專利名稱：等離子體燈設備的制作方法
技術領域：
本實用新型總體上涉及照明技術。具體地，本實用新型提供利用等離子體照明裝置的方法和裝置，該等離子體照明裝置具有新穎的填充材料組合物(combination)，以實現(xiàn)具有高強度的期望照明。僅借助于實例，這樣的等離子體燈可應用于如下場合，諸如體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農(nóng)業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀和顯示器、這些的任意組
口寸寸ο
背景技術：
很久以來，人類已經(jīng)利用各種技術進行照明。早期的人類在晚間時刻依靠火來照亮山洞?；鹜ǔＪ窍哪静膩碜鳛槿剂?。木材燃料很快被來源于油脂的蠟燭取代。然后， 蠟燭至少部分被燈取代。某些燈由油類或其他能源供以燃料。煤氣燈曾經(jīng)很流行，并且對于戶外活動(諸如野營)仍舊很重要。在十九世紀后期，托馬斯愛迪生，這個歷史上最偉大的發(fā)明家之一，構思出了白熾燈，白熾燈使用處于燈泡內(nèi)的、耦接(couple，耦合)至一對電極的鎢絲。很多傳統(tǒng)的建筑物和家庭仍舊使用白熾燈，通常被稱為愛迪生燈泡。盡管非常成功，但愛迪生燈泡會消耗太多的能量且通常效率低。在某些應用場合熒光照明取代了白熾燈。熒光燈一般具有一燈管，該燈管容納氣態(tài)材料，其耦接至一對電極。電極耦接至一鎮(zhèn)流器，該鎮(zhèn)流器幫助引發(fā)所容納氣體中產(chǎn)生的放電并使之穩(wěn)定。傳統(tǒng)的建筑物結構通常使用熒光照明，而非白熾照明。熒光照明比白熾照明的效率高得多，但通常初始成本較高。Shuji Nakamura開創(chuàng)了高效的藍色發(fā)光二極管，該藍色發(fā)光二極管是固態(tài)燈。藍色發(fā)光二極管形成白色固態(tài)燈的基礎，白色固態(tài)燈通常是處于涂覆有黃色磷光體材料的燈泡內(nèi)的藍色發(fā)光二極管。藍光激發(fā)熒光體材料發(fā)出白光。藍色發(fā)光二極管已使照明工業(yè)發(fā)生了巨大改變，而取代了用于家庭、建筑物和其他結構的傳統(tǒng)照明。另一種照明形式通常被稱為無電極燈，該無電極燈能在高強度應用場合中用于放電發(fā)光。Frederick Μ. hpiau是開發(fā)改進的無電極燈的先驅(qū)者之一。這種無電極燈依靠實心陶瓷諧振器結構，該諧振器結構耦接至封裝在燈泡內(nèi)的填充物。燈泡經(jīng)由RF饋電器 (feeds)耦接至諧振器結構，該RF饋電器將功率傳遞至填充物，以使填充物放電產(chǎn)生高強度照明。盡管有些成功，但無電極燈仍有很多局限性。作為一個實例，無電極燈還沒有成功地展開。另外，無電極燈通常難以裝卸，導致不能有效地利用這種燈。在本說明書的通篇中且特別是在下文中會對這些及其他局限性進行描述。從以上可見，高度期望改進的用于照明的技術。
實用新型內(nèi)容本實用新型總體上涉及照明技術。具體地，本實用新型提供利用等離子體照明裝置的方法和裝置，該等離子體照明裝置具有新穎的填充材料組合物，以實現(xiàn)具有高強度的期望照明。僅借助于實例，這種等離子體燈可應用于如下場合，諸如體育場、安全設施、 停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農(nóng)業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀和顯示器、這些的任意組合等等。在一個特定實施方式中，本實用新型提供一種等離子體燈設備。該設備可具有殼體，該殼體具有一個可形成空間體積的內(nèi)部區(qū)域和一個外部區(qū)域。該設備還可具有設置在殼體內(nèi)的支撐件，該支撐件具有第一端部和第二端部。一 RF源可耦接至支撐件，并且一燈泡可耦接至支撐件的第一端部。該燈泡可具有在大約0. 2cm3至大約0. 5cm3范圍內(nèi)的體積。 在殼體內(nèi)可設置一耦合件，耦合件與支撐件之間具有一間隙。燈泡內(nèi)可設置填充材料，填充材料包括溴化銩、溴化銦(indium bromide)和汞。填充材料可被構造成沿著代表黑體源的可見光區(qū)域發(fā)出(discharge，放電)基本上白光且提供至少120流明/瓦特。當然，可存在其他的變化、修改和替換。根據(jù)本實用新型的一個方案，提供一種等離子體燈設備，其包括殼體，具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域，內(nèi)部區(qū)域構造有空間體積；支撐件，設置在殼體的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，支撐件至少具有一導電的外部區(qū)域，支撐件具有第一端部和第二端部；RF源，耦接至支撐件；燈泡， 至少耦接至支撐件的第一端部，燈泡具有0. 2cm3至0. 5cm3范圍內(nèi)的內(nèi)部體積；第一耦合件，設置在殼體的空間體積內(nèi)；間隙，設置在第一耦合件與支撐件之間；以及填充材料，設置在燈泡內(nèi)。進一步地，該設備進一步包括在3毫微居里/cm3至400毫微居里/cm3范圍內(nèi)的氪-85放射性氣體。進一步地，填充材料被構造成發(fā)出基本上白光；其中，氬氣以50托至600托范圍內(nèi)的壓力提供。進一步地，發(fā)出的基本上白光提供至少120流明/瓦特。進一步地，該設備進一步包括以0至17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度提供的溴化鏑和以0 至17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度提供的溴化鈥。進一步地，進一步包括確定量的溴化鏑和溴化鈥，使得沿著代表黑體源的可見光區(qū)域以所選的色溫發(fā)出基本上白光。進一步地，所選的色溫在3500開氏度至5000開氏度的范圍內(nèi)。進一步地，氬氣以50托至600托范圍內(nèi)的壓力提供。進一步地，溴化銩以2至17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度提供。進一步地，溴化銦以2至17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度提供。進一步地，汞以8至laiig/cm3范圍內(nèi)的濃度提供。進一步地，填充材料維持在700攝氏度至1000攝氏度范圍內(nèi)的溫度。進一步地，殼體包含金屬材料。進一步地，支撐件包含基本上金屬的材料。進一步地，支撐件包含鋁材料。進一步地，進一步包括至少20000流明的光通量。進一步地，燈泡包含石英、半透明的氧化鋁、或基本上透明的材料。在各個實施方式中，設備可具有至少耦接至支撐件的第一端部的燈泡，該支撐件設置在具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的殼體內(nèi)。該殼體還可具有設置在殼體內(nèi)的第一耦合件，并且第一耦合件與支撐件之間可設置有間隙。另外，一 RF源可耦接至支撐件。燈泡內(nèi)可空間地設置填充材料，填充材料可包括至少第一體積的稀有氣體、第一量的第一金屬鹵化物、 第二量的第二金屬鹵化物、以及第三量的汞。本領域技術人員將認識到其他的變化、修改或替換。進一步地，第一金屬鹵化物包括銦鹵化物、鋁鹵化物、或鎵鹵化物。進一步地，鹵化物選自氯、碘、或溴。進一步地，第二金屬鹵化物包括至少一種鑭系元素。進一步地，第二金屬鹵化物包括銩鹵化物、鏑鹵化物、鈥鹵化物、鈰鹵化物、或鐿鹵化物。進一步地，鹵化物選自氯、碘、或溴。進一步地，第二金屬鹵化物包括銩鹵化物、鏑鹵化物、鈥鹵化物、鈰鹵化物、和/或鐿鹵化物的組合物。進一步地，鹵化物選自氯、碘、或溴。進一步地，稀有氣體包括氬氣、氙氣、或氪氣。進一步地，稀有氣體與氪85氣體組合。進一步地，第一量的第一金屬鹵化物和第二量的第二金屬鹵化物均為2至17mg/
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cm ο進一步地，第三量的汞為8至12mg/cm3。進一步地，第一體積的稀有氣體是確定的量，以在燈泡的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)形成惰性環(huán)
^Ml O利用本實用新型實現(xiàn)了優(yōu)于現(xiàn)有技術的益處。在一個特定實施方式中，本實用新型提供了一種具有如下構造的方法及裝置用于電磁耦合至燈泡的輸入、輸出和反饋耦合元件的功率傳遞和頻率諧振特征很大程度上獨立于傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器，但也可取決于傳統(tǒng)的設計。在一優(yōu)選實施方式中，本實用新型提供一種方法和構造，該方法和構造具有提供改進的可制造性以及設計靈活性的布置方式。其他實施方式可包括與現(xiàn)有耦合元件結構以互補方式起作用的輸出耦合元件和燈泡的集成組件，以及用于街道照明應用場合的相關方法。更進一步，該方法和裝置提供改進的熱傳遞特征，并且進一步簡化了現(xiàn)有和新街道照明 (諸如燈等)的制造和/或改裝。在一特定實施方式中，對于商業(yè)應用場合，本方法及由此得到的結構制造起來相對簡單且節(jié)省成本。在一個特定實施方式中，本實用新型包括螺旋諧振器結構，該螺旋諧振器結構提高了電感，并因此降低了裝置的諧振頻率。在一優(yōu)選實施方式中，本方法和裝置提供一種具有新穎的填充材料組合物的等離子體照明裝置，以實現(xiàn)具有高強度的期望照明。根據(jù)實施方式，可實現(xiàn)這些益處中的一個或多個。在本說明書的通篇中且特別是在下文中會對這些及其他益處進行描述。本實用新型實現(xiàn)了這些益處和已知加工技術方面的其他益處。但是，參照本說明書后面的部分和附圖，可實現(xiàn)對本實用新型的性質(zhì)和優(yōu)點的進一步理解。
考慮下面對優(yōu)選實施方式的描述，并與這里提供的附圖相結合來閱讀，能夠獲得對本實用新型及其優(yōu)點更全面的理解。在附圖和說明書中，參考標號表示本實用新型的各個特征，并且在所有的附圖和描述中，同樣的參考標號表示同樣的特征。圖IA是由RF源驅(qū)動并電容性地耦合至該源的氣體填充容器的一般性示意圖；為了優(yōu)化燈效率和光輸出，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，在RF源與諧振器之間以及在諧振器與氣體填充容器之間設有多個阻抗匹配網(wǎng)絡；圖IB是由RF源驅(qū)動并電感性地耦合到該源的氣體填充容器的一般性示意圖；為了優(yōu)化燈效率和光輸出，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，在RF源與諧振器之間以及在諧振器與氣體填充容器之間設有多個阻抗匹配網(wǎng)絡；圖2A是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的一外部諧振器無電極燈的簡化透視圖，該外部諧振器無電極燈包括燈本體、輸入和反饋耦合元件、集成的燈泡/輸出耦合元件組件、外部反射體、以及外部RF放大器；圖2B是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的一可替換的外部諧振器無電極燈的簡化透視圖，該外部諧振器無電極燈包括燈本體、輸入耦合元件、集成的燈泡/輸出耦合元件組件、外部反射體、以及外部RF源，該外部RF源可包括振蕩器和放大器；圖2C是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的一可替換的外部諧振器無電極燈的簡化透視圖，該外部諧振器無電極燈包括燈本體、輸入和反饋耦合元件、集成的燈泡/輸出耦合元件組件、以及外部RF放大器；圖3A是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的集成的燈泡/輸出耦合元件組件的簡化透視圖，該組件包括多個部分，這些部分包括輸出耦合元件、作為燈泡的氣體填充容器、 以及頂部耦合元件；圖;3B是圖3A中所示的根據(jù)本實用新型的一個實施方式的集成的燈泡/輸出耦合元件組件的簡化側切視圖，該組件包括多個部分，這些部分包括輸出耦合元件、作為燈泡的氣體填充容器、以及頂部耦合元件；圖4是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖；圖5是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖；圖6是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖；圖7是用于制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方法的簡化流程圖；圖8是用于制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方法的簡化流程圖；圖9A、9B、9C和9D是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備在各個制造階段期間的簡圖；圖10示出了將RF能量耦合至氣體填充容器(燈泡)的傳統(tǒng)的空氣諧振器/波導的實例；圖11示出了將RF能量耦合至氣體填充容器(燈泡)的傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器/波導的實例；圖12是本實用新型的一個實施方式的緊湊的空氣諧振器/波導的簡圖，該空氣諧振器/波導包括內(nèi)部具有空氣的導電的燈本體、輸入耦合元件、集成的燈泡/輸出耦合元件、以及反饋耦合元件；圖13示出了圖12中燈的簡圖，其中，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，在反饋耦合元件與輸入耦合元件之間連接有放大器，提供反饋回路中的頻率選擇振蕩；圖14A示出了圖12中燈的簡圖，其中沒有反饋耦合元件。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，可包括振蕩器和放大器的RF源連接至輸入耦合元件；圖14B是圖14A中燈的簡化透視圖，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，示出了輸入耦合元件、由輸出耦合元件和氣體填充容器(燈泡)組成的集成的燈泡/輸出耦合元件組件、以及反射體；圖15A是圖14B中燈的簡化橫剖面透視圖，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，不具有RF源和反射體；圖15B示出了圖15A中橫剖面透視圖的簡圖，根據(jù)本實用新型的一個實施方式，集成的燈泡/輸出耦合元件螺紋擰入到導電燈本體的底部；圖16A、16B、16C和16D示出了根據(jù)本實用新型實施方式的緊湊的空氣諧振器/波導設計中的某些可替換變型的簡圖，以實現(xiàn)相同的諧振頻率；圖17示出了本實用新型的另一實施方式的簡圖，其中，輸出耦合元件周圍插入有一電介質(zhì)套管；圖18類似于圖14B，示出了不具有反射體和RF源的緊湊的空氣諧振器/波導的一個實施方式。緊湊的空氣諧振器/波導的最大尺寸小于該空氣諧振器/波導的基本模式的諧振頻率的自由空間波長的1/2 ；圖19示出了氣體填充容器(在這種情況下是石英燈泡)的表面溫度輪廓隨輸出耦合元件之上的距離而變的簡圖。在這種情況下，在豎直方向上運行燈泡；圖20A示出了傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器中的氣體填充容器的簡化橫剖面圖，示出了來自電弧的大部分光在最終離開燈泡的頂表面之前反射回燈泡；圖20B示出了在本實用新型的實施方式之一中的氣體填充容器的簡化橫剖面圖， 示出了在這種情況下來自電弧的大部分光在離開燈泡的表面之前未反射回燈泡；圖21A示出了傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器的簡化透視圖，示出的是，從觀察者的透視角度來看，僅電弧的頂部可見，而對于電弧的大部分的視野被不透明的介質(zhì)諧振器阻擋；圖21B示出了本實用新型的實施方式之一的簡化透視圖，示出的是，從觀察者的透視角度看，包括觀察者圍繞空氣諧振器/波導移動360度，電弧的大部分是可見的；圖22A示出了使用傳統(tǒng)的金屬鹵化物燈的燈具的簡圖，其中燈泡內(nèi)部具有電極；圖22B示出了使用本實用新型的實施方式之一的燈具的簡圖，其利用作為點光源的非常緊湊的氣體填充容器；以及圖23示出了從本實用新型的實施方式之一發(fā)射的光譜實例的簡圖。該光譜在光譜的可見光區(qū)域、紫外線區(qū)域和紅外線區(qū)域都具有發(fā)射。
具體實施方式
根據(jù)本實用新型，提供了用于照明的技術。具體地，本實用新型提供利用等離子體照明裝置的方法和裝置，該等離子體照明裝置具有電弧管，該電弧管被構造用于利用射頻源的無電極等離子體燈。僅借助于實例，這樣的等離子體燈可應用于如下場合，諸如體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農(nóng)業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀和顯示器、這些的任意組口寸寸ο給出以下描述，使得本領域的普通技術人員能夠制造并利用本實用新型并將本實用新型結合到具體的應用場合中。對于本領域的技術人員而言，各種修改、以及在不同應用場合中的多種用途將是顯而易見的，并且在此限定的一般原理可應用于寬范圍的實施方式。因此，本實用新型并非旨在局限于所給出的實施方式，而是限定為符合在此所公開的原理和新穎特征相一致的最寬范圍。在以下詳細描述中，闡述了多個特定的細節(jié)，以便提供對本實用新型的更全面理解。但是，對本領域的技術人員來說很顯然，可以實施本實用新型，而不必局限于這些特定的細節(jié)。在其他情況下，眾所周知的結構和裝置以框圖形式示出，而非示出細節(jié)，以避免使本實用新型變得不清楚。讀者的注意力應針對與本說明書一起提交的所有文件和文獻，并且這些與本說明書一起對公眾開放，并且所有這些文件和文獻的內(nèi)容通過引證結合于此。本說明書(包括任何所附權利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征可以由實現(xiàn)相同、等同或類似目的的可替換特征代替，除非以其他方式明確表示。因此，除非以其他方式明確表示，否則所公開的每個特征僅是通用系列的等同或類似特征中的一個實例。此外，權利要求中沒有明確地聲稱執(zhí)行某一特定功能的“用于...的裝置(means for) ”或執(zhí)行某一特定功能的“用于...的步驟(st印for) ”的任何語句不應解釋為在35U. S. C.第112節(jié)第6段所指定的“裝置”或“步驟”的含義。具體地，這里的權利要求中的“的步驟(st印of) ”或“的動作(act of)，，的使用不旨在援引35U. S. C.第112節(jié)第6段的規(guī)定。請注意，如果使用，描述詞左、右、前、后、頂部、底部、前進、后退、順時針和逆時針， 僅是為了便利的目的，不旨在隱含任何特定的固定方向。相反，使用它們來表示物體的各個部分之間的相對位置和/或方向。此外，術語“第一”和“第二”或其他的類似描述不必隱含順序，而是應該用普通的意思來解釋。作為讀者的背景技術，我們愿意描述一下傳統(tǒng)的燈及我們所發(fā)現(xiàn)的它們的局限性。已經(jīng)提出了由微波源驅(qū)動無電極等離子體燈。傳統(tǒng)的構造包括這樣的氣體填充容器 (燈泡)，其包含氬氣和光發(fā)體，諸如硫磺或溴化銫(例如見美國專利號6，476，557B1和這里的圖1)。燈泡位于空氣諧振器/波導內(nèi)部，其中由源(諸如磁電管)提供微波能量并被引入到諧振器/波導中，以加熱氬氣并使氬氣離子化，并使硫磺氣化以發(fā)光。為了利用高效和低成本的RF源，期望設計在低于大約2. 5GHz的頻率下，且優(yōu)選地低于IGHz的頻率下運行的諧振器/波導。以IGHz在諧振器的基本諧振模式下運行的傳統(tǒng)的空氣諧振器/波導具有至少一個大約15cm長的尺寸，因為該長度是諧振器的諧振頻率的自由空間波長的大約一半(λ/2)。這造成已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的局限性。這樣的限制性包括諧振器/波導尺寸對于大多數(shù)商業(yè)照明應用場合而言太大，因為該諧振器/波導將不能裝配在典型的照明固定物(燈具)內(nèi)。 此外，由于燈泡布置在空氣/諧振器空腔的內(nèi)部，所以對于在商業(yè)和工業(yè)照明應用場合中使用的各種類型的燈具而言，在反射體的設計應用中燈泡的電弧不可接近(accessible，獲得)。在hpiau等人的美國專利號6，737，809B2中提出的構造中，諧振器內(nèi)部的空氣由氧化鋁代替，使得減小了諧振器/波導的尺寸，因為自由空間波長(對于此諧振器/波導是基本模式引導的波長)現(xiàn)在大約減小了諧振器本體的有效介電常數(shù)的平方根。還參見圖2。 通過減小諧振器的尺寸，此方法具有優(yōu)于美國專利號6，476，557B1中的空氣諧振器的一些優(yōu)點，但其具有自身的缺陷。這些缺陷可能包括更高的制造成本、與介電材料相關的損失、 以及介電材料阻擋來自燈泡的光。在此方法中，燈泡的電弧不可接近，這也限制了其在商業(yè)和工業(yè)照明應用場合中的各種類型的燈具中的應用。圖IA示出了從RF源1110到氣體填充容器1130的有效能量傳遞的一般性示意圖。 此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶１绢I域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。來自RF源的能量被引導到阻抗匹配網(wǎng)絡(network) 1210， 該阻抗匹配網(wǎng)絡能夠?qū)⒛芰繌腞F源有效傳遞到諧振結構1220。這樣的阻抗匹配網(wǎng)絡的一個實例是E場或H場耦合元件，但也可以是其他形式的。根據(jù)本實用新型的一個實施方式， 進而，另一阻抗匹配網(wǎng)絡1230能夠?qū)⒂行芰繌闹C振器傳遞到氣體填充容器1130。該阻抗匹配網(wǎng)絡的一個實例是E場或H場耦合元件。當然，可存在其他的變化、修改和替換。在一特定實施方式中，氣體填充容器由適當?shù)牟牧现瞥?，諸如石英或者其他透明或半透明的材料，諸如多晶氧化鋁。該氣體填充容器填充有惰性氣體(諸如氬氣)和發(fā)光體(諸如汞、鈉、硫磺或金屬商化鹽(諸如溴化銦、溴化鈧或碘化銫))(或者其可同時含有多種發(fā)光成分)，根據(jù)一特定實施方式，諸如汞、溴化銩和溴化銦。根據(jù)一特定實施方式，氣體填充容器還可包括金屬鹵化物或放出電磁輻射的其他金屬化合物(metal piece)。當然， 可存在其他的變化、修改和替換。在一特定實施方式中，利用一電容耦合結構1131將RF能量傳遞給燈泡1130內(nèi)的氣體填充物。如眾所周知的，電容耦合器典型地包括包圍一容積的有限長度的兩個電極并主要地至少利用電場(E場)來耦合能量。本領域的普通技術人員將會認識到，如這里示意形式示出的，阻抗匹配網(wǎng)絡1210和1230以及諧振結構1220可解釋為RF源與電容耦合結構之間的分布電磁耦合的等效電路模型。阻抗匹配網(wǎng)絡的使用還允許源具有除50歐姆之外的阻抗；這相對于RF源性能可提供降低來自RF源的熱或功率消耗方面的優(yōu)點。降低來自RF源的功率消耗和損失在整體上能夠為燈提供更高的效率。本領域的普通技術人員還將認識到，阻抗匹配網(wǎng)絡1210和1230不必相同。圖IB示出了從RF源1110到氣體填充容器1130的有效能量傳遞的一般性示意圖。 此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。來自RF源的能量被引導到阻抗匹配網(wǎng)絡1210，該阻抗匹配網(wǎng)絡能夠?qū)⒛芰繌腞F源有效傳遞到諧振結構1220。進而，另一阻抗匹配網(wǎng)絡1230能夠?qū)⒂行芰繌闹C振器傳遞到氣體填充容器1130。利用一電感耦合結構1140將RF能量傳遞給燈泡1130內(nèi)的氣體填充物。如眾所周知的，電感耦合器典型地包括有限長度的電線或線圈形式的電線并主要地利用磁場(H場)來耦合能量。本領域的普通技術人員將會認識到， 如這里示意形式示出的，阻抗匹配網(wǎng)絡1210和1230以及諧振結構1220可解釋為RF源與電感耦合結構之間的分布電磁耦合的等效電路模型。阻抗匹配網(wǎng)絡的使用還允許源具有除50歐姆之外的阻抗；這相對于RF源性能可提供降低來自RF源的熱或功率消耗方面的優(yōu)點。降低來自RF源的功率消耗和損失在整體上能夠為燈提供更高的效率。本領域的普通技術人員還將認識到，阻抗匹配網(wǎng)絡1210和1230不必相同。[0087]圖2A是采用燈本體1600的無電極燈的透視圖，燈本體的外表面1601是導電的并接地。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。描述的是圓柱形的燈本體，但也可以采用矩形或其他形狀的燈本體。這種導電性可通過應用導電飾面(veneer)或通過選擇導電材料來實現(xiàn)。導電飾面的實例實施方式是銀粉漆，或者可替換地，燈本體可由諸如鋁的導電材料的薄片制成。集成的燈泡/輸出耦合元件組件1100穿過開口 1610被燈本體1600緊密地接收。 燈泡/輸出耦合元件組件1100包含燈泡1130，該燈泡是最終產(chǎn)生照明輸出的氣體填充容
ο本實用新型的一個方面是組件1100的底部、輸出耦合元件1120在平面1101處接地至(grounded to)本體1600及其導電表面1601。來自燈泡的照明輸出由外部反射體 1670收集并引導，該外部反射體或者是導電的或者由具有導電襯里的介電材料制成，并且其附接至本體1600并與之電接觸。本實用新型的另一方面是組件1100的頂部、頂部耦合元件1125在平面1102處經(jīng)由接地母線1710和反射體1670接地至本體1600?？商鎿Q地， 可以不存在反射體1670，而是接地母線與本體1600進行直接電接觸。反射體1670被描述為拋物面形狀的，燈泡1130位于其焦點附近。本領域的普通技術人員將認識到，可設計出廣泛種類的可能的反射體形狀來滿足光束方向的需要。在一特定實施方式中，所述形狀可以是圓錐形、凸形、凹形、梯形、金字塔形、或這些形狀的任意組合等等。較短的反饋E場耦合元件1635耦合來自燈泡/輸出耦合元件組件1100的少量RF能量，并向RF放大器1210 的RF放大器輸入端1211提供反饋。反饋耦合元件1635穿過開口 1612被燈本體1600緊密地接收，這樣不是與燈本體的導電表面1601直接DC電接觸。輸入耦合元件1630與RF 放大器輸出端1212導電性地連接。輸入耦合元件1630穿過開口 1611被燈本體1600緊密地接收，這樣不是與燈本體的導電表面1601直接DC電接觸。然而，本實用新型的另一關鍵方面是，輸入耦合元件的頂部在平面1631處接地至本體1600及其導電表面1601。RF功率從輸入耦合元件1630主要且強烈地電感性地耦合至燈泡/輸出耦合元件組件1100，這通過物理接近、它們的相對長度及它們的接地平面的相對布置實現(xiàn)。燈泡/ 輸出耦合元件組件的表面1637被覆蓋以導電飾面或?qū)щ姴牧?，并連接至本體1600及其導電表面1601。燈泡/輸出耦合元件組件的其他表面(包括表面1638、1639和1640)沒有被覆蓋以導電層。此外，表面1640在光學上是透明的或半透明的。通過電磁模擬并通過直接測量發(fā)現(xiàn)，輸入耦合元件1630和輸出耦合元件1120與燈組件1100之間的耦合是高頻選的且主要是電感的。這種頻選性(frequency selectivity)提供用于在包括輸入耦合元件 1630、燈泡/輸出耦合元件組件1100、反饋耦合元件1635和放大器1210的電路中的諧振振蕩器。本領域的普通技術人員將認識到，該諧振振蕩器等同于圖IA和圖IB中示意性示出的RF源1110。本實用新型的一個顯著優(yōu)點是諧振頻率強烈地取決于輸入耦合元件和輸出耦合元件的相對長度，而且非常弱地取決于燈本體1600自身的尺寸或介電特性。這允許使用緊湊的燈本體，這種緊湊的燈本體的固有諧振頻率可遠遠高于運行時的實際頻率。在一個實例實施方式中，燈本體1600的底部可由具有1. 5英寸直徑和0. 75英寸高度的中空的鋁圓柱體制成。這樣的空氣空腔諧振器的基本諧振頻率是大約4GHz，但在一個特定實施方式中，通過利用用于輸入耦合元件和輸出耦合元件的上述設計，并通過調(diào)整輸出耦合元件的長度，燈組件的整體諧振頻率可減小至900MHz或不大于大約900MHz。本實用新型的另一顯著優(yōu)點是耦合至燈泡1130的RF功率強烈地取決于輸入耦合元件1630和燈泡/輸出耦合元件組件1100內(nèi)的輸出耦合元件1120之間的物理隔離。這允許在組裝時精細地調(diào)整由具有不嚴格的尺寸公差的各部件組成的燈的亮度輸出。本實用新型的另一顯著優(yōu)點是輸入耦合元件1630和燈泡/輸出耦合元件組件1100分別在平面1631和1101處接地，這些表面與本體1600的外表面重合。這消除了如下需要精細調(diào)整它們在燈本體內(nèi)的插入深度、以及它們之間的RF耦合對深度的任何敏感度，簡化了燈的制造，同時提高了燈亮度收益(brightness yield)的一致性。圖2B是無電極燈的透視圖，其與圖2A所示的不同之處僅在于其RF源，該RF源不是分布振蕩器電路，而是與RF放大器1210的RF放大器輸入端1211導電性地連接的單獨振蕩器1205。RF放大器輸出端1212與輸入耦合元件1630導電性地連接，該輸入耦合元件向燈泡/輸出耦合元件組件1100傳遞RF功率。輸入耦合元件1630與燈泡/輸出耦合元件組件1100中的輸出耦合元件之間的耦合的諧振特征與RF源是頻率匹配的，以優(yōu)化RF功率傳遞。當然，可存在其他的變化、修改和替換。圖2C是無電極燈的透視圖，其與圖2A中所示的無電極燈相似，除了其不具有反射體1670之外。燈泡組件中的頂部耦合元件1125利用接地母線1710直接連接至燈本體 1600。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖3A是集成的燈泡/輸出耦合元件組件1100的透視圖，其與圖2A、2B和2C中所示的組件1100相同。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。該組件包括下部分1110、中部分 1111和上部分1112?？商鎿Q地，這些部分可以不是物理地隔開。下部分1110被鉆孔，以緊密地接收作為實心導體的輸出耦合元件1120。耦合元件1120在平面1121處從下部分1110 突出。本實用新型的關鍵方面在于，耦合元件1120在平面1121處與燈本體1600進行接地接觸，如圖2A、2B和2C中所示。中部分1111是中空的，以緊密地接收燈泡1130，該燈泡是最終產(chǎn)生燈的照明輸出的氣體填充容器。該氣體填充容器包含惰性氣體(諸如氬氣)和發(fā)光體(諸如汞、鈉、硫磺或金屬鹵化鹽(諸如溴化銦或碘化銫))(或者其可同時包含多種發(fā)光成分)?？商鎿Q地，中部分1111是中空的，其中得到的空腔形成燈泡1130的體積，使得兩者成為一體的單元。中部分1111可利用高溫粘合劑附接至下部分1110和上部分1112。 上部分1112被鉆孔，以緊密地接收作為實心導體的頂部電極1125。頂部電極1125在平面 11 處從上部分1112突出。本實用新型的關鍵方面在于，頂部耦合元件1125在平面11 處與燈本體1600進行接地接觸，如圖2A、2B和2C中所示。這是通過接地母線1710和反射體本體1670或接地母線1715實現(xiàn)的?？傮w而言，RF能量通過輸出耦合元件1120和頂部耦合元件1125電容性地或電感性地或電容性和電感性組合地耦合到由石英、半透明的氧化鋁或其他類似材料制成的燈泡1130，使得惰性氣體離子化并使發(fā)光體氣化，從而獲得從燈發(fā)射出的強光1115。部分1110、1111和1112可由相同的材料或不同的材料制成。部分1111對于可見光必須是透明的且具有高熔點，諸如石英或半透明的氧化鋁。部分1110和1112可由透明的材料(石英或半透明的氧化鋁)或不透明的材料(氧化鋁)制成，但它們在RF頻率下必須具有低損失。在所有這三部分使用相同材料的情況下，該組件可由一體材料制成，諸如石英或半透明的氧化鋁的中空管。上部分1112可涂覆以導電飾面1116，其目的是屏蔽來自頂部電極1125的電磁輻射。下部分1110可以部分地涂覆以導電飾面1117，其目的是屏蔽來自輸出耦合元件1120的電磁輻射。這種部分涂覆將延伸至下部分1110的從燈本體1600 突出的部分，如圖2A、2B和2C所示，并且不會與輸入耦合元件1630重疊。以虛線1140示意性示出了將從燈本體突出的部分從沒有突出的部分進行分割的平面。導電飾面1116和 1117的實例實施方式是銀粉漆。中部分1111的外表面未被涂覆。圖;3B是圖3A中所示的集成的燈泡/輸出耦合元件組件1100的側切視圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。該組件可由一體材料制成，諸如中空的石英管或半透明的氧化鋁，或者可由三個不同的構件制成并組裝在一起。圖4是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。如所示，裝置4000可包括燈泡，該燈泡可以是電弧管結構。該燈泡可包含石英、半透明的氧化鋁或基本上透明的材料。在一個實施方式中，電弧管結構可包括與第一端部直徑相關的第一端部4010和與第二端部直徑相關的第二端部4020。裝置4000還可具有設置在第一端部4010與第二端部4020之間的中心區(qū)域4030。中心區(qū)域4030可具有小于第一端部直徑或第二端部直徑的中心直徑。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。在一個特定實施方式中，電弧管結構可構造成具有范圍在1. 5至3. 5的縱橫比 (aspect ratio)。此外，該電弧管結構可由石英、半透明的氧化鋁或其他材料或這些材料的組合制成。第二端部4020相對于第一端部4010可升高，或反之亦然。電弧可基本上從中心區(qū)域4030暴露至第二端部4020。在一個特定實施方式中，中心區(qū)域4030可空間地構造成在從中心區(qū)域到第二區(qū)域的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)形成均勻的溫度輪廓。中心區(qū)域4030還可構造成在鄰近中心區(qū)域4030內(nèi)的內(nèi)部區(qū)域附近保持基本上沒有不透明的流體材料。該電弧管結構還可耦接至一個RF源或一個耦接至RF源的RF耦合元件。而且，該電弧管結構可耦接至諧振器、或其他相關的裝置或這些裝置的組合。本領域技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。在一個特定實施方式中，裝置4000還可包含填充材料4070，填充材料可設置在電弧管結構的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。填充材料4070可構造成發(fā)出基本上白光。發(fā)出的光可以代表黑體源(black body source)并且可提供至少120流明/瓦特。填充材料4070可包括溴化銩、溴化銦、溴化鏑、溴化鈥和氬氣。在一個特定實施方式中，溴化銩的量可設置在大約2 至大約17mg/cm3之間的范圍內(nèi)。溴化銦的量也可設置在大約2至大約17mg/cm3之間的范圍內(nèi)。溴化鏑和/或溴化鈥的量可設置在大約0至大約17mg/cm3之間的范圍內(nèi)。另一方面，汞的量可設置在大約8至大約12mg/cm3之間的范圍內(nèi)。在其他實施方式中，填充材料中的各成分的量可變，并且各成分之間的比例可不同。溴化鏑、溴化銩和溴化鈥的量可以是確定的量，以形成范圍在大約3500開(Kelvin)至大約5000開的所選的色溫。此外，氬氣的量可設置在大約50托至大約600托之間的壓力范圍內(nèi)。對于不同的售賣者，可提供這些填充材料和其他的填充材料，組合或不組合。當然，可存在其他的變化、修改和替換。在各個實施方式中，裝置4000可具有耦接至支撐件的至少第一端部的燈泡，該支撐件設置在具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的殼體內(nèi)。該殼體還可具有設置在殼體內(nèi)的第一耦合件，并且第一耦合件與支撐件之間可設置有間隙。另外，RF源可耦接至支撐件。填充材料 4070 (其可至少包括第一體積的稀有氣體、第一量的第一金屬鹵化物、第二量的第二金屬鹵化物以及第三量的汞)可空間地設置在燈泡內(nèi)。本領域技術人員將認識到其他的變化、修改或替換。在各個實施方式中，填充材料4070可包括溴化銩、溴化銦、液體汞、溴化鏑和溴化鈥。在一個特定實施方式中，溴化銩的量可設置在第一范圍內(nèi)，該第一范圍可與大約2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關。溴化銦的量也可設置在第二范圍內(nèi)，該第二范圍可與大約 2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關。另一方面，汞的量可設置在第三范圍內(nèi)，該第三范圍可與大約8至大約12mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關。而且，溴化鏑的量可設置在第四范圍內(nèi)， 該第四范圍可與大約0至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關。溴化鈥的量可設置在第五范圍內(nèi)，該第五范圍可與大約2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關。在其他實施方式中，填充材料4070中的各成分的量可變，并且各成分之間的比例可不同。溴化鏑、溴化鈥和溴化銩的量可以是確定的量，以形成范圍在大約3500開至大約5000開的所選的色溫。在另一實施方式中，可在填充材料4070中提供以下物質(zhì)第一體積的稀有氣體、 第一量的第一金屬鹵化物、第二量的第二金屬鹵化物、以及第三量的汞。第一金屬鹵化物可包括銦鹵化物、鋁鹵化物、鎵鹵化物等，其中鹵化物可選自氯、碘或溴。第二金屬鹵化物可包括至少一種鑭系元素，鑭系元素可包括銩、鏑、鈥、鈰、鐿等。鑭系金屬鹵化物的鹵化物成分可選自氯、碘或溴。稀有氣體可包括氬氣、氙氣、氪氣等，以及開始輔助物(starting aid), 諸如放射性的氪-85氣體。在各個實施方式中，氪-85放射性氣體的濃度可在大約3毫微居里/cm3至大約400毫微居里/cm3的范圍內(nèi)。第三量的汞可以是汞液體，汞液體可保持在基本上沒有氣相的液態(tài)。在一個實施方式中，可利用注射器裝置計量汞液體。當然，可存在其他的變化、修改或替換。圖5是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶Ｈ缢?，裝置5000可包括燈泡、填充材料 4070以及芯柱結構4050，該燈泡可以是具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的電弧管結構。在一個實施方式中，電弧管結構可包括與第一端部直徑相關的第一端部4010和與第二端部直徑相關的第二端部4020。裝置4000還可具有設置在第一端部4010與第二端部4020之間的中心區(qū)域4030。中心區(qū)域4030可具有小于第一端部直徑或第二端部直徑的中心直徑。在上面對于圖4的描述中，可發(fā)現(xiàn)對于電弧管結構內(nèi)的各部件的詳細描述。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。在一個特定實施方式中，芯柱結構4050可以是實心結構或中空結構。芯柱結構 4050可形成為桿狀形式的形狀或構造成插入到支撐件中。在其他實施方式中，芯柱結構 4050可在電弧管結構的至少一個端部一體地形成，該芯柱結構可以是一體地耦接到電弧管結構中的石英桿結構。當然，本領域技術人員將認識到其他的變化、修改或替換。圖6是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的簡圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。如所示，裝置6000可包括具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的電弧管結構、填充材料4070、芯柱結構4050、以及支撐件4060。在一個實施方式中，電弧管結構可包括與第一端部直徑相關的第一端部4010和與第二端部直徑相關的第二端部4020。裝置4000還可具有設置在第一端部4010與第二端部4020之間的中心區(qū)域4030。中心區(qū)域4030可具有小于第一端部直徑或第二端部直徑的中心直徑。在上面對于圖4和圖5的描述中，可發(fā)現(xiàn)對于電弧管結構內(nèi)的各部件以及芯柱結構的詳細描述。此外，裝置6000可具有殼體，該殼體具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域，該內(nèi)部區(qū)域構造有一空間體積。在各個實施方式中，支撐件可設置在殼體的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)。支撐件可至少具有導電的外部區(qū)域，還具有第一端部和第二端部。在一個特定實施方式中，可在殼體的空間體積內(nèi)設置一個第一耦合件。還可在第一耦合件與支撐件之間設置有一間隙。而且，裝置6000可進一步包括至少20000流明的光通量。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖7是用于制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方法的簡化流程圖。還可理解的是，這里描述的實例和實施方式僅是為了解釋的目的，對本領域技術人員來說，有啟示獲得這些實施方式的各種修改或改變，并且這些修改或改變包括在該工藝的精神和界限內(nèi)以及所附權利要求的范圍內(nèi)。如圖7所示，本方法可簡單地概括如下。1.開始；2.提供一開口燈泡；3.提供溴化銩顆粒；4.提供溴化銦顆粒；5.提供液體汞；6.組合所提供的物質(zhì)；7.將組合物傳送到開口燈泡內(nèi)；8.抽空開口燈泡；9.用開始氣體再填充開口燈泡；10.密封具有組合物的開口燈泡；11.將密封的燈泡設置在支撐件上；12.將密封的燈泡配置于RF饋電器；13.引起來自組合物的E.M.輻射發(fā)射；以及14.停止。這些步驟僅是實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。如所示，上述方法提供了一種制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方法。本領域的普通技術人員將認識到一些其他的變化、修改和替換。例如，可以添加、去除、修改、重新布置、重復和/或疊加上面概括出的各個步驟，這都考慮在本實用新型的范圍內(nèi)。如圖7所示，方法8000以開始步驟8002啟動。該方法提供一種用于等離子體燈設備的制造方法。通過本實用新型可實現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術的很多益處。在本說明書中更全面地描述這些和其他益處。步驟8002之后是步驟8004 可提供一開口燈泡。該燈泡可具有在大約0. 2cm3至大約0. 5cm3范圍內(nèi)的內(nèi)部體積。在一個特定實施方式中，燈泡可以是以1. 5至3. 5范圍內(nèi)的縱橫比構造的電弧管結構。該電弧管結構可具有與第一直徑相關的第一端部和與第二直徑相關的第二端部。該電弧管結構還可具有設置在第一端部和第二端部之間的中心區(qū)域。該中心區(qū)域可具有小于第一端部直徑或第二端部直徑的中心直徑。而且，該電弧管結構可由石英、半透明的氧化鋁或其他材料或這些材料的組合制成。第二端部相對于第一端部可升高，或反之亦然。電弧可基本上從中心區(qū)域暴露至第二端部。在一個特定實施方式中，中心區(qū)域可空間地構造成在從中心區(qū)域到第二區(qū)域的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)形成均勻的溫度輪廓。中心區(qū)域還可構造成在鄰近中心區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部區(qū)域附近保持基本上沒有不透明的流體材料。該電弧管結構還可耦接至一個RF源或一個耦接至RF源的RF耦合元件。而且，該電弧管結構可耦接至諧振器、或其他相關的裝置或這些裝置的組合。本領域技術人員將認識到其他的變化、修改和替換?？商峁┮韵挛镔|(zhì)的一個或多個顆粒溴化銩(步驟8006)、溴化銦(步驟8008)、以及液體汞(步驟8010)。在一個特定實施方式中，溴化銩的量可在大約2至大約17mg/cm3 的濃度范圍內(nèi)。溴化銦的量也可在大約2至大約17mg/cm3的濃度范圍內(nèi)。另一方面，汞的量可在大約8至大約laiig/cm3的濃度范圍內(nèi)。在其他實施方式中，填充材料中的各成分的量可變，并且各成分之間的比例可不同。溴化鏑和/或溴化鈥可以大約2至大約17mg/cm3 的濃度添加至組合物。溴化鏑和/或溴化鈥的量可以是確定的量，以形成范圍在大約3500 開至大約5000開的所選的色溫。對于不同的售賣者，可提供這些填充材料和其他的填充材料，組合或不組合。可存在其他的變化、修改和替換。在另一實施方式中，可提供以下物質(zhì)第一體積的稀有氣體、第一量的第一金屬鹵化物、第二量的第二金屬鹵化物、以及第三量的汞。第一金屬鹵化物可包括銦鹵化物、鋁鹵化物、鎵鹵化物等，其中鹵化物可選自氯、碘或溴。第二金屬鹵化物可包括至少一種鑭系元素，鑭系元素可包括銩、鏑、鈥、鈰、鐿等。鑭系金屬鹵化物的鹵化物成分可選自氯、碘或溴。 稀有氣體可包括氬氣、氙氣、氪氣等，以及開始輔助物，諸如放射性的氪-85氣體。第三量的汞可以是汞液體，汞液體可保持在基本上沒有氣相的液態(tài)。在一個實施方式中，可利用注射器裝置計量汞液體。當然，可存在其他的變化、修改或替換。步驟8012 可將所提供的物質(zhì)組合成第一組合物。第一組合物可構造成發(fā)出基本上白光。發(fā)出的光可以代表黑體源并且可提供至少120流明/瓦特。第一組合物可包括溴化銩、溴化銦、溴化鏑、溴化鈥和氬氣。在各個實施方式中，第一組合物可保持在大約700攝氏度至大約1000攝氏度范圍的溫度。在一個實施方式中，還可將燈泡抽空。抽空過程可通過真空電動機裝置或任何其他抽空裝置進行?？稍跓襞莼螂娀」芙Y構的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)設置一種或多種開始氣體。在一個實施方式中，開始氣體可包括氬氣。設置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的氬氣的量可以是大約200托，或任何其他確定的量。在各個實施方式中，對于大約0. 3cm3的體積，一個或多個溴化銩顆?？稍诖蠹s0. 1至0. 6mg的范圍內(nèi)，一個或多個溴化銦顆?？稍诖蠹s0. 1至0. 6mg的范圍內(nèi)，并且液體汞可在大約2. 5至3. 5mg的范圍內(nèi)。然后是步驟8014 可將第一組合物傳送到開口燈泡內(nèi)。當然，可存在其他的變化、修改和替換。然后是步驟8016，可抽空開口燈泡。抽空過程可通過真空電動機裝置或任何其他抽空裝置進行。步驟8018，可利用一種或多種開始氣體來再填充開口燈泡的內(nèi)部體積。在一個實施方式中，開始氣體可包括氬氣。設置于內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的氬氣或其他開始氣體的量能夠以大約50托至600托范圍的壓力設置，或任何其他確定的量。當然，可存在其他的變化、 修改和替換。然后是步驟8020 可密封具有第一組合物的燈泡?？赏ㄟ^熱處理密封具有第一組合物的開口燈泡。熱(熱量的)處理能夠以溫度在大約1500至2500攝氏度范圍內(nèi)的火焰為特征。熱處理還可由向電弧管結構傳遞能量以使溫度升高的任何其他手段提供。步驟 8022 可將密封的燈泡設置在支撐件上，接著是步驟80 配置于RF饋電器。然后是步驟 80 :可利用所得到的裝置來引起至少來自第一組合物的電磁輻射發(fā)射。當然，本領域技術人員將認識到其他的變化、修改或替換。以上順序的過程提供了一種用于根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的制造方法。如所示，該方法利用以下步驟的組合，包括提供一開口燈泡、提供多種物質(zhì)的一個或多個顆粒、抽空和再填充燈泡、密封具有填充材料的燈泡、以及將燈泡配置于支撐件和RF饋電器。然后可促使該設備發(fā)射至少來自填充材料的電磁輻射發(fā)射。還可提供其他替換方案，包括添加步驟、去除一個或多個步驟、以不同的順序提供一個或多個步驟， 這些都不背離所附權利要求的范圍。圖8是用于制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方法的簡化流程圖。還可理解的是，這里描述的實例和實施方式僅是為了解釋的目的，對本領域技術人員來說，有啟示獲得這些實施方式的各種修改或改變，并且這些修改或改變包括在該工藝的精神和界限內(nèi)以及所附權利要求的范圍內(nèi)。如圖8所示，本方法可簡單地概括如下。[0132]1.開始；[0133]2.提供一開口燈泡；[0134]3.提供第一范圍內(nèi)的溴化銩；[0135]4.提供第二范圍內(nèi)的溴化銦；[0136]5.提供第三范圍內(nèi)的液體汞；[0137]6.提供第四范圍內(nèi)的溴化鏑；[0138]7.提供第五范圍內(nèi)的溴化鈥；[0139]8.將所提供的物質(zhì)組合成第一組合物；[0140]9.將第一組合物傳送到由開口燈泡限定的體積內(nèi)；[0141]10抽空該開口燈泡；[0142]11用一種或多種開始氣體再填充開口燈泡；[0143]12密封具有第一組合物的開口燈泡；[0144]13將密封的燈泡設置在支撐件上；[0145]14將燈泡和支撐件配置于RF饋電器；[0146]15引起至少來自第一組合物的電磁輻射發(fā)射；以及[0147]16停止。[0148]這些步驟僅是實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。如所示，上述方法提供?-種制造根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的方式。本領域的普通
技術人員將認識到一些其他的變化、修改和替換。例如，可以添加、去除、修改、重新布置、重復和/或疊加上面概括出的各個步驟，這都考慮在本實用新型的范圍內(nèi)。 如圖8所示，方法9000以開始步驟9002啟動。該方法提供一種用于等離子體燈設備的制造方法。通過本實用新型可實現(xiàn)優(yōu)于傳統(tǒng)技術的很多益處。在本說明書中更全面地描述這些和其他益處。[0150]步驟9002之后是步驟9004 可提供一開口燈泡。該開口燈泡可具有在大約0. 2cm3 至大約0. 5cm3范圍內(nèi)的內(nèi)部體積。而且，該開口燈泡可以是具有電弧管區(qū)域的電弧管結構。 在一個特定實施方式中，該電弧管結構能夠以范圍在大約1.5至大約3. 5的縱橫比構造。該電弧管結構可具有與第一直徑相關的第一端部和與第二直徑相關的第二端部。該電弧管結構還可具有設置在第一端部和第二端部之間的中心區(qū)域。該中心區(qū)域可具有小于第一端部直徑或第二端部直徑的中心直徑。而且，該電弧管結構可由石英、半透明的氧化鋁或其他材料或這些材料的組合制成。第二端部相對于第一端部可升高，或反之亦然。電弧可基本上從中心區(qū)域暴露至第二端部。在一個特定實施方式中，中心區(qū)域可空間地構造成在從中心區(qū)域到第二區(qū)域的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)形成均勻的溫度輪廓。中心區(qū)域還可構造成在鄰近中心區(qū)域內(nèi)的內(nèi)部區(qū)域附近保持基本上沒有不透明的流體材料。該電弧管結構還可耦接至一個RF 源或一個耦接至RF源的RF耦合元件。而且，該電弧管結構可耦接至諧振器、或其他相關的裝置或這些裝置的組合。本領域技術人員將認識到其他的變化、修改和替換?？商峁┮韵挛镔|(zhì)的一個或多個顆粒溴化銩(步驟9006)、溴化銦(步驟9008)、液體汞(步驟9010)、溴化鏑(步驟9012)、以及溴化鈥(步驟9014)。在一個特定實施方式中，溴化銩的量可在與大約2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關的第一范圍內(nèi)提供。溴化銦的量也可在與大約2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關的第二范圍內(nèi)提供。另一方面， 汞的量可在與大約8至大約12mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關的第三范圍內(nèi)提供。而且，溴化鏑的量可在與大約0至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關的第四范圍內(nèi)提供。溴化鈥的量可在與大約2至大約17mg/cm3范圍內(nèi)的濃度相關的第五范圍內(nèi)提供。在其他實施方式中，填充材料中的各成分的量可變，并且各成分之間的比例可不同。溴化鏑、溴化鈥和溴化銩的量可以是確定的量，以形成范圍可在大約3500開至大約5000開的所選的色溫。對于不同的售賣者，可提供這些填充材料和其他的填充材料，組合或不組合。可存在其他的變化、修改和替換。在另一實施方式中，可提供以下物質(zhì)第一體積的稀有氣體、第一量的第一金屬鹵化物、第二量的第二金屬鹵化物、以及第三量的汞。第一金屬鹵化物可包括銦鹵化物、鋁鹵化物、鎵鹵化物等，其中鹵化物可選自氯、碘或溴。第二金屬鹵化物可包括至少一種鑭系元素，鑭系元素可包括銩、鏑、鈥、鈰、鐿等。鑭系金屬鹵化物的鹵化物成分可選自氯、碘或溴。 稀有氣體可包括氬氣、氙氣、氪氣等，以及開始輔助物，諸如放射性的氪-85氣體。第三量的汞可以是汞液體，汞液體可保持在基本上沒有氣相的液態(tài)。在一個實施方式中，可利用注射器裝置計量汞液體。當然，可存在其他的變化、修改或替換。步驟9016 可將所提供的物質(zhì)組合成第一組合物。第一組合物可構造成發(fā)出基本上白光。發(fā)出的光可以代表黑體源并且可提供至少120流明/瓦特。第一組合物可包括溴化銩、溴化銦、溴化鏑、溴化鈥和氬氣。在一個實施方式中，還可將燈泡抽空。在各個實施方式中，第一組合物可保持在大約700攝氏度至大約1000攝氏度范圍的溫度。抽空過程可通過真空電動機裝置或任何其他抽空裝置進行。可在燈泡或電弧管結構的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)設置一種或多種開始氣體。在一個實施方式中，開始氣體可包括氬氣。設置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的氬氣的量可以是大約200托，或任何其他確定的量。然后是步驟9018 可將第一組合物傳送到由開口燈泡所限定的體積內(nèi)。當然，可存在其他的變化、修改和替換。步驟9020，然后可抽空開口燈泡。抽空過程可通過真空電動機裝置或任何其他抽空裝置進行。步驟9022，可利用一種或多種開始氣體來再填充開口燈泡的內(nèi)部體積。在一個實施方式中，開始氣體可包括氬氣、氙氣、氪氣或其他稀有氣體。設置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的氬氣的量可以是大約200托，或任何其他確定的量。在各個實施方式中，可將氪-85放射性氣體組合到開始氣體中。開始氣體還可包括任何其他稀有氣體或氣態(tài)形式的其他稀有元素。 當然，可存在其他的變化、修改和替換。步驟90M:然后可密封具有第一組合物的燈泡?？赏ㄟ^熱處理密封具有第一組合物的開口燈泡。熱(熱量的)處理能夠以溫度在大約1500至2500攝氏度范圍內(nèi)的火焰為特征。熱處理還可由向電弧管結構傳遞能量以使溫度升高的任何其他手段提供。步驟90 可將密封的燈泡設置在支撐件上，步驟90 配置于RF饋電器。然后是步驟9030 可利用所得到的裝置來引起至少來自第一組合物的電磁輻射發(fā)射。當然，本領域技術人員將認識到其他的變化、修改或替換。以上順序的過程提供了一種用于根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備的制造方法。如所示，該方法利用以下步驟的組合，包括提供開口燈泡、提供多種物質(zhì)的一個或多個顆粒、抽空和再填充燈泡、密封具有第一組合物的燈泡、以及將燈泡配置于支撐件和RF饋電器。然后可促使該設備發(fā)射至少來自第一組合物的電磁輻射發(fā)射。還可提供其他替換方案，包括添加步驟、去除一個或多個步驟、以不同的順序提供一個或多個步驟，這些都不背離所附權利要求的范圍。圖9A、9B和9C是根據(jù)本實用新型的一個實施方式的等離子體燈設備在各個制造階段期間的簡圖。這些圖僅是實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。在上面對于圖4和圖5的描述中，可發(fā)現(xiàn)對于電弧管結構、芯柱結構和填充材料這些內(nèi)容的詳細描述。如所示，下面的圖9A-9D示出本實用新型的一個或多個實施方式的制造過程的不同階段。可在上面對于圖7和圖8的描述中發(fā)現(xiàn)關于制造方法的細節(jié)。圖9A示出了可具有開口的電弧管結構。圖9B示出了設置在電弧管結構的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的填充材料。圖9C示出了芯柱結構的一個實施方式，其中該芯柱結構耦接至電弧管結構的一部分。圖9D示出了芯柱結構的另一個實施方式，其中該芯柱結構通過熱處理而形成。圖10示出了將RF能量耦合至氣體填充容器(燈泡)的傳統(tǒng)的空氣諧振器/波導的實例?？諝庵C振器400包圍附接至芯柱420的氣體填充容器410。在圖10的底部示出了諧振器的橫截面。圖中所示的尺寸A對應于在900MHz的基本諧振模式下運行的空氣諧振器的直徑，且大約是16. 5cm,該尺寸是900MHz下的自由空間波長的約一半(典型地是作為波導內(nèi)部有效波長的自由空間引導波長的一半)。該諧振器的尺寸對于多數(shù)燈具來說太大。此外，燈泡的電弧被諧振器的壁完全包圍，使得在設計燈具時難以與傳統(tǒng)的反射體和光學器件一起使用。圖11示出了將RF能量耦合至氣體填充容器(燈泡)的傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器/波導的實例。利用輸入探針540將RF能量耦合到介質(zhì)諧振器500中。諧振器將RF能量耦合到位于介質(zhì)諧振器內(nèi)部的氣體填充容器510，其中大部分電弧515被介質(zhì)諧振器包圍?？墒褂梅答佁结?50將少量的RF能量耦合出諧振器，并與放大器和輸入探針結合來形成反饋回路，以對燈加電。該諧振器的橫截面在圖11的底部示出，其中尺寸B對應于該諧振器的直徑。該方法優(yōu)于圖10所示的空氣諧振器的一個優(yōu)點在于，該諧振器(以基本運行模式設計)的尺寸大約減小了介電材料的有效介電常數(shù)的平方根。因此，例如在諧振器由介電常數(shù)為9. 4的氧化鋁制成的情況下，圖10中所示的900MHz空氣諧振器的直徑減小了大約3至 5. 3cm的因數(shù)(尺寸B)。該方法的缺陷在于，諧振器必須由低RF損失的介電材料制成并且諧振器更昂貴且更難以制造。此外，燈泡515的大部分電弧位于介電材料的內(nèi)部，所以難以實現(xiàn)燈具中所使用的光學部件的設計更靈活性。利用本實用新型的一個或多個實施方式， 已經(jīng)克服了這些和其他的局限性，將在下面更詳細地描述。圖12是本實用新型的一個實施方式的緊湊的空氣諧振器/波導的簡圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶１绢I域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。燈殼體600由導電材料制成。這種導電性可通過應用導電飾面或通過選擇導電材料來實現(xiàn)。導電飾面的實例實施方式是銀粉漆，或者可替換地，燈本體可由諸如鋁的導電材料的薄片制成。在此實施方式中，燈本體由寬直徑的底部625和窄直徑的頂部650構成。示出的是圓柱形燈本體，但也可以采用矩形或其他形狀。輸入耦合元件630在頂表面631處連接至燈本體，且在另一端處穿過燈本體中的開口 610連接至RF連接器611。輸入耦合元件630可由實心的或中空的導體制成，或者可替換地，由具有導電涂層的介電材料制成。輸出耦合元件120在底部605處連接至燈本體，且在另一端處連接至氣體填充容器(燈泡)130。輸出耦合元件可由實心的或中空的導電材料制成，或者可替換地，由具有導電涂層的介電材料制成。輸出耦合元件的頂端形成為緊密地接收氣體填充容器的形狀。在輸出耦合元件由實心導體制成的情況下，使用一薄層介電材料或難熔金屬作為燈泡和輸出耦合元件之間的界面阻擋層。在一個特定實施方式中，氣體填充容器由適當?shù)牟牧现瞥?，諸如石英或半透明的氧化鋁或其他透明或半透明的材料。氣體填充容器填充有惰性氣體(諸如氬氣或氙氣)和發(fā)光體(諸如汞、鈉、硫磺或金屬鹵化鹽(如溴化銦、溴化鈧、碘化鉈、溴化鈥、碘化銫或其他類似材料))(或者其可同時含有多種發(fā)光體)?？傮w而言，RF能量通過輸出耦合元件120電容性地或電感性地或電容性和電感性組合地耦合到燈泡130，使得惰性氣體離子化并使發(fā)光體氣化，從而獲得從燈發(fā)射出的強光。在此實施方式中，燈泡的電弧115沒有被諧振器/波導的壁包圍。反饋耦合元件635穿過燈本體中的開口 620連接至RF連接器621。反饋耦合元件的另一端不連接至燈本體。緊湊的空氣諧振器/波導的諧振頻率取決于多個參數(shù)，這些參數(shù)包括頂部650和底部625的直徑和長度、輸出耦合元件120的長度和直徑、以及輸出耦合元件與燈本體的壁之間的間隙140。通過調(diào)整緊湊的空氣諧振器/波導的這些參數(shù)以及其他參數(shù)，可設計出在不同諧振頻率下運行的諧振器。通過調(diào)整輸入耦合元件630和輸出耦合元件120的長度和它們之間的間隙，可優(yōu)化RF源與燈泡之間的RF功率的耦合。在一個實例實施方式中，燈本體600的底部625可由直徑5cm和高度3. 8cm的中空鋁圓柱體構成，并且頂部650具有1. 6cm的直徑和1. 4cm的高度。輸入耦合元件630的直徑是大約0. 13cm,且輸出耦合元件120的直徑是大約0. 92cm。這樣的空氣諧振器/波導的基本諧振頻率大約是900MHz。通過調(diào)整各個設計參數(shù)(燈本體的尺寸、輸出耦合元件的長度和直徑、輸出耦合元件與燈本體的壁之間的間隙)以及其他參數(shù)，可以獲得不同的諧振頻率。通過調(diào)整各個設計參數(shù)，對于900MHz的諧振器，還可能具有多個其他設計可行方案?；谏鲜鰧嵗O計，可以發(fā)現(xiàn)此空氣諧振器/波導的直徑C(5cm)顯著小于圖10中所示現(xiàn)有技術中的空氣諧振器的直徑A (16. 5cm)。所公開的緊湊的空氣諧振器/波導具有優(yōu)于傳統(tǒng)的大的空氣諧振器和介質(zhì)諧振器的顯著優(yōu)點。較小的諧振器尺寸和所暴露的電弧允許容易地集成到現(xiàn)有燈具中。不需要使用將造成RF損失和難以制造的昂貴的介電材料。 本實用新型的另一顯著優(yōu)點在于，輸入耦合元件630和輸出耦合元件120分別在與燈本體 600的外表面重合的平面631和605處接地。這消除了如下需要精細調(diào)整它們插入到燈本體中的深度、以及它們之間的RF耦合對該深度的任何敏感度，簡化了燈的制造，同時提高了燈亮度收益的一致性。該說明僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖13示出了圖12中所示的燈，其中，在反饋耦合元件635與輸入耦合元件630之間連接有RF放大器210。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。較短的反饋耦合元件635耦合來自諧振器的少量RF能量并通過RF連接器621向RF放大器輸入端212提供反饋。反饋耦合元件635穿過開口 620被燈本體600緊密地接收，這樣不是與燈本體的導電表面直接 DC電接觸。輸入耦合元件630通過RF連接器611與RF放大器輸出端211導電性地連接。 輸入耦合元件630穿過開口 610被燈本體600緊密地接收，這樣不是在底表面處與燈本體直接電接觸。但是，輸入耦合元件的另一端在631處連接至燈本體600。只要放大器在諧振器的諧振頻率下具有大于反饋回路損失的增益并且反饋回路的相位滿足穩(wěn)態(tài)振蕩條件，則反饋耦合元件、RF放大器、輸入耦合元件和空氣諧振器/波導之間的反饋回路導致振蕩。來自放大器的RF功率通過輸入耦合元件耦合至輸出耦合元件120。輸出耦合元件將RF能量耦合至燈泡，使得惰性氣體的離子化后是發(fā)光體的氣化，這形成來自燈泡的光發(fā)射。當然， 可存在其他的變化、修改和替換。圖14A示出了類似于圖13的燈，除了去除了反饋耦合元件之外。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。相反，RF源由振蕩器205和RF放大器210提供，其中振蕩器的輸出端連接至RF放大器210的輸入端212，并且放大器的輸出端211通過RF連接器611與輸入耦合元件630導電性地連接。輸入耦合元件將RF功率傳遞至輸出耦合元件120，輸出耦合元件接著將其耦合至氣體填充容器130。該說明僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖14B是圖14A中所示燈的透視圖，具有添加的反射體670。來自燈泡130的照明輸出由外部反射體670收集并引導，該外部反射體或者是導電的，或者如果由介電材料制成則具有導電襯里，并且該外部反射體附接至燈本體600并與之電接觸。反射體670被描述為拋物面形狀的，燈泡130位于其焦點附近。本領域的普通技術人員將認識到，可設計出多種可能的反射體形狀來滿足光束方向和分布的需要。在一特定實施方式中，所述形狀可以是圓錐形、凸形、凹形、梯形、金字塔形、或這些形狀的任意組合等等。該說明僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖15A是圖14B中燈的橫剖面透視圖，其中不具有RF源和反射體。輸入耦合元件 630示出為連接至緊湊的空氣諧振器/波導600的導電燈本體的頂表面631。在此實施方式中，集成的燈泡/輸出耦合元件組件120示出為(未組裝)具有可螺紋擰入到導電燈本體605的底部的分接的螺紋底部(tapped screw bottom)。在這種情況下，輸出耦合元件由實心導體制成，但也可由具有導電層的介電材料制成。由于在介電材料內(nèi)部沒有電場，所以
20所使用的電介質(zhì)支撐結構的RF損失不重要。其他的附接方法，諸如利用定位螺釘，對于將輸出耦合元件連接至燈本體也是可行的。該說明僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶１绢I域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖15B類似于圖15A，但在這種情況下，輸出耦合元件120螺紋擰入到導電燈本體 605的底部。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶１绢I域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。輸出耦合元件120與燈本體650之間的間隙 140以及輸出耦合元件120的長度和直徑在確定空氣諧振器/波導的諧振頻率時很重要。圖16A、16B、16C和16D示出了在緊湊的空氣諧振器/波導設計中的某些可能的變型，以實現(xiàn)相同的諧振頻率。在設計緊湊的空氣諧振器/波導時，給設計者提供靈活性的多種其他變型也是可行的。如圖16B中所示，通過調(diào)整輸出耦合元件120的長度、燈本體頂部 650的長度與底部625的尺寸，可以獲得與圖16A中所示的空氣諧振器/波導相同的諧振頻率。另一種可能性是改變圖16C中所示的頂部650與輸出耦合元件120之間的空氣間隙 140，但使用較短的頂部650來獲得相同的諧振頻率。在圖16D中，空氣諧振器的頂部650 的一部分逐漸變細，以允許從底部625到頂部的更逐漸過渡。許多其他的變型也是可行的， 包括改變輸出耦合元件120的直徑或改變底部625的尺寸，以改變空氣諧振器/波導的諧振頻率。這些說明僅是一些實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖17示出了本實用新型的另一實施方式，其中，輸出耦合元件120的周圍插入有一電介質(zhì)套管150。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。該電介質(zhì)套管增加了輸出耦合元件120 與燈本體頂部650之間的間隙140中的電容，從而降低了諧振器/波導的諧振頻率。該電介質(zhì)套管可由諸如石英的材料制成，但其他材料也是可行的。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、修改和替換。圖18類似于圖14B，示出了不具有反射體和RF源的緊湊的空氣諧振器/波導的實施方式。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。緊湊的空氣諧振器/波導在三維坐標系統(tǒng)(XYZ) 中的任一尺寸的最大尺寸(在圖中是尺寸C、D和E)小于該空氣諧振器/波導的基本模式的諧振頻率的自由空間波長的1/2。如在一個特定實施方式中所示出的，本實用新型提供一種等離子體燈設備。該設備包括氣體填充容器，該氣體填充容器具有由內(nèi)部區(qū)域和外表面區(qū)域構造的透明或半透明本體、限定于內(nèi)部區(qū)域之內(nèi)的空腔。該設備還具有在氣體填充容器的附近內(nèi)構造的空氣諧振器區(qū)域。在一個特定實施方式中，空氣諧振器區(qū)域具有的最大尺寸小于該空氣諧振器區(qū)域的基本諧振頻率的自由空間波長的1/2。該設備具有被構造成產(chǎn)生2. 5GHz和更小的諧振頻率并耦接至空氣諧振器區(qū)域的RF源。當然，可存在其他的變型、修改和替換。在所示的可替換特定實施方式中，本實用新型提供一種可替換的等離子體燈設備。該設備具有波導本體，該波導本體具有的最大尺寸小于諧振頻率的自由空間波長的 1/2。該最大尺寸選自三維坐標系統(tǒng)中的任一尺寸。當然，可存在其他的變型、修改和替換。圖19示出了氣體填充容器(在這種情況下是石英燈泡)的表面隨輸出耦合元件之上的距離而變的溫度輪廓。圖19的右側示出了來自圖12的燈泡以及諧振器/波導的頂部的一部分。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。在這種情況下，燈泡以豎直方向操作。在輸出耦合元件的端部之上的燈泡的2/3的長度處出現(xiàn)大約852°C的最高溫度。就在稍高于輸出耦合元件的端部的位置出現(xiàn)大約783°C的最低溫度，在這種情況下該位置也靠近燈泡內(nèi)部的最大電場區(qū)域。根據(jù)燈泡的方位、諧振器的設計(包括輸出耦合元件的尺寸和制作它所使用的材料)以及燈泡的形狀和尺寸、以及其他的參數(shù)，可改變燈泡表面的溫度輪廓。當然，可存在其他的變型、修改和替換。在所示的又一可替換實施方式中，本實用新型仍提供一種可替換的等離子體燈設備。該設備具有氣體填充容器，該氣體填充容器具有由內(nèi)部區(qū)域和外表面區(qū)域構造的透明或半透明本體以及限定于內(nèi)部區(qū)域之內(nèi)的空腔。在一個特定實施方式中，該氣體填充容器具有第一端部和第二端部。在一個優(yōu)選實施方式中，該設備具有空間地設置在氣體填充容器的中心區(qū)域內(nèi)的最高溫度輪廓，但在某些情況下這種最高可能會稍有偏離。在一個特定實施方式中，中心區(qū)域位于第一端部和第二端部之間。在一個優(yōu)選實施方式中，最高溫度輪廓位于基本上不與實心諧振器本體區(qū)域干涉的外表面區(qū)域附近內(nèi)。當然，可存在其他的變型、修改和替換。圖20A示出了傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器500中的氣體填充容器130的簡化橫剖面圖，并且圖20B示出了在本實用新型的一個實施方式600中的氣體填充容器130的簡化橫剖面圖。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。如圖20A中可見，在傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器的情況下，來自燈泡的電弧的大部分光135將首先撞擊介質(zhì)諧振器的不透明壁，因為大部分燈泡位于介質(zhì)諧振器內(nèi)部，并且這些光被反射回燈泡。這種所反射光的一部分被電弧吸收然后被再次發(fā)射。光繼續(xù)來回地反彈，直到從燈泡的頂表面發(fā)射出來光145。典型地使用反射涂層或材料包圍燈泡(除了頂表面)，以減少反射損失，但在這過程中還是會有一些反射光損失。在圖20B所示的緊湊的空氣諧振器/波導600的情況下，從燈泡電弧所發(fā)射的光135的大部分穿過透明的或半透明的氣體填充容器的壁，而不被反射回燈泡。從燈泡表面發(fā)射出來的光145從燈泡的大部分表面發(fā)射出來，而不會經(jīng)過多次反射。當然，可存在其他的變型、修改和替換。如所示，根據(jù)一個或多個實施方式，本實用新型提供了一種等離子體燈設備。該設備包括氣體填充容器，其具有由內(nèi)部區(qū)域和外表面區(qū)域構造的透明或半透明本體、限定于內(nèi)部區(qū)域之內(nèi)的空腔；以及RF源，耦合至氣體填充容器，使得電磁輻射經(jīng)過至少50 %的外表面區(qū)域，而不被反射回氣體填充容器的內(nèi)部區(qū)域。而且，本實用新型提供一種用于從等離子體燈設備發(fā)射電磁輻射的方法。該方法包括利用被構造成向氣體填充容器提供RF能量的至少一個或多個RF源從氣體填充容器的內(nèi)部區(qū)域中產(chǎn)生電磁輻射、以及從氣體填充容器的內(nèi)部區(qū)域經(jīng)過氣體填充容器至少50%的外表面區(qū)域傳遞電磁輻射的一部分，而基本上不被反射回氣體填充容器的內(nèi)部區(qū)域。當然，可存在其他的變型、修改和替換。圖21A示出了傳統(tǒng)的介質(zhì)諧振器500的透視圖，并且圖21B示出了根據(jù)本實用新型的一個實施方式的設備600的實施方式的透視圖。在圖21A中，從觀察者900的透視角度看燈泡的電弧115，僅電弧的頂部可見(頂部的虛視線91 。與電弧的中部和底部對應的另兩條視線(標以X的兩條虛線920)被不透明的介質(zhì)諧振器阻擋。如果觀察者沿圍繞介質(zhì)諧振器的圓形移動大約360度(圓形的虛線950)，則仍舊是電弧的頂部對觀察者可見。 在圖21B所示的緊湊的空氣諧振器/波導600的情況下，觀察者900對燈泡的電弧115的底部、中部和頂部具有清晰的視線(三條虛線925)。此外，如果觀察者沿圍繞緊湊的空氣諧振器的圓形移動大約360度(圓形的虛線950)，則觀察者將對燈泡的電弧具有清晰的視線。當然，可存在其他的變型、修改和替換。在所示的再一可替換實施方式中，本實用新型提供一種無電極等離子體燈設備。 該設備具有氣體填充容器，該氣體填充容器具有由內(nèi)部區(qū)域和外表面區(qū)域構造的透明或半透明本體、限定于內(nèi)部區(qū)域之內(nèi)的空腔，其不具有一個或多個電極結構。該設備具有被構造成與氣體填充容器匹配的支撐本體和由電磁輻射形成且具有空間地設置在內(nèi)部區(qū)域內(nèi)的第一端部和第二端部的電弧特征。在一個優(yōu)選實施方式中，當從360度內(nèi)的任何空間位置并且大于與電弧特征的第一端部和第二端部之間的中心部分垂直的假想線觀察時，暴露至少50%的電弧特征。在一個或多個實施方式中，電弧特征設置在內(nèi)部區(qū)域的第一端部和第二端部之間的空間區(qū)域內(nèi)。當然，可存在其他的變型、修改和替換。在其他的實施方式中，本實用新型提供一種無電極等離子體燈設備。該設備具有氣體填充容器，該氣體填充容器具有由內(nèi)部區(qū)域和外表面區(qū)域構造的透明或半透明本體、 以及限定于內(nèi)部區(qū)域之內(nèi)的空腔，其不具有一個或多個電極結構。該設備還具有在氣體填充容器的內(nèi)部區(qū)域的一部分內(nèi)構造的最大電場區(qū)域。在一個特定實施方式中，當從360度內(nèi)的任何空間位置并且大于與氣體填充容器的中心部分垂直的假想線觀察時，從氣體填充容器的外部區(qū)域暴露該最大電場區(qū)域。圖22A示出了使用金屬鹵化物燈730的燈具，其中燈泡731內(nèi)部具有電極。輔助玻璃/石英外殼735包圍氣體填充容器731。使用鎮(zhèn)流器750來運行燈。在這種情況下，由于燈泡的電弧較大，所以難以設計出可有效地收集燈泡產(chǎn)生的所有光的緊湊的低成本反射體700。在利用本實用新型的一個實施方式設計的燈具的情況下，如圖22B，氣體填充容器 (燈泡)130是緊湊的，所以在設計反射體時可將其作為點光源處理。因此，可設計出緊湊且高效的反射體725來收集燈泡產(chǎn)生的所有光。在這種情況下，使用RF驅(qū)動器/鎮(zhèn)流器770 來操作燈。在一個或多個實施方式中，本實用新型優(yōu)選地提供一種單一源的等離子體燈設備。該設備具有單一的點光源，該點光源被構造成無電極的且具有3厘米和更小的最大直徑，并且具有從單一的點光源發(fā)射出的至少20000流明的電磁輻射發(fā)射。如所示，本設備消除了燈陣列的使用和其他復雜繁瑣的設計。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。圖23示出了從本實用新型的實施方式之一發(fā)射的光譜的實例。此圖僅是一個實例，這里不應該不恰當?shù)叵拗茩嗬蟮姆秶?。本領域的普通技術人員將認識到其他的變化、替換和修改。該光譜在光譜的可見光區(qū)域、紫外線區(qū)域和紅外線區(qū)域都具有發(fā)射。通過改變氣體填充容器內(nèi)部的發(fā)光體，可改變所發(fā)射光的光譜特征。在一個或多個實施方式中也設置有該裝置。該裝置包括RF源；電磁諧振器結構，耦接至被構造成將RF能量引入電磁諧振器結構中的至少一個RF耦合元件；以及包括填充材料的燈泡。該燈泡耦接至電磁諧振器結構，以至少從紫外線、可見光或紅外線光譜中發(fā)射電磁能量；并且燈泡的暴露區(qū)域伸出到電磁諧振器結構之外，使得電磁輻射的大部分從燈泡的外表面發(fā)射出來，而不會從電磁諧振器結構反射。在一個或多個實施方式中，光譜可包括上述以及其他區(qū)域的組合。當然，可存在其他的變型、修改和替換。 盡管以上是對特定實施方式的全面描述，但也可采用各種修改、替換結構和等同結構。因此，以上描述和說明不應該認為是限制本實用新型的范圍，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
權利要求1.一種等離子體燈設備，其特征在于，包括殼體，具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域，所述內(nèi)部區(qū)域構造有空間體積；支撐件，設置在所述殼體的內(nèi)部區(qū)域內(nèi)，所述支撐件至少具有一導電的外部區(qū)域，所述支撐件具有第一端部和第二端部；RF源，耦接至所述支撐件；燈泡，至少耦接至所述支撐件的第一端部，所述燈泡具有0. 2cm3至0. 5cm3范圍內(nèi)的內(nèi)部體積；第一耦合件，設置在所述殼體的空間體積內(nèi)；間隙，設置在所述第一耦合件與所述支撐件之間；以及填充材料，設置在所述燈泡內(nèi)。
2.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，發(fā)出的白光提供至少120流明/瓦特。
3.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述設備沿著代表黑體源的可見光區(qū)域以所選的色溫發(fā)出白光。
4.根據(jù)權利要求3所述的設備，其特征在于，所選的色溫在3500開氏度至5000開氏度的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述填充材料維持在700攝氏度至1000 攝氏度范圍內(nèi)的溫度。
6.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述殼體包含金屬材料。
7.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支撐件包含金屬的材料。
8.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支撐件包含鋁材料。
9.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，進一步包括至少20000流明的光通量。
10.根據(jù)權利要求1所述的設備，其特征在于，所述燈泡包含石英、半透明的氧化鋁、或透明的材料。
專利摘要本實用新型提供一種等離子體燈設備。該設備可具有耦接至支撐件的至少第一端部的燈泡，該支撐件設置在具有內(nèi)部區(qū)域和外部區(qū)域的殼體內(nèi)。該殼體還可具有設置在殼體內(nèi)的第一耦合件，并且第一耦合件與支撐件之間可設置有間隙。此外，RF源可耦接至支撐件。燈泡內(nèi)可空間地設置填充材料，填充材料至少包括第一體積的稀有氣體、第一量的第一金屬鹵化物、第二量的第二金屬鹵化物、以及第三量的汞。
文檔編號H01J61/30GK202285229SQ20112017306
公開日2012年6月27日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權日2011年1月12日
發(fā)明者道格拉斯·A·道蒂 申請人:托潘加科技有限公司