MX2011005019A - Fuente de luz de microondas con guia de onda dielectrica solida. - Google Patents

Fuente de luz de microondas con guia de onda dielectrica solida.

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MX2011005019A
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MX2011005019A
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Andrew Simon Neate
Barry Preston
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Ceravision Ltd
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J65/00Lamps without any electrode inside the vessel; Lamps with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J65/04Lamps 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
    • H01J65/042Lamps 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
    • H01J65/044Lamps 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
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    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps

Abstract

Una lámpara (1) comprende un oscilador y una fuente (2) de amplificador de energía de microondas, que típicamente opera a 2.45 ó 5.8 GHz u otras frecuencias dentro de una banda ISM. La fuente transmite las microondas por medio de un circuito (3) coinicidente a una antena (4) que se extiende en un reentrante (5) en una guía de ondas (6) brillante. Ésta es de cuarzo y tiene una cavidad (7) central que alberga un foco (8). El foco (8) es un tubo (9) sellado de cuarzo y contiene un relleno de gas noble y un material excitable por microondas, el cual irradia luz visible cuando es excitado por las microondas. El foco tiene un vástago (10) que se recibe en una perforación (11) del vástago que se extiende desde la cavidad central. La guía de onda es transparente y la luz del foco puede salir en cualquier dirección, incidiendo en cualquier superficie reflejante. Las microondas no pueden salir de la guía de ondas, la cual está limitada en sus superficies por la jaula de Faraday, típicamente esto comprende un recubrimiento (12) de ITO en una cara frontal de la guía de ondas, un recubrimiento (10) reflejante de luz, típicamente de plata con un recubrimiento (13) de monóxido de silicio en una cara trasera y una malla (14) de alambre, la cual establece contacto tanto con los recubrimientos tanto de ITO como con los reflejantes de luz y está pulido, la malla de alambre se extiende alrededor de los lados de la guía de onda entre las superficies frontal y trasera. La luz puede pasar a través de la malla de alambre para recolección y uso.

Description

FUENTE DE LUZ DE MICROONDAS CON GUIA DE ONDA DIELECTRICA SOLIDA DESCRIPCION DE LA INVENCION La presente invención se relaciona con una fuente de luz para una lámpara impulsada por microondas.
Se conoce excitar una descarga en un foco con el objetivo de producir luz. Los ejemplos típicos son lámparas de descarga de sodio y lámparas de tubo fluorescente. Estas últimas utilizan vapor de mercurio que produce radiación ultravioleta. A su vez, esto excita polvo fluorescente para producir luz visible. Las lámparas son más eficientes en términos de lúmenes de luz emitidos por varios de electricidad consumida en comparación con las lámparas de filamento de tungsteno. No obstante, aún presentan la desventaja de que requieren electrodos dentro de la lámpara. Puesto que esto transporta la corriente necesaria para la descarga, se degradan y finalmente fallan.
Se han desarrollado lámparas de foco sin electrodos, como se muestra en nuestras solicitudes de patente números PCT/GB2006/002018 para una lámpara (nuestra "lámpara 2018"), PCT/GB2005/005080 para un foco para la lámpara y PCT/GB2007/001935 para un circuito coincidente para una lámpara impulsada por microonda:s. Todos estos se relacionan con lámparas que operan sin electrodos mediante el uso de energía de microondas para estimular plasma emisor de luz en los focos. Las propuestas anteriores involucran el uso de una onda de aire para acoplamiento de la energía de microondas en un foco que sea devorado, por ejemplo, por Fusión Lighting Corporation como en su patente de E.U.A. No. 5,334,913. Si se utiliza una guía de onda de aire, la lámpara es voluminosa, debido a que el tamaño físico de la guía de onda es una fracción de la longitud de onda de las microondas en aire. Esto no1 es problema para iluminación en la calle, por ejemplo, pero vuelve este tipo de luz poco adecuada para muchas aplicaciones. Por esta razón, nuestra lámpara '2018 utiliza una guía de onda dieléctrica la cual reduce sustancialmente la longitud de onda a la frecuencia de operación de 2.4 Ghz. Esta lámpara es adecuada para uso en dispositivos eléctricos domésticos tales como una televisión con proyección trasera.
Aproximadamente hace ocho años nuestros socios en el negocio de luz excitada por microondas se fusionaron con los fundadores de Luxim Inc ("Luxim") ;en un arreglo de consultoría. El 31 de julio del 2000, Luxim presentó una solicitud de patente provisional de E.U.Á. No. 60/222,028, la consecución de la cual es la patente de E.U.A. No. 6,737, 809 la cual fue otorgada en su debido momento ("la patente de Luxim"). Su resumen es el siguiente: "Una lámpara de plasma integrada con guía de onda dieléctrica (DWIPL) con un cuerpo1 que consiste esencialmente de por lo menos un material dieléctrico que tiene una constante dieléctrica mayor de aproximadamente 2 y que tiene una forma y dimensiones tales que el cuerpo resona en por lo menos un modo resonante cuando se acopla en el cuerpo energía de microondas dé una frecuencia apropiada. Un foco colocado en una cayidad dentro del cuerpo contiene un relleno de gas qué, cuando recibe energía del cuerpo resonante, forma un ;plasma emisor de luz". ' Consideramos que esta es la primera descripción de una guía de onda dieléctrica sólida para acoplamiento de energía de microondas en un foco sin electrodos. En ése momento el foco de atención estaba en una reducción notable en el tamaño que se podía obtener mediante el uso de un equipo dieléctrico sólido. Nuestra relación con el proyecto fue en nuestro conocimiento de los materiales cerámicos. El material cerámico que se seleccionó fue alúmina.
Nuestra patente de E.U.A. No. 6,666,739 se relaciona con la distribución de consultoría mencionada antes. Su extracto es el siguiente: "La lámpara consiste de un cuerpo tubular hueco con un extremo cerrado y un extremo abierto. El cuerpo es de material cerámico sinterizado. Una ventana se sella a través del extremo abierto, la ventana y el cuerpo están unificados por una capa de frita. La ventana es de zafiro. Dentro del cuerpo está sellado una atmósfera de gas inerte y una carga de pella de material excitable. Cuando se utiliza, la lámpara se somete a radiación electromagnética de RF la cual lo calienta a 1000°C provocando que emita luz visible por medio del zafiro" .
No sólo la alúmina es opaca, en la forma utilizada, sino también que la guia de onda está revestida con plata para proporcionar condiciones !de tinte para el campo eléctrico resonante dentro de la guia de onda. En la patente de Luxim, se propone que la luz' debe ser emitida vía una ventana de zafiro. ; No conocemos ninguna propuesta desde la colaboración mencionada antes para utilizar una guia de onda dieléctrica sólida que no utilice un foco separado que encierre material excitable por microóndas - el foco normalmente es de cuarzo - en un rebajo en una guia de onda opaca - normalmente de alúmina - o de, una distribución integrada de una ventana transparente que cierra un rebajo en una guia de onda opaca y que encierra material excitable por microóndas .
En búsqueda de mejoras de nuestra tecnología de luz excitada por microóndas, Andrew Neate inventó la coalescencia de un foco y una guía de ondas en un componente único de otra manera.
En consecuencia, presentamos nuestra solicitud de patente No. 0722548.5 el 16 de noviembre del 2007, denominada en la presente como nuestra primera solicitud de patente de LER (resonador emisor de luz) Se describe una fuente de luz visible para una lámpara que va a ser energizado por una fuente de microondas que tiene: • Un recinto el cual es transparente para la luz visible y opaco para las microondas, y resonante por excitación de microondas, [ • Un relleno de material excitable por energía de microondas para formar luz visible emisor de plasma, y • Una antena dentro del recinto colocada para excitación que induce plasma de resonancia por microondas dentro del recinto, la antena tiene una conexión que se extiende fuera del recinto para acoplamiento con una fuente de microondas.
En el desarrollo de nuestro primer LER, el cual fue visualizado por primera vez como un recinto relativamente grande con una pared relativamente delgada y la antena en el hueco encerrado que contenía el relleno, desarrollamos nuestro segundo LER en el cual el espacio cerrado era relativamente más pequeño ; y la antena se colocaba dentro del material del recinto.; De esta manera presentamos nuestra solicitud de patente No. 0809471.6 el 23 de mayo del Z008, denominada en la presente como nuestra solicitud de patente para el segundo LER (Resonador emisor de luz) . : Se describe una fuente de luz visible que va a ser energizada por energía de microondas, la fuente tiene: • Un contenedor de plasma sólido de material el cual es transparente o translúcido para la salida desde el mismo, el contenedor de plasma tiene un hueco sellado en el contenedor de plasma, • Una jaula de Faraday que rodea al contenedor de plasma, la jaula es transmisora de luz por lo menos parcialmente para que la luz salga del contenedor de plasma, mientras es encerrada por las microondas, • Un relleno en el hueco de material excitable por energía de microondas para formar un: plasma emisor de luz en el mismo, y • Una antena distribuida dentro del contenedor de plasma para transmitir energía de microondas que inducen plasma al relleno, la antena tiene: • Una conexión que se extiende fuera del contenedor de plasma para acoplamiento j a una fuente de energía de microondas; : La distribución es tal que la luz de un plasma en el hueco puede pasar a través del contenedor de plasma e irradiar desde el mismo vía la jaula. 1 Ahora hemos desarrollado el LER y tecnología desarrollada, y Andrew Neate y Barrie Preston elaboraron de manera conjunta la presente invención la cual proporciona una ventaja con respecto al LER en una lámpara que utiliza un foco de '2018.
De acuerdo con la invención sé proporciona una fuente de luz que comprende: • Una guia de onda brillante de material dieléctrico sólido que tiene: • Una jaula de Faraday que transmite luz por lo menos parcialmente que rodea a la guia de onda, • Una cavidad de foco dentro de la guia de onda y la jaula de Faraday, y • Un reentrante de antena dentro de la guia de onda y la jaula de Faraday, y · Un foco que tiene un relleno excitable por microondas, el foco es recibido en la cavidad del foco.
De la manera en que se utiliza esta especificación : "brillante" significa que el material, del cual se forma el articulo descrito como brillante, es transparente o translúcido. \ Una lámpara que utiliza esta fuente de luz tiene la ventaja sobre la lámpara de la patente '809 en que se puede recolectar y utilizar la luz radiada lateralmente desde el foco asi como la luz axial. En la patente '809, la luz axial únicamente de un extremo del foco es la única que se puede utilizar.
Normalmente, la guia de onda :tendrá un tamaño para resonancia de microondas con la : cavidad en una posición de máximo campo para excitación óptimo del material de relleno. En las modalidades preferidas, la guia de onda es de sección transversal circular y tiene un tamaño para que una semionda se extienda de manera diametralmente dentro del mismo. ' Preferiblemente, la envoltura del foco y la guia de onda translúcida son del mismo material.
La cavidad del foco se puede abrir, dependiendo de la superficie de la guia de onda como en la patente '809. No obstante, preferimos colocar el foco más profundamente en la guia de onda. Se puede lograr esto ya sea por: 1. Proporcionar una perforación en la guia de onda, pasando la mitad de su profundidad, insertando un foco dentro de la perforación y cerrando la perforación con un tapón del material del cual se elabora la guia de onda. Aunque esto no es esencial, aunque posible, sellar el tapón para la guia de onda, preferiblemente se fija al mismo, convenientemente por un punto de fusión local; 2. Proporcionar la guia de onda en dos mitades las cuales cuando se unen cerrándose: proporcionan la cavidad del foco. Nuevamente las dos mitades, las cuales no necesitan ser iguales ni mitades simétricas, se pueden unir por un punto de fusión. ; Cuando el crisol y el tapón '< son de material vitreo, el tapón y el crisol o las dos mitades de este último, según sea el caso, se pueden; fijar o sellar uniéndose por fusión local del material1 del tapón en la etapa y/o la contraperforación. Cuando: son de material cerámico, se fijan o se sellan juntos por fusión local de material de frita. El fundido local se puede llevar a cabo por láser.
En cualquier caso, el foco puede estar libre dentro de la cavidad. No obstante, preferiblemente está fijo con respecto a la cavidad. De manera: adecuada, esto se puede obtener por un punto que fusione un vástago del foco en una perforación de tamaño correspondiente que se extienda desde la cavidad. ! Es posible retener el foco en su cavidad con la jaula de Faraday.
En una modalidad particular: • El foco es retenido en la cavidad por un tubo de material dieléctrico; ; • La superficie en la cual la cavidad se abre es una superficie trasera de la guia de onda brillante y el tubo es retenido por una porción de la jaula de Faraday; • El foco tiene una extensión que se localiza en un extremo interno del tubo; • El tubo proporciona la reentrada de antena; • La jaula de Faraday incluye una porción sólida que se extiende a través de la parte trasera de la guia de onda brillante a una extensión transversal de la misma y una abrazadera que sujeta la porción sólida y la guia de onda uniéndolas y conectando la porción sólida a una porción frontal transmisora de luz j de la jaula de Faraday; • La guia de onda luminosa y: la porción sólida de la guia de onda se conforman de manera complementaria para el foco o punto de luz emitida; y • La luz transmitida en la porción delantera de la jaula de Faraday incluye un elemento metálico reticular o un recubrimiento conductor luminoso.
Estas características se pueden utilizar de manera individual o colectiva. : La jaula de Faraday puede incluir por lo menos una abertura para incrementar localmente ;la transmisión de luz a través de la misma. Preferiblemente ; la abertura es no mayor de un décimo de la longitud de onda de espacio libre de las microondas en el crisol. Típicamente la operación a 2.45 GHz, la abertura será no mayor de 1/10 x 12.24 cm, es decir, de 12.24 mm y para 5.8 GHz no mayor de 6.12 rara.
Se considera que el crisol de plasma será de cuarzo o de un material cerámico transparente sinterizado aunque también son adecuados otros , materiales. En particular, el material cerámico puede ser translúcido o transparente.
Un ejemplo de material cerámico translúcido adecuado es alúmina policristalina y un ejemplo de un material cerámico transparente es garnate de itrio y aluminio -YAG - policristalino . Otros materiales posibles con nitruro de aluminio y zafiro de cristal único.
Preferiblemente, el material : de foco y el material de la guia de onda tienen los mismos coeficientes de expansión térmica, convenientemente al proporcionarles el mismo material. No obstante, es probable que el foco funcione más caliente que la cavidad, particularmente cuando es de conductividad térmica relativamente baja y preferiblemente se proporciona un espacio libre para expansión del foco. NB: el cuarzo tiene baja conductividad en comparación con la alúmina. ! Aunque la antena normalmente se colocará en el reentrante de antena y se mantendrá en ese lugar por otras limitantes mecánicas en la fuente de luz,' se considera que la antena se puede asegurar en la guia de! onda, por ejemplo por fusión de material de la guia de onda alrededor de la antena, y cierre del reentrante. ; De manera preferible, la lámpara también incluye una fuente de microondas y un circuito coincidente como una estructura integrada única.
Para ayudar a comprender la invención, se describirán ahora diversas modalidades especificas de la misma con referencia a las figuras anexas, en las cuales: La figura 1 es una vista ¡ en perspectiva diagramática de un foco, una guia de onda brillante y una fuente de microondas de una lámpara que tiene una fuente de luz de acuerdo con la invención; La figura 2 es una vista lateral en sección transversal del foco y la guia de onda brillante de la figura 1; La figura 3 es una vista de extremo de la guia de onda brillante; La figura 4 es una vista despiezada de una guia e onda brillante alternativa; y La figura 5 es una vista de extremo de una guia de onda alternativa. ! Con referencia a las figuras, la figura 1 muestra una representación genérica de una l mpara 1 la cual comprende un oscilador y una fuente 2: amplificadora de energía de microondas, típicamente que; opera a 2.45 a 5.8 GHz u otras frecuencias dentro de una banda ISM. La fuente pasa las microondas por medio de un circuito 3 coincidente a una antena 4 que se extiende dentro del reentrante 5 en una guía de onda 6 brillante. Esta es de cuarzo y tiene una cavidad 7 central que alberga un foco 8. El foco es un tubo 9 sellado de cuarzo y consiste de un relleno de gas noble y un material excitable por microondas el cual irradia luz visible cuando es excitado por microondas. El foco tiene un vástago 10 recibido en una perforación 11 de vástago que se extiende desde la cavidad central. La guía de onda es transparente y la luz desde el foco puede abandonar en cualquier dirección, someterse a cualquier superficie reflejante. Las microondas no pueden abandonar la guía de onda, la cual está limitada a sus superficies por una jaula de Faraday. Típicamente, esto comprende un recubrimiento 12 de ITO en la cara frontal de la guía de onda, un recubrimiento 10 reflejante de luz, típicamente de plata con un recubrimiento 13 de monóxido de silicio en la cara trasera y una malla 14 de alambre, la cual hace contacto con los recubrimientos de ITO y reflejante de luz y está pulida, la malla de alambre se extiende alrededor de los lados de la g,uía de onda entre las superficies frontal y trasera. La luz puede pasar a través de la malla de alambre para recolección y uso.
La guía de onda estará conformada y tendrá un tamaño para establecer un campo eléctrico; máximo en el foco cuando es impulsado a la frecuencia de microondas seleccionada . La determinación de tamaño, tomando en consideración la constante dieléctrica del cuarzo de la guia de onda se considera que está dentro de las capacidades de una persona experta en el ámbito.
Una configuración física de la fuente de luz que comprende al foco y a la guía de onda se muestra en la figura 2 y la figura 3. La guía de onda 21 de cuarzo es unitaria con la perforación 22 desde una cara 23. La perforación se extiende en aproximadamente 60% del espesor de la guía de onda en su diámetro 24 completo para el cuerpo 25 de foco y después sobre un diámetro 26 de espacio libre para el vástago 27 de foco. Un tapón 28 llena la perforación en la parte superior del focó y se fija en su lugar por fusionado 29 de la guía de onda y el material de tapón en el orificio 30 de perforación como un sellante láser. Para esto, un láser se enfoca sobre la línea 31 de junta entre el tapón y la guía de onda en el orificio y atraviesa alrededor de la línea de junta, localmente fundiendo el cuarzo, el cual se congela de nuevo con rapidez fijando el tapón en la guía de onda. Proporcionado la fusión continua alrededor del tapón se forma un sello. En la cara 32 opuesta, el donde el vástago sobresale de la perforación de vástago se realiza una, operación láser similar. Si es necesario, las caras 23, ¡33 posteriormente se pulen para eliminar cualquier salpicadura . De esta manera, la guia de onda se vuelve una totalidad unitaria con el foco. j Debe hacerse notar que cuando la envoltura del foco y la guia de onda son ambas de cuarzo, es posible el sellado del material solo. Cuando |son de alúmina policristalina luminosa se introduce una frita de vidrio en el sello y es esto lo que se fusiona, fijando y sellando los componentes.
La jaula de Faraday se : puede aplicar subsecuentemente. Aunque la antena y su reentrante se muestran coaxiles en la figura 1, el reentrante 33 en esta modalidad se coloca excéntricamente en la ; figura 2.
Otras configuraciones físicas se muestran en la figura 4 y en la figura 5. La guía de ónda 41 es de dos partes complementarias 42, 33. Estas tienen caras coincidentes 44, 45 en las cuales se proporcionan rebajos 46, 47 equivalentes a la perforación 22 y- a la extensión 26 de vástago. El foco 48 se coloca en el rebajo en una parte y el vástago 49 es adherido 50 por láser a su rebajo en el extremo distal del vástago, cuando las tensiones térmicas en uso se pueden esperar que sean mínimas.. La otra parte se agrega y las dos se sellan 51 con láser uniéndose alrededor de la periferia de sus caras de unión. Estas habrán sido pulidas planas de manera que una vez que se unen el hecho de que la guía de onda esté comprendida! de dos partes no tiene efecto en su comportamiento como :una guia de onda resonante de microondas. De esta manera, nuevamente, la guia de ondas se vuelve unitaria en su j totalidad con el foco.
Aunque las modalidades anteriores se han descrito constituidas de cuarzo, es decir, tanto! el foco como la guia de onda son de cuarzo, pueden ser de otro material. En particular los siguientes materiales se consideran como adecuados en la medida en que son o pueden ser elaborados transparentes o por lo menos translúcidos: sílice ahumada, zafiro, alúmina policristalina (PCA) , garnate de itrio y aluminio (YAG) y nitruro de aluminio.
La invención no se pretende que esté limitada a los detalles de la modalidad descrita en; lo anterior. Por ejemplo, aunque los dibujos muestran guías de onda que son de forma circular cilindrica, con una longitud igual respecto al diámetro y la reentrante de antena habitualmente en su eje central, la relación de longitud respecto al diámetro se puede alterar para volverlas cortas y gordas o delgadas y flacas. Igualmente, la antena se puede colocar excéntrica, como se muestra en la figura 2. Se puede sellar, es decir, puede sellar: en el reentrante con la antena en su lugar o el reentrante se puede dejar abierto con la antena insertada.
Además, la guia de onda puede ser de formas geométricas diferentes, tales como cuboidal, nuevamente con dimensiones seleccionadas para adecuársela la resonancia. En realidad, no es esencial para la guia de onda que sea impulsada por resonancia. ¡ Con referencia a la figura 5 y ¡a la figura 6, la fuente de luz se muestra y presenta una guia 101 de cuarzo circular bajo, con un diámetro de 50.8 mm y una altura de 35 mm. Desde una superficie 102 trasera, se extiende centralmente dentro de la guia de onda una perforación 103 de diámetro de 5 mm que penetra dentro de 5 mm de la cara 104 frontal de la guia de onda. Tiene una perforación 105 contraria de 6 mm que se extiende 15 mm: Un foco 106 sin electrodos de cuarzo con un diámetro e 5 mm, un foco 2018 con un cuerpo 107 de 15 mm y un vástago 108 de diámetro de 2 mm y de largo de 5 mm se colocan en la perforación 103.
Un tubo 109 de cuarzo de 15 mm de largo [es recibido en la perforación contraria y recibe el vástago ¡ en su perforación 110. Con el tubo en el mismo plano que !la superficie 102 trasera de la guia de onda, el foco queda ¡retenido.
Un plano 112 pulido de aluminio se coloca en contacto con la cara trasera para retener: al tubo 109 y por lo tanto al foco. De manera central y aislado del mismo se extiende una antena 113 en la cual sobreásale dentro de la perforación 110 para suministrar microondas desde un circuitaje impulsor no mostrado para establecer resonancia en al guia de onda y un plasma emisor de luz en el foco.
Alrededor de la circunferencia 114 de la guia de onda y a través de la misma se extiende una lámina delgada 115 de metal reticular que forma, con el; plano pulido una jaula 116 de Faraday. Centralmente en linea con un extremo del foco está una abertura 117 en la lámina delgada para permitir la emisión sin impedimentos de luz axial desde el foco. La mayor parte de la luz radial pasa a través de la lámina delgada reticular en la circunferencia 114. Una abrazadera 118 asegura el plano 112 trasero y la guia de onda juntas, al mismo tiempo conecta el plano trasero a la lámina delgada reticular, la lámina ; delgada en la circunferencia es sujetada 109. a lo que se encuentra en la cara frontal.
Esta fuente de luz se monta en el foco de un reflector 120 que se muestra de manera parcial en la figura 7. ; Regresando ahora a la figura '8 se muestra una variante en la cual la guia de onda 211 es de forma paraboloide, con un plano 212 trasero complementario. Esto dirige luz emitida desde el foco hacia adelante de la guia de onda. El plano trasero tiene una abrazadera 213 en su borde 214 frontal, tanto la abrazadera como la guia de onda dentro del plano trasero y la malla 215 de alambre a través de la parte frontal de la guia de onda, por medio de un borde 216 sujetado entre el plano trasero y la guia de onda. La malla de alambre completa la jaula de Faraday de esta fuente de luz. Tiene una ubicación similar por medio del tubo de su foco. ¦ En una alternativa no ilustrada, el foco se recibe en una cavidad abierta en forma de una guia de onda y es retenida en la misma por la malla de alambre

Claims (32)

REIVINDICACIONES
1. Fuente de luz, que comprende: una guia de onda brillante de material dieléctrico sólido que tiene: una jaula de Faraday que transmite lüz por lo menos parcialmente que rodea a la guia de onda, una cavidad de foco dentro de la guia de onda y la jaula de Faraday, y un reentrante de antena dentro de la guia de onda y la jaula de Faraday y un foco que tiene un relleno excitable con microondas, el foco es recibido en la cavidad del foco.
2. Fuente de luz como se : describe en la reivindicación 1, en donde la guia de onda tiene un tamaño para resonancia de microondas con la cavidad en una posición de resistencia máxima de campo.
3. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 2, en donde la guia de onda es de sección transversal circular y tiene un tamaño para una media onda que se extiende diametralmente dentro del mismo.
4. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en donde una envoltura del foco y la guia de onda brillante son del mismo material.
5. Fuente de luz como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde la cavidad de foco abre una superficie de la guia de onda brillante.
6. Fuente de luz como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde la cavidad de foco se cierra.
7. Fuente de luz como se j describe en la reivindicación 6, en donde la cavidad de foco se cierra por un tapón de material dieléctrico sólido.
8. Fuente de luz como se , describe en la reivindicación 7, en donde el tapón se fija a una guia de onda brillante. :
9. Fuente de luz como se 1 describe en la reivindicación 8, en donde el tapón se sella a la guia de onda brillante.
10. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 6, en donde la guia de onda de luz es de dos partes, una o ambas tienen la cavidad conformada en una superficie conjunta común de las dos partes.
11. Fuente de luz como se : describe en la reivindicación 10, en donde las dos partes se fijan juntas.
12. Fuente de luz como se 1 describe en la reivindicación 11, en donde las dos partes se sellan juntas. ;
13. Fuente de luz como se describe en cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en donde el foco está libre dentro de la cavidad.
14. Fuente de luz como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el foco se fija en la cavidad.
15. Fuente de luz como se [ describe en la reivindicación 14, en donde el foco se sella por fusión de un vástago del foco a la guia de onda.
16. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en donde la envoltura del foco, el tapón (cuando se proporciona) y la guia de onda son de material vitreo y se fijan o se sellan juntos por fusión local del material.
17. Fuente de luz como se describe en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, en donde la envoltura del foco, el tapón (cuando se proporciona) y la guia de onda son de material vitreo y se fijan o se sellan juntos por fusión local del material de frita.
18. Fuente de luz como se ; describe en la reivindicación 5, en donde el foco es retenido en la cavidad por la jaula de Faraday. '
19. Fuente de luz como se 1 describe en la reivindicación 5, en donde el foco es retenido en la cavidad por un tubo de material dieléctrico.
20. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 19, en donde la superficie la cual la cavidad se abre es la superficie trasera de la guia de onda brillante y el tubo es retenido por una porción de la jaula de Faraday. . !
21. Fuente de luz como se > describe en la reivindicación 18 o la reivindicación 19,; en donde el foco tiene una extensión que se localiza en un extremo interno del tubo. ;
22. Fuente de luz como se : describe en la reivindicación 19, la reivindicación 20 o ; la reivindicación 21, en donde el tubo proporciona el reentrante de antena.
23. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en donde la jaula de Faraday incluye una porción sólida que se extiende a través de la parte trasera de la guia de onda brillante a una extensión transversal de la misma y una abrazadera , sujeta la porción sólida y la guia de onda juntas y conecta la porción sólida a una porción frontal, , transmisora de luz, de la jaula de Faraday.
24. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 23, en donde la porción sólida es reflejante, para dirigir la luz hacia adelante.
25. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 24, en donde la guia de onda luminosa y la porción sólida de la guia de onda están conformadas de manera complementarias para el foco de luz emitida.
26. Fuente de luz como se describe en la reivindicación 23, en la reivindicación 24 o en la reivindicación 25, en donde la porción delantera transmisora de luz de la jaula de Faraday incluye un elemento metálico reticular.
27. Fuente de luz como se , describe en la reivindicación 23, en la reivindicación 24 o en la reivindicación 25, en donde la porción de la tela transmisora de luz de la jaula de Faraday incluye un recubrimiento conductor brillante.
28. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en donde la jaula de Faraday incluye por lo menos una abertura ¡para incrementar localmente la transmisión de luz a través de la misma.
29. Fuente de luz como se ; describe en la reivindicación 28, en donde la abertura es no mayor que la décima parte de la longitud de onda de espacio libre de las microondas en el crisol. :
30. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en donde la guia de onda brillante es de cuarzo o alúmina policriistalina o garnate de itrio y aluminio policristalino o nitruro de aluminio o zafiro de cristal único.
31. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente, en combinación con un reflector separado para reflejar luz emitida desde el crisol luminoso en una dirección particular.
32. Fuente de luz como se describe en cualquier reivindicación precedente en combinación i como una lámpara con un circuito impulsor de microondas, que comprende: una fuente de microondas y un circuito coincidente. RESUMEN Una lámpara (1) comprende un : oscilador y una fuente (2) de amplificador de energía dé microondas, que típicamente opera a 2.45 ó 5.8 GHz u otras frecuencias dentro de una banda ISM. La fuente transmite las microondas por medio de un circuito (3) coincidente a una antena (4) que se extiende en un reentrante (5) en una guía de ondas (6) brillante. Ésta es de cuarzo y tiene una cavidad (7) central que alberga un foco (8). El foco (8) es un tubo (9) sellado de cuarzo y contiene un relleno de gas noble y un material excitable por microondas, el cual irradia luz visible cuando es excitado por las microondas. El foco tiene un vastago (10) que se recibe en una perforación (11) del vástago que se extiende desde la cavidad central. La guía de onda es transparente y la luz del foco puede salir en cualquier dirección, incidiendo en cualquier superficie reflejante. Las microondas no pueden salir de la guía de ondas, la cual está limitada en sus superficies por la jaula de Faraday, típicamente esto comprende un recubrimiento (12) de ITO en una cara frontal de la guía de ondas, un recubrimiento (10) reflejante de luz, típicamente de plata con un recubrimiento (13) de mónóxido de silicio en una cara trasera y una malla (14) de alambre, la cual establece contacto tanto con los recubrimientos tanto de ITO como con los reflejantes de luz y está pulido, la malla de alambre se extiende alrededor de los lados de la guía de onda entre las superficies frontal y trasera. La luz puede pasar a través de la malla de alambre para recolección y uso .
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