JP2012508960A - 固体誘電体導波路を備えたマイクロ波光源 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
我々は、これが無電極バルブへマイクロ波エネルギーを供給する固体誘電体の導波路の最初の開示だと信じている。その時に焦点となるのは、固体誘電体の使用によって、著しいサイズ縮小を成し遂げるであった。我々自身の事業への関与は、セラミックについて専門的意見を述べることであった。選ばれたセラミックはアルミナであった。
導波路内において、アルミナの不透明体だけでなく、銀メッキされた導波路も電界共振の境界条件を提供するために用いられている。Luxim特許において、サファイアからなる窓を介して、光を放射することが提案されている。
・可視光に対して透明で、マイクロ波に対して不透明であり、マイクロ波励起で共振する筐体と、
・可視光を発光するプラズマを形成するためのマイクロ波エネルギーによって励起可能な材料からなる充填物と、
・前記筐体内でマイクロ波共振のプラズマ誘導励起させるように配置されたアンテナであって、前記マイクロ波源に結合された筐体の外側に突き出した接続部を有するアンテナと、
を有するマイクロ波源によって駆動されるランプ可視光源について述べている。
・外部に光を出力できるように透明もしくは半透明の材料からなる固体プラズマ容器であって、内部に密封空間を有する固体プラズマ容器と、
・前記プラズマ容器を取り囲むファラデー箱であって、少なくとも一部が前記プラズマ容器からの光を伝達し、さらにマイクロ波を内部に含むファラデー箱と、
・マイクロ波エネルギーによって駆動され、光を放射するプラズマをその内部で形成するための前記密封空間の励起可能な材料からなる充填物と、
・前記固体プラズマ容器内部に配置され、プラズマ誘導マイクロ波エネルギーを前記充填物に供給するためのアンテナであって、マイクロ波エネルギー源に結合するために前記固体プラズマ容器の外側に突き出した接続部を有するアンテナと、
を有し、前記密封空間内のプラズマからの光が前記固体プラズマ容器を通過することができ、前記ファラデー箱を介して、そこから放射されるように配置されている。
・少なくとも一部が光を伝達する導波路を取り囲んでいるファラデー箱と、
・前記導波路と前記ファラデー箱との内部のバルブ型空洞共振器と、
・前記導波路と前記ファラデー箱との内部のアンテナ凹部と、
を有する固体誘電体材料からなる半透明な導波路と、
マイクロ波が励起可能な充填物を有するバルブであって、前記バルブ型空洞共振器内に受け入れられるバルブと、
を備えた光源が提供できる。
1.導波路にボアを空ける場合、その深さの半分を過ぎたところでバルブをボアに挿入し、導波路を形成する材料からなるプラグと共に前記ボアを閉じる。さらに、必須なことではないが、便宜上、局所的なスポット溶融によって、導波路に前記プラグを封着すること、好ましくは固定することも成し得る。
2.導波路を2等分する場合、一緒に近接させた時にバルブ型空洞共振器を成す。また、2等分した導波路は、均等に分割されている必要はないし、対称である必要も無いが、互いにスポット溶融することができる。
・バルブは、誘電体材料の円筒によって空洞共振器内に保持される。
・前記空洞共振器の開封される面は、半透明の導波路の背面であり、ファラデー箱の一部によって前記円筒が保持される。
・前記管の内側末端において、バルブは拡張位置を有している。
・バルブは、アンテナの凹部を提供している。
・ファラデー箱は、横方向に広げるために半透明の導波路の後方に広がる固体部と、前記固体部及び前記導波路を固定し、前記固体部を前記ファラデー箱の前部に光伝達のために接続する留め具とを含んでいる。
・半透明の前記導波路と前記導波路の前記固体部は、放射される光を集光するために補完的な形状とされている。
・前記ファラデー箱の光伝達するための前部は、網状の金属部材もしくは半透明の導電性コーティングを含んでいる。
Claims (32)
- ・少なくとも一部が光を伝達する半透明な導波路を取り囲んでいるファラデー箱と、
・前記導波路と前記ファラデー箱との内部のバルブ型空洞共振器と、
・前記導波路と前記ファラデー箱との内部のアンテナ凹部と、
を有する固体誘電体材料からなる半透明な導波路と、
マイクロ波が励起可能な充填物を有するバルブであって、前記バルブ型空洞共振器内に受け入れられるバルブと、
を備えた光源。 - 前記導波路が、電界強度が最大となる位置で前記空洞共振器がマイクロ波共振するように設計されたことを特徴とする請求項1記載の光源。
- 前記導波路が円形断面であり、その内部が直径方向に広がり、マイクロ波の半波長に設計されることを特徴とする請求項2記載の光源。
- 前記バルブの筐体と前記半透明な導波路が同一の材料からなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブ型空洞共振器が前記半透明な導波路の表面で開口していることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブ型空洞共振器が閉じられていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブ型空洞共振器が、固体誘電体材料からなるプラグによって閉じられていることを特徴とする請求項6記載の光源。
- 前記プラグが前記半透明な導波路を固定していることを特徴とする請求項7記載の光源。
- 前記プラグは、前記半透明な導波路を封着していることを特徴とする請求項8記載の光源。
- 前記半透明な導波路が、2つの部材からなり、前記部材の一方、あるいは両方が、2つの前記部材の共通の接合面で形成された前記空洞共振器を有することを特徴とする請求項6記載の光源。
- 2つの前記部材が互いに固定されていることを特徴とする請求項10記載の光源。
- 2つの前記部材が互いに貼着されていることを特徴とする請求項11記載の光源。
- 前記バルブが前記空洞共振器内で固定されていないことを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブが前記空洞共振器内で固定されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブが、前記バルブの脚を溶融させることによって、前記導波路に対して封着されていることを特徴とする請求項14記載の光源。
- 前記バルブの前記筐体と、ガラス材料からなるプラグ(備えている場合)及び導波路とが前記材料の局所的な溶融によって互いに固定され、もしくは、封着されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブの前記筐体と、ガラス材料からなるプラグ(備えている場合)及び導波路とが、フリット材料の局所的な溶融によって互いに固定され、もしくは、封着されていることを特徴とする請求項1〜14のいずれか1項記載の光源。
- 前記バルブが前記ファラデー箱によって前記空洞共振器内で保持されていることを特徴とする請求項5記載の光源。
- 前記バルブが誘電体材料からなる円筒によって前記空洞共振器内で保持されていることを特徴とする請求項5項記載の光源。
- 前記空洞共振器が開口している前記表面が、前記半透明な導波路の背面であり、前記円筒が前記ファラデー箱の一部によって保持されていることを特徴とする請求項19記載の光源。
- 前記バルブが前記円筒の内側の端部に延びて配置されていることを特徴とする請求項18または19記載の光源。
- 前記円筒が前記アンテナの凹部を提供することを特徴とする請求項19〜21のいずれか1項記載の光源。
- 前記ファラデー箱が、それらを横方向に広げるために前記半透明な導波路の後ろに広がっている固体部分と、
前記固体部分と前記導波路を固定し、前記固体部分を、光を伝達する前記ファラデー箱の前部に接続している留め具と、
を含むことを特徴とする請求項1〜22のいずれか1項記載の光源。 - 前記固体部分が、光を前方に向けるための反射性であることを特徴とする請求項23記載の光源。
- 前記半透明な導波路と、前記導波路の前記固体部分とが放射される光を集光するように補完的な形状にされていることを特徴とする請求項24記載の光源。
- 前記ファラデー箱の光を前方に向ける部分が、網状の金属部材を含むことを特徴とする請求項23〜25記載の光源。
- 前記ファラデー箱の光を前方に向ける部分が、半透明な導電性コーティングであることを特徴とする請求項23〜25記載の光源。
- 前記ファラデー箱が、通過させる光を局所的に増大させる少なくとも1つ以上の開口部を含むことを特徴とする請求項1〜27記載の光源。
- 前記開口部が、前記ルツボ内のマイクロ波の自由空間波長の10倍程度の大きさであることを特徴とする請求項28記載の光源。
- 前記半透明な導波路が、石英、多結晶アルミナ、多結晶イットリウム・アルミニウム・ガーネット、窒化アルミニウム、単結晶サファイアのうち、いずれかからなることを特徴とする請求項1〜29記載の光源。
- 半透明な前記ルツボからの放射光を特定方向に反射させるための分離された反射器と組み合わされたことを特徴とする請求項1〜30記載の光源。
- ・マイクロ波源と
・整合回路と、
を備えたマイクロ波駆動回路と組み合わせることによりランプとしたことを特徴とする請求項1〜31記載の光源。
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