TW201015615A - Electrodeless bulb - Google Patents

Description

201015615 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種無電極燈泡。 【先前技術】 ❹ 於0等之國際專利申請案PCT/GB05/005080中，提申 為2005年12月23曰，且目前公告號為 w〇 006/070 19G ’吾等說明了專利㈣為—種製造無電極燈泡 的方法，該方法包括的步驟如下： •槌供一由石英玻璃製成的燈泡殼體， 後 开7成鄰接頸部，其口徑小於該燈泡殼體之橫向内 該頸部係： •與該燈泡殼體一體成形，或 •位於開口通往該燈泡殼體的分支管鱧中， 的材二=該鄰接頸部於該燈泡殼體中置入至少-可激發 、左由該鄰接頸部來對該燈泡殼體進行抽真空，以及 •密封該燈泡。 【發明内容】 電極=明的目的係提供-種利用陶議之經改良的無 泡包：據本發明，提供一種陶竟材料之無電極燈泡，該燈 陶瓷材料之中空的燈泡外殼， 由該燈泡延伸出來之陶竟材料的柄部 201015615 •一陶瓷材料的塞子，密封地容納於該柄部之中， •一可激發材料之充填物。 儘管該柄部和塞子可以設定為不同材料〜雖然該不同 材料具有相同的熱膨脹係數一但是通常它們會係相同的材 料。 該陶瓷材料可以是半透明的或是透明的。前者之一種 例子為多晶氧化！呂而後者之—種例子為多晶紀銘石權石 (Yttrium Aiuminium Garnet)— YAG。其他可能的材料還有氮 W 化鋁以及單晶藍寶石。 曰通常該充填物係、-高貴氣體（nGblegas)，典型地為氣氣 或是氪氣，以及一金屬鹵化物例如溴化銦。然而其他已 知當激發成電漿時可照射光線之揮發性物質係可以使用。 當從提供中空燈泡之陶瓷生坯的一第一管體來製造該 燈泡係可能時，一塞子生坯據此嵌入其中一端而一較小直 輕之管體生述喪入另一端，這些組件一起被燒熔以一體形 ❹成該燈泡；於該較佳實施例中，該等組件被鑄造成陶竟生 坯之一部份然後再燒熔。該鑄模可以用脫臘鑄造法或在多 孔模中用滑鑄法來製作。 儘管設想該塞子可利用雷射而將該柄部及/或該塞子之 材料局部熔化而密封在該柄部之内；較佳地係，該塞子係 與具有熱膨脹係數相容於該燈泡材料之一獨立的可熔化材 料適當地密封，包含該塞子。該可熔化材料可以是·· •尚未熔接在一起之一玻璃介質或是一金屬氧化物之 混合物，並且像玻璃一樣地碾碎，或是一惰性金屬，比如 201015615 疋施加於粉末或是笛片形式之白金；以及可以是 •天然地或疋化合後能夠抵擋齒化物之侵害，其中該 可激發材料係一鹵化物或者是包含一齒化物，或者是藉由 其它用來充填該燈泡之可激發材料；以及可以是 •以一雷射來熔接，或者是以一誘導性或抵抗性加熱 後之熔爐來熔接。 通常該燈泡會使用於一燈（lamp)之中，與一陶竟波導結 合，其中，該燈泡被固定，以及一微波輕射器置放於該波 β 導之内，並且經由該波導，微波能量被轉移到該燈泡以讓 它的光線在使用中時照射激發。 【實施方式】 為幫助瞭解本發明’現在將舉例來說明本發明的特定 實施例，說明時將會參考隨附的圖式。 請參考附圖，一多晶氧化鋁之燈泡1具有：一主要燈 管（bulb tube ) 2、一終端塞子3、一頸部4及一塞子5。該 等部件係皆藉由鑄模而以生坯狀態形成，然後加以燒溶。 該等部件1至4在一起組裝之後加以燒熔，使它們一體成 $成為一單一的結構’而該塞子係分別地被燒溶。 請參考圖4,該燈泡最終被組裝於一爐中（圖中未示）， 其被抽真空’然後典型地被充填以氙氣或是氪氣。一金属 自化物之丸體6沈積於該燈泡之中，該金屬_化物之丸體 典型地為溴化銦，可能帶著微量的其它鹵化物，用以調整 照射光線的光譜分佈。此被一冷卻的銅塊11所支撐，而該 頸部突出在外面。一中心打開的、圓柱型的石墨i 2置放在 201015615 該頸部周圍。具有一腳部14和一頭部15之該塞子具有 一抗齒化物玻璃介質16之環形物一典型地為矽鋁酸纪 (Y2〇3—Al2〇3—Si〇2)—靠著該頭部而放置於該腳部之 上。然後該腳部嵌入於該頸部之中。該石墨圓柱體被一射 頻線圈（RF C〇il)i7所環繞。為了該經抽真空的爐之緊密性， 後者可以提供於一石英鐘罩内，圖中未示，但其係以該線 圈17被配置在該鐘罩之外而立即提供在該石墨圓柱體周 圍。在該線圈激發的時候，該石墨吸收所供應的能量並加 熱至熾熱，傳導輻射熱度至該頸部。該玻璃介質熔化並以 毛細管作用的方式沿著該腳部14投入該頸部。為了終止該 金屬齒化物過早地蒸發，該銅塊被持續地以冷卻水流來冷 卻並冷卻該燈泡。開啟該射頻（RF)投入至該線圈，該燈泡頸 部冷卻了並且密封了。隨著許多凹部18在該銅塊中給許多 燈泡以及許多開孔處在該石墨中，此製程能夠一次密封 許多燈泡。 鲁 使用的時候，該燈泡放置於一陶瓷波導22中的一鑽孔 21中，帶著一微波進料器23。該經密封之頸部由一背金屬 板25中之鑽孔24所容納。在激發的時候，該金屬鹵化物 蒸發並照射光線。為了提供從該主要燈管散發出來的光 線，從該終端塞子的另一面，使用時該鑽孔21可以如圖所 不稍微地加以錐化26，或者是該鑽孔也可以為一筆直的鑽 孔。進一步如圖所示，該燈泡的頂端可以越過該陶瓷波導 而延伸’以增強照射光線的效用。 如圖5所示為一替代的燈泡31，該燈泡以相同的方式 201015615 密封但具有於該生坯狀態中由該燈泡之滑鑄法所製造之 平/骨應力的和緩外形。 以上所述之該等燈泡具有超過吾等現行石英燈泡之優

點，因$它們能夠操作在較高的溫度之下。因此’在各種 尺寸下，匕們可以驅動於一較高的瓦特數—或者是驅動於 田5的瓦特數下，它們可以是較小的尺寸。操作在較高的 又之下導致一較鬲的特定光線輸出，也就是說，驅動能 量能有一較高的每瓦特之光線輸出。 本發月並不僅限於上述實施 <列的詳細說明内容。舉例 =’如φ 5所示，該燈泡可以為了最佳的光學效率而如 的來成型’例如帶著一透鏡成型終端。而其它陶瓷材 科也期望被適當地發現。 【圖式簡單說明】 圖1所示的係—根據本發明之燈泡的透視圖； 圖2所示的係該燈泡的剖面侧視圖解； 圖3所示的係該燈泡結合―陶究波導之概略圖解； 圖4所示的係-燈泡於密封時的概略側視圖解； 圖5所示的係本發明另一種燈泡之雷同於圖2的圖解; 【主要元件符號說明】 1 燈泡 2 主要燈管 3 終端塞子 4 頸部 5 塞子 201015615 金屬齒化物丸體 銅塊 石墨 腳部 頭部 玻璃介質 射頻線圈 凹部 開孔處 鑽孔 陶瓷波導 微波進料器 鑽孔 背金屬板 錐化 替代的燈泡

Claims (1)

1. 201015615 十、申請專利範園： 1· 一種陶瓷材料之無電極燈泡，該燈泡包括： •一陶瓷材料之中空的燈泡外殼， •一由該燈泡延伸出來之陶瓷材料的柄部， •一陶瓷材料的塞子，密封地容納於該柄部之中， •一可激發材料之充填物。 2·如申請專利範圍第1項之無電極燈泡，其中該燈泡外 殼及該柄部係從單一的熱熔鑄模或鑄造所製成之單一的結 ® 構，包含該柄部對面之一封閉終端。 3.如申請專利範圍第1項之無電極燈泡，其中該柄部係 藉由燒熔入該燈泡外殼之一端而被密封之一嵌入及該塞子 係據此藉由燒熔入該燈泡外殼之另一端而被密封之一嵌 入。 4’如申印專利範圍第1、第2或第3項之無電極燈泡， 其中在該柄部内部之該塞子具有一頭部，決定在密封時它 於該柄部内的位置。 ❹ 5.如申請專利範圍第i、第2或第3項之無電極燈泡， 八中該塞子係藉由熔接該柄部及/或該塞子之材料而密封入 該柄部。 6·如申請專利範圍第卜第2或第3項之無電極燈泡， 其中該塞子係隨著一獨立的可溶化材料而密封入該柄部。 7. 如申蜻專利範圍第6項之無電極燈泡，其中該可熔化 料具有熱膨脹係數相容於該陶曼材料之熱膨服係數。 8. 如申請專利範圍第6項之無電極燈泡，其中在抵抗隨 201015615 著上升的溫度之化學反應處，帶著該可激發材料之填充物。 9. 如申請專利範圍第6項之無電極燈泡，其中該可熔化 材料係一玻璃介質材料。 10. 如申請專利範圍第6項之無電極燈泡，其中該可熔 化材料係一事先未經熔接的金屬氧化物之混合物。 11. 如申請專利範圍第6項之無電極燈泡，其中該可熔 化材料係金屬製的。 12. 如申請專利範圍第卜第2或第3項之無電極燈泡， ® 其中該外殼至少係半透明的陶瓷材料。 13. 如申請專利範圍第12項之無電極燈泡，其中該半透 明的陶瓷材料係多晶氧化鋁。 14. 如申請專利範圍第卜第2或第3項之無電極燈泡， 其中該外殼至少係透明的陶瓷材料。 15·如申請專利範圍第14項之無電極燈泡，其中該透明 的陶瓷材料係多晶記銘石權石。 Q 16·如申請專利範圍第卜第2或第3項之無電極燈泡， 其中該充填物係金屬函化物及高貴氣體。 17·如申請專利範圍第16項之無電極燈泡，其中該金屬 鹵化物係溴化銦及該高貴氣體係氣氣。 I8.如申請專利範圍第卜第2或第3項之無電極燈泡， 與⑪陶瓷波導結合形成一燈，其中，該燈泡被固定，以及 处,波輻射器置放於該波導之内，並且經由該波導，微波 i Ή：被轉移到該燈泡以讓它的光線在使用中時照射激發。 12