TWI433201B - 無電極燈泡 - Google Patents

Description

無電極燈泡

本發明係關於一種無電極燈泡。

於吾等之國際專利申請案PCT/GB05/005080中，提申日為2005年12月23日，且目前公告號為WO 2006/070190，吾等說明了專利範圍為一種製造無電極燈泡的方法，該方法包括的步驟如下：．提供一由石英玻璃製成的燈泡殼體，．形成一鄰接頸部，其口徑小於該燈泡殼體之橫向內徑，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體中，．經由該鄰接頸部於該燈泡殼體中置入至少一可激發的材料丸體，．經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。

通常該燈泡係以惰性氣體回填。

本發明的目的係提供一種經改良的無電極燈泡。

根據本發明，提供一種無電極燈泡，包括一在兩端處密封的中空管體以及具有一可激發材料之充填物，該燈泡 具有：一主要部份；及一縮小剖面尺寸之光線照射終端部分。

通常該主要部份及該終端部分皆會具有圓形的剖面，在它們的剖面處會係圓形的且會係各自的尺寸直徑。

儘管該縮小直徑部份可以係從該主要部份之直徑中錐形式縮小；較佳地係，其係從該主要部份之直徑中步進式縮小。

此外，儘管該縮小直徑部份可以具有一不同的形狀，比如是圓錐形的；較佳地係，其係固定的剖面，例如平行的邊緣。

該實際上之末梢終端可以係平坦的或圓頂狀的，而其形狀係依據從該燈中光線分佈之所希的型態而選擇。

或者，該縮小直徑終端部份可以係三維度地曲線化，例如橢圓體或是拋物線體。

儘管該縮小於直徑中可以是介於90%和50%之間，較佳地係，該步進終端會係介於該燈泡的該主要部分之該直徑的六分之四和六分之五之間。

儘管該縮小直徑終端可以具有和該全直徑部份相同的壁厚，於較佳實施例中，該燈泡之內側在它的長度下從頭到尾係固定的直徑。

較佳地係，該燈泡具有從它的全直徑終端延伸出來之一定位腳或定位柄。

儘管該燈泡可以如現有的燈泡一樣由石英所製成，它也可以由陶瓷材料所製成，比如是氧化鋁、氮化鋁、釔鋁 石榴石以及人造藍寶石。

較佳地係，該充填物為金屬鹵化物及高貴氣體所構成，並且此通常為溴化銦以及氙氣或氪氣。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。

該燈泡可以與一具有一焦點的光學反射器結合而使用，該燈泡係被定位以讓該焦點實質上在該縮小直徑部份範圍內落於該燈泡的中心軸上。較佳地係，該燈泡被固定在一陶瓷波導之中，其中，該反射器被定位，以及一微波輻射器置放於該波導之內，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。

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，一無電極燈泡1具有：一中空石英管體2、一從一端延伸出來之實心的柄部3及一從另一端延伸出來之短的中空頂端4。該管體的中空內側5延伸入該頂端4，具有和該管體2一樣的直徑，換言之，該頂端之壁厚6係從該主要燈管2之壁厚7中所縮小的。該燈泡被充填以一定量的溴化銦8，以及微量的其它金屬鹵化物用以調整光線的光譜，以及氙氣之充填。

使用的時候，該燈泡安裝於一陶瓷波導12中的一鑽孔11中，帶著一微波進料器14。該柄部3由一金屬背板16中之鑽孔15所容納。在微波激發該燈泡的時候，一電漿形 成於該氙氣之中，其引起該溴化銦蒸發並照射光線。

通常一電漿放電燈，比如吾等之無電極燈泡，其會提供以一超量之可激發材料，致使其於操作期間在氣體階段時能有一最大量的材料，據此，最大化光線之照射。以此方式，必然的結果係該材料趨向冷凝於該燈泡最冷的部件上。此冷凝物提供該材料之一反轉。倘若該冷凝物在光線被照射處之一點形成的話，這會帶來缺點。吾等已經發現，藉由進行該燈泡從該陶瓷波導中延伸以一短的長度，為了能夠利用該光線照射向一邊之部分，具有於此端發展一低溫點之傾向，其會阻礙光線之照射效率。

吾等目前出人意料地發現，藉由縮小該燈泡頂端之直徑，其具有發展一低溫點之較小的傾向，進而會進行得比較熱。一般可能會認為縮小該直徑會趨向於因為較少的熱度傳導到該頂端而導致該頂端運作的比較冷。然而，吾等認為縮小該頂端之表面區域，導致該頂端損失較少的熱度並且運作的比較熱，記住，該光線照射電漿延伸到該頂端之中空部。

該燈泡典型的尺寸係為：主要管體2之直徑：6.0mm頂端4之直徑：5.0mm管體2之長度：10.0mm頂端4之長度：5.0mm該柄部3之直徑：2.0mm柄部3之長度：10.0mm

如圖2所示為一拋物線反射器17，以及該頂端在該反射器之焦點處，據此，來自該頂端之光線被反射成來自該反射器中一大體上平行之光束18。

以上所述之較佳的燈泡，已經藉由研磨該燈泡之外部輪廓而形成，並且導致縮小的壁厚，吾等目前相信該燈泡之熱效率可以藉由縮減從該燈泡之該主要部份的壁厚7到該頂端的壁厚6而提升，也就是說提供該內側於該主要部份為寬的而在該步進式終端處為窄的。進一步於製造過程中，吾等預計該燈泡會於一模具中吹製(blow)。

1‧‧‧無電極燈泡

2‧‧‧管體

3‧‧‧柄部

4‧‧‧頂端

5‧‧‧中空內側

6‧‧‧頂端的壁厚

7‧‧‧主要部份的壁厚

8‧‧‧一定量的溴化銦

11‧‧‧鑽孔

12‧‧‧陶瓷波導

14‧‧‧微波進料器

15‧‧‧鑽孔

16‧‧‧金屬背板

17‧‧‧拋物線反射器

18‧‧‧光束

圖1所示的係本發明之無電極燈泡的剖面側視圖解；圖2所示的係該燈泡安裝於一具有反射器的波導中之概略圖解。

1‧‧‧無電極燈泡

2‧‧‧管體

3‧‧‧柄部

4‧‧‧頂端

5‧‧‧中空內側

6‧‧‧頂端的壁厚

7‧‧‧主要部份的壁厚

8‧‧‧一定量的溴化銦

Claims (19)

1. 一種燈，其包括：一無電極燈泡，該無電極燈泡具有：˙一主要部份，及˙一縮小剖面尺寸之光線照射終端部分；以及一波導，該波導具有：˙一微波輻射器；其特徵在於：該波導係一陶瓷波導，該陶瓷波導具有：˙一鑽孔，用於容納該無電極燈泡之主要部份，及˙該微波輻射器被置放於該陶瓷波導內，並且經由該陶瓷波導，微波能量被轉移到該無電極燈泡以讓它的光線在使用中時照射激發，該無電極燈泡被配置在該陶瓷波導中，而該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分則延伸超出該鑽孔。
2. 如申請專利範圍第1項之燈，其中該主要部份及該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分具有圓形剖面，在它們的圓形剖面處之尺寸係直徑。
3. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係從該主要部份之直徑中步進式縮小。
4. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係從該主要部份之直徑中錐形式 縮小。
5. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係平行的邊緣。
6. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係圓錐形的。
7. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係三維度地曲線化。
8. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分具有一平坦的終端。
9. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分具有一圓頂狀的終端。
10. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分係介於該主要部分之直徑的90%和50%之間。
11. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該縮小剖面直徑終端係介於該無電極燈泡的該主要部分之該直徑的六分之四和六分之五之間。
12. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該管體之壁厚係本質上固定的介於該主要部分和該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分之間。
13. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該管體之內徑係本質上固定的介於該主要部分和該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分之間。
14. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該無電極 燈泡具有從其主要部分的終端處延伸出來之一定位腳或定位柄。
15. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該無電極燈泡係由石英所製成。
16. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該無電極燈泡係由陶瓷材料所製成。
17. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其中該充填物為金屬鹵化物及高貴氣體所構成。
18. 如申請專利範圍第17項之燈，其中該金屬鹵化物係溴化銦以及該高貴氣體係氙氣或氪氣。
19. 如申請專利範圍第1或第2項之燈，其與一具有一焦點的光學反射器結合，該無電極燈泡係被定位以讓該焦點實質上在該縮小剖面尺寸之光線照射終端部分範圍內落於該無電極燈泡的中心軸上。