TW201503222A - 由微波能量供電之光源 - Google Patents

Abstract

一種燈具包括具有一發光共振器1、一磁電器2及一阻抗調節器3形式之一光源。一反射器4係安裝在該光源及該阻抗調節器的接合處，以導引該光成為大體上準直之光束5。 該發光共振器包括一由石英內封套及外封套12、13所構成之外殼11。這些有具有分別的端板16、17的環狀圓柱管14、15。一具有提供一地面至該共振器內微波之網線尺寸之鎢線網狀物18係分別夾在該些圓柱管之間及該些端板之間。包含圓柱管及端板之每一個封套係密封的。一接地裝置18’自該網狀物延伸至該封套外面。 夾在該些端板間之線網狀物間之軸向外殼長度係為該操作微波頻率的λ/2。在該外殼的一個末端處，一鉬驅動連接裝置19延伸至一鎢碟狀物20。這個係配置成橫向於該外殼之軸線A且在該外殼末端距離該網狀物1/16 λ之處。該外殼被填滿可激發電漿材料，例如在稀有地球氣體中的金屬鹵化物之劑量。 該碟狀物充當天線作用並透過該匹配電路3由該磁電器2所驅動。

Description

由微波能量供電之光源

本發明關於一種用於一微波供電式燈具之光源。

為了產生光而於一容器內激發放電係為已知。典型範例係鈉放電燈具及螢光燈管的燈具。後者使用汞蒸氣，其產生紫外線輻射。接著，這個激發螢光粉來產生光。比起鎢絲燈具，這類燈具由每消耗一瓦電所射出光之流明來看係更有效率。然而，該些燈具仍遭受在該容器內所需電極的缺失。既然這些電極帶有放電所需之電流，則該些燈具會衰退而終至失敗。

我們已發展出無電極燈泡燈具，如同我們專利申請案第PCT/GB2006/002018號所示之一種燈具(我們的“’2018”燈具)、第PCT/GB2005/005080號所示之一種用於該燈具之燈泡、及第PCT/GB2007/001935號所示之一種用於一微波供電式燈具之匹配電路。這些全關於藉由使用微波能量來刺激該些燈泡內之發光電漿而進行無電極操作之燈具。牽涉到使用一空氣波來耦接該微波能量至一燈泡內之較早期提案已產生於例如Fusion照明公司的美國專利案號第5,334,913號中。若使用一空氣波導，則該燈具係笨重的，此因該波導的實體大小係為該空氣中微波波長之分數。這個對於例如街道照明不是問題，但是這類型光並不適合許 多應用。基於這個理由，我們的’2018燈具使用一介電波導，其實際上降低在2.4千兆赫操作頻率處之波長。該燈具係適用於例如背投影電視般之家電用品。

我們現在相信將該燈泡及該波導結合成為單一構件係可行的。

本發明目的係提供一具有這類結合燈泡及波導之改良式燈具。

根據本發明提供一由微波能量供電之光源，該光源具有：˙一材料為透明或半透明以從中提供出口之固態電漿坩堝，該電漿坩堝內含一密封空間，˙一環繞在該電漿坩堝四周之法拉第柵欄，該柵欄至少一部分係為光傳輸以在微波被封住時讓光離開該電漿坩堝，˙一填充物，而在空間內材料可由微波能量激發以於其中形成一發光電漿，及˙一天線，其配置於該電漿坩堝內以傳送電漿感應微波能量至該填充物，該天線具有：˙一連接裝置，其延伸至該電漿坩堝外以耦接至一微波能量源；該配置使得來自該空間之電漿之光可穿透該電漿坩堝並自該電漿坩堝透過該柵欄放射。

如同在本說明書中所使用的：「透光」意謂著被描述成透光之項目所具有之材料係透明或半透明。

“電漿坩堝”意謂著一內含電漿之封閉本體，在後者之填充物受到來自天線之微波能量激發時，後者係為該空間。

通常，該坩堝材料會是一固態介電材料。

然而可想像該固態電漿坩堝整體可具有不同結構及組成分子，特別是在它係由大於一物件而密封在一起所構成，我們通常會期待它整體係真正均質的。

在我們研究發光電漿的微波驅動中，典型地使用獨立燈泡來安裝在波導中，我們已知一共振波導中之至少一主要共振對於傳輸微波能量至該可激發材料中並不重要。據此，具有空間、填充物及天線之固態電漿坩堝不必是一共振波導。然而，我們較喜歡運用共振作用。例如，在下述第二實施例中，該電漿坩堝係為環狀剖面並剪裁其尺寸以提供一在其內直徑上延伸之半波。

該光源通常會搭配其一特定方向反射之光來使用。一外部反射器可被提供，或如同在第二實施例中，該電漿坩堝可被塑形而以一特定方向反射光。該塑形表面可被研磨而仰賴總內部反射作用。替代性地，它可被金屬化以強化反射作用。在本例中，該金屬化作用可形成部分的該法拉第柵欄。在另一替代性實施例中，該電漿坩堝可與一被定位以將光反射回到該電漿坩堝之互補反射器結合。

儘管其它材料也適用，但想像該電漿坩堝會為石英或燒結的透明陶瓷材料。尤其，該陶瓷材料可為半透明或透明。一合適半透明陶瓷範例係多晶氧化鋁，而一透明陶瓷範例係多晶釔鋁石榴石-YAG。其它可行材料為氮化鋁及單晶藍寶石。

該法拉第柵欄可藉由以一例如銦錫氧化物之傳導性透明材料薄層塗佈該電漿坩堝而被提供。替代性地，該電漿坩堝可被包裝於一導線網狀物中。再者，該導體網狀物可被熔入該電漿坩堝材料中，隨著電漿坩堝材料延伸至該網狀物外。

當具有合適材料來抵抗該填充物侵害，尤其是在該電漿坩堝具有相較於該電漿坩堝內自該法拉第柵欄一側邊或末端至另一側邊或末端之距離係小的之壁面厚度的地方，該天線可延伸至該電漿空間中。本例子中，共振主要是建立於該空間內。這類天線可為一延伸至該空間內之短棒，然較佳地係一橫向配置於該電漿坩堝長度中之薄板，典型地為一碟狀物。用於該天線之連接裝置可從旁延伸至該電漿坩堝外，而在該天線之一平面中或靠近之；或者，較佳的是：該天線可軸向延伸至該電漿坩堝外，橫向於該天線之一平面。

替代性地，該天線可為一在該電漿坩堝之凹角內延伸之傳導金屬短棒。這類凹角可為一伸入該空間之薄壁凸出物，具有與剛剛所述之薄板天線動作類似之短棒天線。該凹角可平行於該空間之一長度或橫向於該空間之一長度。如同一替代例，在該空間是相較於該電漿坩堝內自該法拉第柵欄一側邊或末端至另一側邊或末端之距離為小的地方，該凹角可沿著該空間側邊，而具有建立大部分在該電漿坩堝內但遍及該電漿坩堝各處之共振。本例子中，該電漿坩堝會具有一大於該環境空氣介電常數之介電常數，且該共振波長會短於它的自由空間波長。

在該電漿坩堝是該電漿坩堝內之一個共振微波波長或共振微波波長的整數倍時，它較佳地是該波長之二分之一。

該填充材料可為已知自一電漿射出光之數種構件中單獨任一者或其結合。

較佳地，該法拉第柵欄包含至少一孔隙以經此局部地增加光傳輸。通常，該孔隙會是不大於該坩堝中之微波之自由空間波長的十分之一。典型地，對於在2.45千兆赫操作而言，該孔隙不會大於1/10 x 12.24公分，也就是12.24毫米，而對於5.8千兆赫而言，則不大於6.12毫米。

可提供不只一個孔隙。例如，在選取的光係來自該坩堝軸向及徑向兩者之地方，可提供相應位置孔隙。

相較不存在孔隙區域時，孔隙區域的供應允許更多來自光源的光線進行放射。

較佳地，該透光電漿坩堝具有：˙一具有一臺階結構之孔及一自該空間延伸至該坩堝一表面之埋頭孔及˙一在該埋頭孔中並密封至該坩堝之透明材料的塞子。

該臺階結構及該空間可藉由對該坩堝材料進行機械式鑽孔或例如鑄造之其它成形機制而形成。

在用於該塞子之人工藍寶石及用於該坩堝之透光氧化鋁間具有相容熱膨脹係數係為已知時，該塞子及坩堝可為不同材料，一般它們典型會是為石英之相同材料。

再者，該塞子可以藉由一在該塞子及該坩堝之間的例如玻璃熔料之可熔材料來密封，但是，在該較佳實施例中，該塞子及該坩堝係藉由熔化它們自己的材料來進行密封。為了進行熔化，該坩堝整體可被加熱。 然而，限制至熔化範圍之局部加熱係較佳。典型地，這個可以一雷射來進行。

該塞子可與該臺階結構具有相同深度，在此例中，該塞子係與該坩堝表面齊平。然而，該塞子可浮出該表面。這兩個替代例係適用於該空間靠近該坩堝表面的情形。在一該空間較深入該坩堝之第三替代例中，該塞子係凹陷。在後面這個實施例中，該埋頭孔至該表面之長度可藉由固定於該埋頭孔中之相同材料的進一步塞子所填滿，但不需密封，該進一步塞子與該表面齊平。本配置可讓該空間位在該坩堝中心，且讓該坩堝它的介電材料之表現如同單一固態本體(具有該中心空間)。

較佳地，該光源係與一微波源及一匹配電路結合成一單一整合結構之燈具。

在該微波源可為一固態振盪器及放大器時，在該較佳實施例中，就該輸出的觀點來看，該微波源係一磁電管。典型地，該磁電管功率會是1千瓦。

在該較佳實施例中，該匹配電路係一阻抗調節器，傳統上為三段調節器。

應注意的是：通常是期待使用本發明光源來產生可見光，但它們同樣適合用於產生不可見光，尤指紫外線光。

1‧‧‧共振器

2‧‧‧磁電管

3‧‧‧阻抗調節器

4‧‧‧反射器

5‧‧‧準直光束

11‧‧‧坩堝

12‧‧‧封套

13‧‧‧封套

14‧‧‧管

15‧‧‧管

16‧‧‧端板

17‧‧‧端板

18‧‧‧鎢線網狀物

18’‧‧‧接地裝置

19‧‧‧鉬驅動連接裝置

20‧‧‧鎢碟狀物

22‧‧‧輸出天線

32‧‧‧空氣波導

33‧‧‧輸出天線

34‧‧‧連接裝置

35‧‧‧絕緣襯套

36‧‧‧調節段

37‧‧‧調節段

38‧‧‧調節段

39‧‧‧凸緣

40‧‧‧凸緣

41‧‧‧膠結材料

42‧‧‧支架

43‧‧‧孔

44‧‧‧孔

45‧‧‧螺絲

46‧‧‧間隔環狀物

47‧‧‧夾子

51‧‧‧鉬末端蓋狀物

52‧‧‧鉬短棒

53‧‧‧黃銅焊接料

54‧‧‧鎢天線

55‧‧‧邊緣

56‧‧‧頸部

57‧‧‧覆蓋物

58‧‧‧圓柱本體

59‧‧‧相對末端

60‧‧‧密封物

61‧‧‧充電器管狀物

62‧‧‧法拉第柵欄

101‧‧‧固態電漿坩堝

102‧‧‧平坦前面

103‧‧‧碗碟狀後面

104‧‧‧銦錫氧化物

105‧‧‧鉑層

106‧‧‧空間

107‧‧‧材料

108‧‧‧插頭

109‧‧‧容器

111‧‧‧輸出端

112‧‧‧轉接器板

113‧‧‧外形

114‧‧‧固定環狀物

120‧‧‧天線

121‧‧‧凹角套管

201‧‧‧燈具

202‧‧‧振盪器

203‧‧‧放大器

204‧‧‧匹配電路

205‧‧‧天線

206‧‧‧凹角

207‧‧‧電漿坩堝

208‧‧‧中心空間

209‧‧‧法拉第柵欄

210‧‧‧反光塗層

211‧‧‧末端表面

212‧‧‧銦錫氧化物

214‧‧‧末端表面

215‧‧‧網狀物

216‧‧‧圓柱表面

217‧‧‧指狀物

218‧‧‧凹部

219‧‧‧外罩

220‧‧‧孔隙

221‧‧‧光

222‧‧‧電漿放電器

301‧‧‧燈具

302‧‧‧放大器來源

303‧‧‧匹配電路

304‧‧‧天線

305‧‧‧凹角

306‧‧‧電漿坩堝

307‧‧‧中心空間

308‧‧‧法拉第柵欄

309‧‧‧單氧化矽

310‧‧‧反光塗層

311‧‧‧沉積層

312‧‧‧末端表面

314‧‧‧網狀物

315‧‧‧圓柱表面

316‧‧‧指狀物

317‧‧‧凹部

318‧‧‧外罩

406‧‧‧坩堝

407‧‧‧中心空間

412‧‧‧表面

421‧‧‧孔

422‧‧‧塞子

424‧‧‧階梯

431‧‧‧塞子

為了協助了解本發明，其各種特定實施例已經由範例及參考附圖來描述，其中：圖1係根據本發明結合一微波驅動電路成為一燈具之光源之側視圖。

圖2係較大比例顯示圖1中之燈具之光源。

圖3係圖1中之微波驅動電路之阻抗調節器之類似圖。

圖4係該光源及該阻抗調節器間之接面之片段剖面圖。

圖5係類似圖2之替代性光源圖。

圖6係本發明另一光源之電漿坩堝之透視圖。

圖7係本發明一進一步光源之透光電漿坩堝之透視圖。

圖8係該進一步光源(包含一部分匹配電路及該電漿坩堝之轉接器)之剖面側視圖。

圖9係本發明另一光源之透光電漿坩堝之透視圖。

圖10係包含圖9中之透光電漿坩堝之微波供電式燈具之輪廓圖。

圖11係根據本發明一微波供電式燈具之進一步透光電漿坩堝之透視圖。

圖12係包含圖11中之透光電漿坩堝之微波供電式燈具之輪廓圖。

圖13係類似圖11之根據本發明另一透光電漿坩堝圖。

圖14係類似圖12之只有圖13中之坩堝圖。

參考至圖1至圖5之圖式，本發明燈具包括一具有一發光共振器1、一磁電器2及一阻抗調節器3形式之光源。一反射器4係安裝在該光源及該阻抗調節器的接合處，以導引該光成為大體上準直之光束5。

該發光共振器包括一由石英內封套及外封套12、13所構成之坩堝11。這些有具有分別的端板16、17的環狀圓柱管14、15。一具有提供一地面至該共振器內微波之網線尺寸之鎢線網狀物18構成形式之法拉第 柵欄係分別夾在該些圓柱管之間及該些端板之間。包含圓柱管及端板之每一個封套係密封的。一接地裝置18’自該網狀物延伸至該封套外面。

夾在該些端板間之線網狀物間之軸向坩堝長度係為該操作微波頻率的λ/2。在該坩堝的一個末端處，一鉬驅動連接裝置19延伸至一鎢碟狀物20。這個係配置成橫向於該外殼之軸線A且在該外殼末端距離該網狀物1/16 λ之處。該坩堝被填滿可激發電漿材料，例如在稀有地球氣體中的金屬鹵化物之劑量。

該碟狀物充當天線作用並透過該匹配電路3由該磁電器2所驅動。該匹配電路係具有該磁電管之輸出天線22做為它的輸入之鋁製空氣波導32。該匹配電路之輸出天線33係一例如該共振器天線碟狀物之碟狀物，且連接至一延伸至該匹配電路外並以一絕緣襯套35從中絕緣之連接裝置34。該匹配電路具有三個調節段36、37、38。這些係配置成λ/4，以建構該匹配電路成為一阻抗調節器。

該匹配電路它的末端處具有凸緣39、40，透過該些凸緣連接該匹配電路至該磁電管及該光源。後者末端係黏牢41至一陶瓷材料之支架42。這個在與該匹配電路之凸緣40中之孔44具有相同螺孔間徑(PCD)處具有孔43，並利用螺絲45來固定之。一間隔環狀物46隔開該匹配電路及該支架，以使該阻抗調節器及光源連接裝置34、19同軸並藉由一夾子47連接彼此。該反射器4也被栓在該支架42及該間隔物46間之螺絲上。該接地裝置18’也被連接至該些螺絲45。

圖5顯示一替代性發光共振器，也具有內含石英外封套及內封套，其具有一地平面網狀物。在該碟狀天線20所在位置上，一類短棒天 線120延伸至一石英凹角套管121中，位在該些封套之中心軸上。本配置完全使該天線與該坩堝之填充內含物絕緣，其優勢處在於該填充物係特別具有侵略性。

操作時，典型地額定在1至5千瓦之磁電管透過該阻抗調節器及該天線20或120將共振微波輻射射入該坩堝中。這個形成一混合介電共振腔室。該共振作用在該腔室中建立該電場強度，使該填充物形成一射出光之電漿。典型地，該共振模式會是TE101。進一步共振模式也是有可能。

典型地在5.8千兆赫處，該網狀物在相對末端間且允許之個別封套壁面厚度可為1.5毫米之坩堝之軸向長度係為72毫米而直徑為31毫米。會理解到雖然對於多數家庭使用而言係太大，但這類大小係完全適合用於照明較大範圍的環境。

該阻抗調節器可具有114x40x20毫米之內部尺寸。該些調節段係設定為該中間平面的1/16 λ。這個已被發現具有優勢存在。

以透明陶瓷取代該電漿坩堝之石英材料係可行，本例子中，與該陶瓷接觸之連接器可為鈮。進一步，在該些坩堝壁面內之網狀物所在位置上，該坩堝可被塗佈一銦錫氧化物-ITO-傳導層。

如圖6所示，該光源可利用黃銅焊接料53焊接一鉬短棒52至一鉬末端蓋狀物51且該鉬短棒52攜帶一鎢天線54之子組件來建構。該蓋狀物之邊緣55進入該坩堝之石英末端覆蓋物57之頸部56中。這個子組件係密封在該坩堝之圓柱本體58及相對末端59上之密封物60處。該覆蓋物57具有一電荷管狀物61，透過該管狀物可引進該可激發材料電荷及惰性氣體填充物。該管狀物被封鎖。該法拉第柵欄62係以一ITO塗層形式而提 供。

現在轉向圖7及圖8，本發明另一燈具現在將被描述。它具有內含一平坦前面102及一碗碟狀後面103之研磨石英固態電漿坩堝101。該前面係塗佈有銦錫氧化物104以提供它導電性，但還是有透明性。與該ITO層電性接觸的係一在該碗碟狀後面上之鉑層105。這二層一起形成一環繞在該石英電漿坩堝四周之法拉第柵欄。

在該碗碟狀和它的中心軸對準之焦點處係一填充著微波可激發材料107之空間106，典型為在氙氣中之銦鹵化物。該空間係一石英孔，其係由塞子108密封，該塞子利用雷射密封法而被熔化而不用其它材料。

沿著該空間側邊係用於一金屬短棒天線110之一石英容器109。這個係直接連接至例如該電路3之匹配電路之輸出端111。該電路之轉接器板112具有一與該石英電漿坩堝後面外形互補之外形113。為了使該法拉第柵欄接地，一固定環狀物114拉引該石英接觸到該端板。

在來自該匹配電路之微波傳送時，共振產生於該石英電漿坩堝中，且一電漿建立於該空間中。光係由該空間內之鹵化物所射出。該光不是直接透過該前面102離開該電漿坩堝就是藉由該碗碟狀後面103之鉑層105反射往前離開該前面。

典型地，對於2.4千兆赫微波而言，該石英電漿坩堝之直徑係為49毫米，對於5.8千兆赫微波而言則為31.5毫米。在任一例子中，該空間直徑為5毫米且該塞子為8毫米長，而保留一10毫米長空間。該天線空間109之直徑為2毫米，偏離該空間5毫米，其係在該電漿坩堝之中心軸上。

應注意，相較於使用不透明波導中之小燈泡之習知無電極燈具，其中該光出口受到該燈泡直徑所限制，本發明來自該波導全部前面之光出口不只可以顯著地大於該電漿空間106之直徑，旁邊及後面傳導光也可被反射向前至該燈具外。

參考至圖9及圖10，一燈具201包括一起形成一微波能量來源之振盪器202及放大器203，典型地操作於2.45或5.8千兆赫、或落在ISM頻帶內之其它頻率。該來源透過一匹配電路204傳送該些微波至一延伸至透光電漿坩堝207內之凹角206中之天線205。這個係為石英並具有包含一惰性氣體填充物及一受微波激發時可射出光之微波可激發材料之一中心腔室208。該波導係透明的，且該光可自任一方向離開該波導，但受限於下述法拉第柵欄所提供之限制。

該坩堝係一63毫米長及43毫米直徑之直立環狀圓柱容器。在該坩堝中心，該空間具有10毫米長及3毫米直徑。該凹角係與該空間同軸並具有2毫米直徑及10毫米長。

一法拉第柵欄209環繞該坩堝並包括：˙一遍及具有該天線凹角之末端表面211各處且典型地為內含單氧化矽之銀反光塗層210，˙一在該末端表面214上之銦錫氧化物(ITO)沉積層212，及˙一在該圓柱表面216上之傳導性化學氣相沉積網狀物215，該網狀物具有延伸至該些末端上之手指狀物217以電性連接該些構件210、212及215。該網狀物之網線係0.5毫米寬並以6.0毫米間距設置之。

該法拉第柵欄係藉由容納於一外罩219內之凹部218中而接地。

該ITO沉積層具有置於該末端表面214中心處之無電鍍12毫米孔隙220，藉此來自該空間之電漿放電器222末端之光221可直接傳送到該透光電漿坩堝外，未因該法拉第柵欄而衰減。多數光雖會衰減至某含量但也透過該法拉第柵欄來傳送出去。

應注意，該法拉第柵欄可完全由形成在該坩堝四周之線網狀物所構成，其具有一與該空間在同線上之孔隙。

參考至該些圖式中之圖11及圖12，一燈具301包括一微波能量之振盪器及放大器302來源，典型地操作於2.45或5.8千兆赫、或落在ISM頻帶內之其它頻率。該來源透過一匹配電路303傳送該些微波至一延伸至透光電漿坩堝306內之凹角305中之天線304。這個係為石英並具有包含一惰性氣體填充物及一受微波激發時可射出光之微波可激發材料之一中心腔室307。該波導係透明的，光可自任一方向離開該波導，但受限於下述法拉第柵欄所提供之限制。

該坩堝係一63毫米長及43毫米直徑之直立環狀圓柱容器。在該坩堝中心，它的中心水平軸A上，該空間具有10毫米長及3毫米直徑。該凹角係與該空間同軸並具有2毫米直徑及10毫米長。

一法拉第柵欄308環繞該坩堝並包括：˙一遍及具有該天線凹角之末端表面310各處且典型地為內含單氧化矽309之銀反光塗層310，該電鍍層係反射性以將來自該空間中之電漿之光反射至該坩堝外， ˙一在該坩堝之末端表面312上之銦錫氧化物(ITO)沉積層311，該ITO塗層傳送來自該電漿之光，及˙一在該圓柱表面315上之傳導性化學氣相沉積網狀物314，該網狀物具有延伸至該些末端上之手指狀物316以電性連接該些構件309、311及314。來自該電漿之光可離開位於該些網線間之坩堝。

該法拉第柵欄係藉由部分容納於一鋁外罩318內之凹部317中而接地。

該末端表面312具有一容納塞子322之孔321，該孔具有與該坩堝相同之材料，該材料即為石英。該孔形成一臺階結構324，該塞子位在該臺階結構上，該臺階結構外表面325與該表面312齊平且該中心空間延伸至該臺階結構。利用雷射密封法將該塞子密封至孔321及該臺階結構324間之角落處。

現在轉向圖13及圖14，那裡所示之不具有驅動天線及法拉第柵欄中任一者，也不具有所示之微波來源及匹配電路之光源係大部分類似圖11及圖12之光源。該坩堝406具有一中心空間407，其係真正位在坩堝水平上及直徑上兩者之中心，然而，該空間307只是直徑上的中心。該孔421延伸並深入至內含該塞子422之坩堝中，該塞子具有相同厚度並依靠在該孔及該空間之接面處之臺階結構424上。該塞子422被雷射以與該塞子322相同之方式所密封。

在該孔421中之塞子422外部係一自該塞子422延伸至該坩堝表面412之進一步塞子431。如此，基於微波共振目的，該坩堝係一具有石英介電常數材料之連續物件。

本發明並不要受限於上述實施例之細節。例如，該二塞子422及431可以單一整體方式來提供。

11‧‧‧坩堝

12‧‧‧封套

13‧‧‧封套

14‧‧‧圓柱管

15‧‧‧圓柱管

16‧‧‧端板

17‧‧‧端板

18‧‧‧鎢線網狀物

19‧‧‧鉬驅動連接裝置

20‧‧‧鎢碟狀物

Claims (16)

1. 一種由微波能量供電之光源，該光源具有：一本體，其具有在其中的一密封空間；將微波封住的一法拉第柵欄，其環繞在該本體四周，該本體在該法拉第柵欄之中係一共振波導；一填充物，其在該空間內材料可由微波能量激發以於其中形成一發光電漿；及一天線，其配置於該本體內以傳送電漿感應微波能量至該填充物，該天線具有：一連接裝置，其延伸至該本體外以耦接至一微波能量源；其中：該本體為一固態電漿坩堝，其材料為透光以從中提供光的出口，該電漿坩堝被塑形成具有一塑形表面以在該透光坩堝材料內以一特定方向將光內部反射離開，該法拉第柵欄係至少部分地傳輸光，讓光以該特定方向從該電漿坩堝離開，該法拉第柵欄包括：˙在該電漿坩堝的該塑形表面上金屬化作用，以強化反射作用並且形成部分的該法拉第柵欄，或者˙一互補反射器，其與該塑形表面互補，定位成將光反射回到該電漿坩堝並且形成部分的該法拉第柵欄，以及該配置使得來自該空間的電漿之光可穿透該電漿坩堝，以及˙光自該電漿坩堝透過該柵欄直接穿過，或者 ˙在該塑形表面處反射之後，光自該電漿坩堝透過該柵欄非直接穿過。
2. 如申請專利範圍第1項之光源，該電漿坩堝係由多個物件密封在一起。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項之光源，該電漿坩堝係均質的。
4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之光源，其中，該電漿坩堝係為環狀剖面並剪裁其尺寸以提供在電漿坩堝內直徑上延伸之一半波。
5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之光源，其中，該電漿坩堝係為石英或多晶氧化鋁或多晶釔鋁石榴石或氮化鋁或單晶藍寶石。
6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之光源，其中，對於自該電漿坩堝以該特定方向離開的光，該法拉第柵欄係為或包含一傳導性透明材料薄層及/或一導線網狀物及/或網狀金屬薄片。
7. 如申請專利範圍第6項之光源，其中，該導體網狀物或網狀薄片被熔入該電漿坩堝之材料中。
8. 如申請專利範圍第6或7項之光源，其中，該法拉第柵欄包含至少一孔隙以經此局部性增加光傳輸，該孔隙較佳為不大於該坩堝中之微波之自由空間波長的十分之一。
9. 如申請專利範圍第1項或至第8項中任一項之光源，其中，該天線係在該電漿坩堝之凹角內延伸之傳導金屬的一短棒或接線，且該連接裝置係該天線短棒或接線之一整合延伸部。
10. 如申請專利範圍第9項之光源，其中，該空間相較於該電漿坩堝內自該法拉第柵欄一側邊或末端至另一側邊或末端之距離係小的，且該凹角係沿著該空間側邊或與該空間一致。
11. 如申請專利範圍第1項至第10項中任一項之光源，其中，該透光電漿坩堝具有：具有一臺階結構之一孔及自該空間延伸至該坩堝一表面之一埋頭孔，及在該埋頭孔中透明材料之一塞子，其密封至該坩堝。
12. 如申請專利範圍第11項之光源，其中，該坩堝及該塞子係為玻璃材料，且該塞子係藉由局部熔化該臺階結構處之該塞子及/或該埋頭孔的材料而被密封至該坩堝。
13. 如申請專利範圍第12項之光源，其中，該坩堝及該塞子係為陶瓷材料，且該塞子係藉由局部熔化該臺階結構處及/或該埋頭孔之玻璃熔料而被密封至該坩堝。
14. 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項之光源，其中，該塞子係與其外部表面處之該坩堝齊平。
15. 如申請專利範圍第11項至第13項中任一項之光源，其中，該密封塞子係凹陷，且一第二塞子被提供於該埋頭孔中並與其外部表面處之該坩堝齊平。
16. 如申請專利範圍第1項至第15項中任一項之光源，結合一微波驅動電路而成為一燈具，該微波驅動電路包括：一微波源及一匹配電路。