolekülen einer das Plasmalampensystem umgebenden Atmosphäre in Wirkverbindung treten kann. Hierdurch entstehende Wärmeverluste im Leuchtmittel führen insbesondere dazu, dass eine Leistung der Mikrowellenstrahlung erhöht werden muss, um das Leuchtgas in seinem Plasmazustand zu halten und ein Wirkungsgrad des Plasmalampensystems verringert ist.
Weiterhin ist bei den aus dem Stand der Technik bekannten Plasmalampensystemen nachteilig, dass die
Mikrowellenstrahlung, die in das Leuchtmittel eingeleitet wird, auch mit denjenigen atmosphärischen Gasmolekülen in Wirkverbindung treten kann, die zwischen einer Mikrowellenquelle und dem Leuchtmittel angeordnet sind. Insbesondere der in der Atmosphäre enthaltene Sauerstoff wirkt sich hierbei nachteilig aus, da dieser durch die Mikrowellenstrahlung in Ozon umwandelbar ist, wobei Ozon bei Interaktion mit lebendem Gewebe eine Vielzahl unerwünschter Eigenschaften aufweist.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es daher angesehen, ein Plasmalampensystem zur Verfügung zu stellen, dessen Energieeffizienz erhöht ist und bei dem die Bildung von Ozon verringerbar ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das Lampenvolumen durch das Lampengehäuse gegenüber einem Außengasvolumen, das außerhalb des Lampengehäuses angeordnet ist, gasdicht abgedichtet und/ oder abdichtbar ist. Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist eine Wechselwirkung zwischen dem durch die Mikrowellenstrahlung erhitzten Leuchtmittel und dem Außengasvolumen minimiert. Insbesondere ein Wärmeübergang von dem Leuchtmittel zu dem Außengasvolumen ist hierdurch minimierbar .
Um das Leuchtgas in den Plasmazustand zu überführen, ist zunächst eine relativ hohe Energiemenge erforderlich. Wie viel Energie erforderlich ist, um das Leuchtgas dann in dem Plasmazustand zu halten, ist davon abhängig, wie viel Energie das in den Plasmazustand überführte Leuchtgas an es umgebende Medien abgeben kann. Idealerweise erfolgt eine Wärmeabgabe ausschließlich durch elektromagnetische Strahlung. Besonders bevorzugt durch elektromagnetische Strahlung im Spektrum des sichtbaren Lichts. Die Energieeffizienz des erfindungsgemäßen Plasmalampensystem ist insbesondere dadurch erhöht, dass ein Einfluss des konvektiven Wärmeübergang auf die Wärmeabgabe des Leuchtmittels verringert ist.
Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Lampengehäuse derart ausgestaltet sein kann, dass thermische Isolationseigenschaften des Lampengehäuses erhöht sind.
Hierzu kann das Lampengehäuse beispielsweise doppelwandig ausgeführt sein. Vorteilhafterweise ist es vorgesehen, dass zwischen einer ersten Wand und einer zweiten Wand eines doppelwandig ausgebildeten Lampengehäuses ein
Isolationsmedium angeordnet sein kann. Als Isolationsmedium im Sinne des Erfindungsgedankens werden Medien angesehen, die einen besonders niedrigen Wärmeleitwert aufweisen, beispielsweise Luft, Aerogele, Vakuum oder ähnliches. Medium meint dabei insbesondere Festkörper, Gase und Flüssigkeiten, aber auch Vakuum.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Lampengehäuse ein Druckventil aufweist, wobei mittels des Druckventils das Lampenvolumen mit einem Druckreservoir und / oder mit dem Außengasvolumen in und außer Wirkverbindung bringbar ist, so dass ein in dem Lampenvolumen ausgebildeter Gasdruck eines Füllgases veränderbar und / oder das Lampenvolumen evakuierbar ist. Dabei ist es auch möglich und vorgesehen, dass mittels des Druckventils das Füllgas ausgetauscht werden kann, beispielsweise indem zunächst ein in dem Lampenvolumen angeordnetes Füllgas abgepumpt und anschließend durch ein andersartiges weiteres Füllgas ersetzt wird, wobei das weitere Füllgas bevorzugt einen geringeren Wärmeleitwert als das Füllgas aufweist.
Besonders bevorzugt ist das Druckventil so ausgebildet, dass es das Lampenvolumen abdichtet, wenn wenn in dem Füllgas ein Unterdrück oder ein Vakuum ausgebildet ist. Unterdrück meint dabei, dass der Gasdruck des Füllgases geringer ist, als ein Umgebungsdruck des Außengasvolumens.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das in dem Lampenvolumen angeordnete Füllgas einen geringen Gasdruck aufweist als das Außengasvolumen. Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist der Wärmetransport von dem Leuchtmittel zu dem Lampengehäuse verringerbar.
Vorteilhafterweise ist es darüber hinaus auch vorgesehen, dass das Füllgas ein Gas mit einer besonders geringen Wärmeleitfähigkeit sein kann, beispielsweise Xenon. Die Verwendung eines Füllgases anstelle eines Vakuums ist insbesondere vorteilhaft, wenn das Ausbilden eines Vakuums in dem Lampenvolumen mit einem unverhältnismäßig hohen Aufwand verbunden ist, beispielsweise weil die Wandung des Lampengehäuses an das Vakuum angepasst sein muss.
Um eine maximale Isolationswirkung zu erreichen, ist es bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist vorgesehen, dass in dem Lampenvolumen ein Vakuum ausgebildet ist. Vakuum meint dabei vorliegend, dass in dem Lampenvolumen ein Gasdruck von weniger als 300 Millibar ausgebildet ist. Je geringer der Gasdruck ist, der in dem Lampenvolumen ausgebildet ist, umso geringer ist der Wärmetransport von dem Leuchtmittel zu dem Lampengehäuse.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die Schirmungsanordnung zumindest abschnittsweise zwischen dem Lampenvolumen und dem Außengasvolumen angeordnet ist, wobei durch die Schirmungsanordnung eine elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen des Außengasvolumens und der Mikrowellenstrahlung minimiert ist. Durch eine derartige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist vorteilhafterweise erreichbar, dass die Bildung von Ozon minimierbar ist. Besonders bevorzugt ist die Schirmungsanordnung so ausgebildet und zwischen dem Lampenvolumen und dem Außengasvolumen angeordnet, dass die Mikrowellenstrahlung ausschließlich innerhalb des Lampenvolumens wirkt und die elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen des Außengasvolumens und der Mikrowellenstrahlung verhindert ist.
Vorteilhafterweise ist die Schirmungsanordnung derart ausgebildet und an die Mikrowellenstrahlung angepasst, dass eine Strahlungsleistung einer Leckstrahlung des Plasmalampensystems in einem Abstand von 5 cm von der Schirmungsanordnung geringer als 20 mW/cm2, bevorzugt geringer als 10 mW/cm2 und besonders bevorzugt geringer als 5 mW/cm2 ist.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Schirmungsanordnung zumindest abschnittsweise durch das Lampengehäuse gebildet ist. Besonders bevorzugt weist das Plasmalampensystem keine separate Schirmungsanordnung auf, sondern die Schirmungsanordnung ist vollständig in das Lampengehäuse integriert. Vollständig integriert meint vorliegend, dass die Schirmungsanordnung nicht als ein separates Bauteil des Plasmalampensystems ausgebildet ist.
Vollständig integriert meint jedoch nicht, dass die Schirmungsanordnung zwangsweise unsichtbar sein muss. Sie kann beispielsweise durch ein Drahtgeflecht gebildet sein, dass innerhalb eines transparenten Abschnitts des Lampengehäuses angeordnet ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist vorgesehen, dass das Lampengehäuse zumindest abschnittsweise aus einem Metall und / oder einem metallhaltigen Werkstoff hergestellt ist. Besonders bevorzugt ist das Lampengehäuse zumindest abschnittsweise mittels eines spanenden Fertigungsverfahrens hergestellt, beispielsweise durch Fräsen, Drehen, Bohren oder ein ähnliches Verfahren.
Es ist vorteilhafterweise auch vorgesehen, dass das Lampengehäuse zumindest abschnittsweise mittels eines urformenden Fertigungsverfahrens hergestellt sein kann, beispielsweise durch Gießen, Sintern oder ein ähnliches Verfahren .
Darüber hinaus ist es vorteilhafterweise auch vorgesehen, dass das Lampengehäuse zumindest abschnittsweise mittels eines umformenden Fertigungsverfahrens hergestellt sein kann, beispielsweise durch Pressen, Tiefziehen oder ein ähnliches Verfahren .
Besonders bevorzugt ist das Lampengehäuse zumindest abschnittsweise aus Aluminium und / oder einer Aluminiumlegierung hergestellt.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das Lampengehäuse einen Transmissionsabschnitt aufweist, der aus einem transparenten Werkstoff hergestellt ist, wobei der transparente Werkstoff für elektromagnetische Strahlung durchlässig ist. Besonders bevorzugt ist dabei, dass der transparente Werkstoff für elektromagnetische Strahlung im sichtbaren Spektrum durchlässig ist. Vorteilhafterweise ist vorgesehen, dass der transparente Werkstoff insbesondere Glas sein kann. Es ist darüber hinaus vorteilhafterweise auch vorgesehen, dass der Transmissionsabschnitt aus einem transluzenten Werkstoff hergestellt sein kann.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Lampengehäuse in dem Transmissionsabschnitt ein Schirmungselement aufweist, das für Mikrowellenstrahlung undurchlässig ist. Besonders bevorzugt ist das Schirmungselement ein Drahtgitter aus einem metallischen Werkstoff, wobei Eigenschaften des Drahtgitters und des metallischen Werkstoffs so aneinander und an die Mikrowellenstrahlung angepasst sind, dass das
Schirmungselement für die Mikrowellenstrahlung undurchlässig ist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems ist vorgesehen, dass das Lampengehäuse mehrteilig ausgebildet ist und zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei zwischen den Gehäuseteilen zumindest ein Dichtelement angeordnet ist und wobei durch das Dichtelement ein zwischen den Gehäuseteilen ausgebildeter Dichtspalt gasdicht abgedichtet ist. Dabei ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Gehäuse mittels verschiedenartigster Verbindungselemente aneinander festgelegt sein können, beispielsweise durch Spannverschlüsse, Gewinde, Bajonettverschlüsse oder Ähnliches.
Es ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Dichtelement beispielsweise ein O-Ring, eine Dichtmasse oder Ähnliches sein kann. Insofern der Dichtring ein O-Ring ist, ist es vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Gehäuseteile im Bereich des Dichtspalts eine Nut aufweisen können, in die der O-Ring einlegbar ist.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass das zumindest eine Dichtelement zumindest abschnittsweise aus einem Aerogel hergestellt ist. Aerogele zeichnen sich durch besonders gute thermische Isolationseigenschaften aus, sind überaus leicht und sehr stabil.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Plasmalampensystem werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
Figur 1 eine schematisch dargestellt Schnittansicht einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Plasmalampensystems.
In Figur 1 ist eine schematisch dargestellte Schnittansicht einer Ausführungsform des Plasmalampensystems 1 gezeigt. Das Plasmalampensystem 1 weist eine Lampengehäuse 2 und ein Leuchtmittel 3 auf. Durch das Lampengehäuse 2 ist ein Lampenvolumen 4 umschlossen, innerhalb dessen das Leuchtmittel 3 angeordnet ist. Das Leuchtmittel 3 ist mittels Mikrowellenstrahlung 5 zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung 6 anregbar.
Eine Gehäusewandung 7 des Lampengehäuses 2 weist einen Einstrahlabschnitt 8 auf, durch den hindurch die Mikrowellenstrahlung 5, zur Anregung des Leuchtmittels 3, in das Lampenvolumen 4 einstrahlbar ist. Das Lampengehäuse 2 weist darüber hinaus eine Schirmungsanordnung 9 auf. Die Schirmungsanordnung 9 ist so an die Mikrowellenstrahlung 5 angepasst, dass eine Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung 5 durch die Schirmungsanordnung 9 hindurch verhindert ist.
Das Lampenvolumen 4 ist durch das Lampengehäuse 2 gegenüber einem Außengasvolumen 10, das außerhalb des Lampengehäuses 2 angeordneten ist, gasdicht abgedichtet.
Das Lampengehäuse 2 weist ein Druckventil 11 auf. An das Druckventil 11 ist ein Druckreservoir 12 angeschlossen. Das Druckventil 11 ist so ausgebildet, dass es das Lampenvolumen 4 abdichtet, wenn der in dem Lampenvolumen 4 ausgebildete Gasdruck geringer oder gleich einem Reservoirdruck ist, der in dem Druckreservoir ausgebildet ist. In dem dargestellten Druckreservoir 12 ist ein Vakuum ausgebildet, sodass das Lampenvolumen 4 evakuierbar ist, indem es mittels des Druckventils 11 mit dem Druckreservoir 12 in Wirkverbindung gebracht wird.
Das Lampengehäuse 2 des dargestellten Plasmalampensystems 1 ist dreiteilig ausgebildet. Es weist einen Gehäuseelement 13, ein Einstrahlfenster 14 und ein Linsenelement 15 auf. Das Einstrahlfenster 14 ist in dem Einstrahlabschnitt 8 angeordnet und für die Mikrowellenstrahlung 5 transparent.
Das Einstrahlfenster 14 ist in eine Fensterausnehmung 16 des Gehäuseelements 13 eingesetzt und weist einen Steg 17 auf, der die Fensterausnehmung 16 auf einer dem Lampenvolumen 4 gegenüberliegenden Seite umläuft, wodurch eine Abdichtung zwischen dem Einstrahlfenster 14 und einem Randbereich der Fensterausnehmung 16 insbesondere dann verbessert ist, wenn in dem Lampenvolumen 4 ein Vakuum ausgebildet ist. Zwischen dem Steg 17 und dem Randbereich der Fensterausnehmung 16 ist eine Einstrahldichtung 18 angeordnet, die die Fensterausnehmung 16 vollständig umläuft und das Lampenvolumen 4 gasdicht abdichtet.
Das Gehäuseelement 13 weist eine der Fensterausnehmung 16 gegenüberliegende Ausstrahlöffnung 19 auf. Die
Ausstrahlöffnung 19 ist durch das Linsenelement 15 verschlossen. In einem Randbereich der Ausstrahlöffnung 19 ist eine Linsendichtung 20 angeordnet, die die Ausstrahlöffnung 19 umläuft und durch die die Ausstrahlöffnung 19 gasdicht abgedichtet ist.
Das Gehäuseelement 13 ist aus Aluminium gefertigt und somit für Mikrowellenstrahlung 5 undurchlässig. Die Schirmungsanordnung 9 wird somit im Bereich des Gehäuseelements 13 durch das Gehäuseelement 13 selbst gebildet. Das Linsenelement 15 ist aus einem Glas hergestellt und für Mikrowellenstrahlung 5 durchlässig. Die Schirmungsanordnung 9 ist im Bereich des Linsenelements 15 deshalb als ein Drahtgitter ausgebildet. Durch die Schirmungsanordnung 9 ist eine elektromagnetische
Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen des Außengasvolumens 10 und der Mikrowellenstrahlung 5 verhindert.
B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
I. Plasmalampensystem 2. Lampengehäuse
3. Leuchtmittel
4. Lampenvolumen
5. Mikrowellenstrahlung
6. elektromagnetische Strahlung
7. Gehäusewandung
8. Einstrahlabschnitt
9. Schirmungsanordnung
10. Außengas olumen
II. Druckventil
12. Druckreservoir
13. Gehäuseelement
14. Einstrahlfenster
15. Linsenelement
16. Fensterausnehmung
17. Steg
18. Einstrahldichtung
19. Ausstrahlöffnung
20. Linsendichtung

Claims

PA T E N TA N S P R Ü C H E
1. Plasmalampensystem (1) mit einem Lampengehäuse (2) und einem Leuchtmittel (3), wobei durch das Lampengehäuse (2) ein Lampenvolumen (4) umschlossen ist, wobei das Leuchtmittel (3) innerhalb des Lampenvolumens (4) angeordnet ist, wobei das Leuchtmittel (3) mittels Mikrowellenstrahlung (5) zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung (6) anregbar ist, wobei eine Gehäusewandung (7) des Lampengehäuses (2) einen Einstrahlabschnitt (8) aufweist, durch den hindurch die Mikrowellenstrahlung (5) so in das Lampenvolumen (4) einstrahlbar ist, dass das Leuchtmittel (3) zum Abstrahlen von elektromagnetischer Strahlung angeregt wird, wobei das Lampengehäuse (2) eine Schirmungsanordnung (9) aufweist, wobei die Schirmungsanordnung (9) so an die
Mikrowellenstrahlung (5) angepasst ist, dass eine Ausbreitung der Mikrowellenstrahlung (5) durch die
Schirmungsanordnung (9) hindurch verhindert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampenvolumen (4) durch das Lampengehäuse (2) gegenüber einem Außengasvolumen (10), das außerhalb des Lampengehäuses (2) angeordneten ist, gasdicht abgedichtet und/ oder abdichtbar ist.
2. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengehäuse (2) ein Druckventil (12) aufweist, wobei mittels des Druckventils (12) das Lampenvolumen (4) mit einem Druckreservoir und/ oder mit dem Außengasvolumen (10) in und außer Wirkverbindung bringbar ist, sodass ein in dem Lampenvolu en (4) ausgebildeter Gasdruck eines Füllgases veränderbar und/ oder das Lampenvolumen (4) evakuierbar ist.
3. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Lampenvolumen (4) angeordnete Füllgas einen geringeren Gasdruck aufweist als das Außengasvolumen (10).
4. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Lampenvolumen (4) ein Vakuum ausgebildet ist.
5. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmungsanordnung (9) zumindest abschnittsweise zwischen dem Lampenvolumen (4) und dem Außengasvolumen (10) angeordnet ist, wobei durch die Schirmungsanordnung (9) eine elektromagnetische Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen des Außengasvolumens (10) und der Mikrowellenstrahlung (5) minimiert ist.
6. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schirmungsanordnung (9) zumindest abschnittsweise durch das Lampengehäuse (2) gebildet ist.
7. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengehäuse (2) zumindest abschnittsweise aus einem Metall und/ oder metallhaltigen Werkstoff hergestellt ist.
8. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengehäuse (2) einen Transmissionsabschnitt aufweist, der aus einem transparenten Werkstoff hergestellt ist, wobei der transparente Werkstoff für elektromagnetische Strahlung (6) durchlässig ist.
9. Plasmalampensystem (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Lampengehäuse (2) in dem Transmissionsabschnitt, ein Schirmungselement aufweist, das für Mikrowellenstrahlung (5) undurchlässig ist.
10. Plasmalampensystem (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Lampengehäuse (2) mehrteilig ausgebildet ist und zumindest ein erstes Gehäuseteil und ein zweites Gehäuseteil aufweist, wobei zwischen den
Gehäuseteilen zumindest ein Dichtelement (18,20) angeordnet ist und wobei durch das Dichtelement ein zwischen den Gehäuseteilen ausgebildeten Dichtspalt gasdicht abgedichtet ist.
11. Plasmalampensystem (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Dichtelement (18,20) zumindest abschnittsweise aus einem Aerogel hergestellt ist.
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