微波同軸腔等離子體燈的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及等離子體光源領域，具體是一種微波同軸腔等離子體燈。
【背景技術】
[0002]目前，日常照明光源中使用的燈絲或金屬電極，極大地限制了光源的壽命。因為燈泡電極的蒸發會引起較大的光衰減，而且電極與玻璃的密封長時間工作很容易漏氣，減少了光通量和光源的壽命。
[0003]微波激發等離子體燈具有無電極、壽命長、無光衰、節能環保、光效高等優點，具有廣泛的應用前景。在微波等離子燈中，激勵探針發射微波能量到諧振腔中，并在諧振腔表面的燈泡處形成較強的電場強度，激發燈泡內氣體電離和放電，產生高亮的光源。目前，現有微波等離子體燈技術主要采用陶瓷諧振腔，其中陶瓷部分體積較大，結構復雜，燒結困難，并需要陶瓷表面金屬化，工藝復雜。更重要的是，由于陶瓷材料存在介質損耗，導致大量的微波功率在諧振腔中被陶瓷吸收，不但產生大量的熱引起腔體溫度升高，而且降低了燈泡吸收的能量和等離子體燈的發光效率。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是提供一種微波同軸腔等離子體燈，以解決現有技術陶瓷諧振腔結構工藝復雜和介質損耗較大的問題。
[0005]為了達到上述目的，本實用新型所采用的技術方案為:
[0006]微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:包括有金屬圓盤底座、諧振腔外導體、圓形金屬蓋盤，所述諧振腔外導體為導電金屬材料制成的中空筒狀結構，諧振腔外導體同軸設置在金屬圓盤底座上，由金屬圓盤底座在諧振腔外導體底部筒口處封閉諧振腔外導體，所述圓形金屬蓋盤蓋合在諧振腔外導體頂部筒口處，由圓形金屬蓋盤在諧振腔外導體頂部筒口處封閉諧振腔外導體，諧振腔外導體內同軸設置有內導體，內導體底端緊密垂直連接在金屬圓盤底座上，通過金屬圓盤底座構成內導體與諧振腔外導體之間的短路連接結構，所述圓形金屬蓋盤中心開有通孔，且內導體頂端伸入圓形金屬蓋盤中心通孔中，所述內導體頂端設置有半球形凹槽，半球形凹槽中安裝有無電極圓柱形燈泡，且無電極圓柱形燈泡從圓形金屬蓋盤露出，還包括圓形陶瓷環，圓形陶瓷環由外徑較小的上段和外徑較大的下段構成，且圓形陶瓷環上段外徑與圓形金屬蓋盤中心通孔直徑匹配，圓形陶瓷環內設有豎向的通腔，通腔直徑與內導體外徑匹配，通腔頂端在圓形陶瓷環頂面設置為縮口，縮口的口徑與無電極圓柱形燈泡外徑匹配，圓形陶瓷環的下段的高度遠小于諧振腔外導體空腔的高度，圓形陶瓷環下段側面開有未貫通圓形陶瓷環的盲孔，所述圓形陶瓷環通過通腔裝配在內導體頂部，圓形陶瓷環上段伸入圓形金屬蓋盤中心通孔中并露出圓形金屬蓋盤中心通孔，且圓形陶瓷環頂面縮口套在無電極圓柱形燈泡上，所述諧振腔外導體上部側面設有方形平面，方形平面中間開有耦合通孔，方形平面上安裝有法蘭，法蘭中間開有與耦合通孔同軸連通的圓通孔，所述法蘭圓通孔中插入有同軸型探針，且同軸型探針伸入諧振腔外導體內并插入圓形陶瓷環側面盲孔中。
[0007]所述的微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:所述金屬圓盤底座、諧振腔外導體材質選用高導電率金屬材料。
[0008]所述的微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:所述內導體可為實心結構，或者為中空結構，或者為內部填充有高熱導率材料的中空結構。
[0009]所述的微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:所述圓形陶瓷環選用高熱導率絕緣材料。
[0010]所述的微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:所述無電極圓柱型燈泡上下兩端為半球形中空結構，中間為圓柱形中空結構，無電極圓柱型燈泡泡壁采用石英玻璃或者陶瓷材料。
[0011]所述的微波同軸腔等離子體燈，其特征在于:所述圓形陶瓷環由外徑較小的上段和外徑較大的下段構成，圓形陶瓷環下段外徑與諧振腔外導體內腔直徑匹配，或者小于諧振腔外導體內腔直徑，圓形陶瓷環下段高度與諧振腔外導體內腔高度匹配，圓形陶瓷環上段外徑與圓形金屬蓋盤中心通孔直徑匹配，圓形陶瓷環上段高度與圓形金屬蓋盤中心通孔高度匹配，圓形陶瓷環內設有豎向的通腔，通腔直徑與內導體外徑匹配，圓形陶瓷環上部側面開有未貫通圓形陶瓷環的盲孔，所述圓形陶瓷環通過其通腔套裝在內導體上，圓形陶瓷環下段的底面與金屬圓盤底座相接觸，圓環形陶瓷環上段伸入圓形金屬蓋盤中心通孔中并填滿圓形金屬蓋盤中心通孔，所述同軸型探針穿過諧振腔外導體上部側面耦合通孔后直接插入圓形陶瓷環側面盲孔中。
[0012]本實用新型的益處在于，微波同軸諧振腔等離子體光源可以大大減少了陶瓷的用量，無需陶瓷金屬化，工藝簡單，減輕了等離子體燈的重量。而且，由于腔體內介質主要為空氣，大大減小了腔體的介質損耗，有利于提高等離子燈的發光效率。同時，作為改進，腔體介質也可以采用陶瓷材料，從而增強等離子體燈的散熱和工作穩定性，和現有技術相比，同時還可以減小體積并降低重量，因而具有較大的靈活性。
[0013]本實用新型可以應用于各種微波激發等離子體燈的諧振腔，實現對微波能量的聚集，產生較高的電場強度，從而使燈泡內部氣體電離，形成高亮度的等離子體光源。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型微波同軸諧振腔等離子體光源外形示意圖。
[0015]圖2為本實用新型微波同軸諧振腔等離子體光源外形主視圖。
[0016]圖3為本實用新型同軸腔等離子體光源第一個實施例的內部結構圖。
[0017]圖4為本實用新型第一個實施例中圓形陶瓷環的結構圖。
[0018]圖5為本實用新型同軸腔等離子體光源第二個實施例的內部結構圖。
[0019]圖6為本實用新型第二個實施例中圓形陶瓷環的結構圖。
【具體實施方式】
[0020]如圖1-圖4所示。微波同軸腔等離子體燈，包括有金屬圓盤底座2、諧振腔外導體1、圓形金屬蓋盤5，諧振腔外導體I為導電金屬材料制成的中空筒狀結構，諧振腔外導體I同軸設置在金屬圓盤底座2上，由金屬圓盤底座2在諧振腔外導體I底部筒口處封閉諧振腔外導體1，圓形金屬蓋盤5蓋合在諧振腔外導體I頂部筒口處，由圓形金屬蓋盤5在諧振腔外導體I頂部筒口處封閉諧振腔外導體1，諧振腔外導體I內同軸設置有內導體8，內導體8底端緊密垂直連接在金屬圓盤底座2上，通過金屬圓盤底座2構成內導體8與諧振腔外導體I之間的短路連接結構，圓形金屬蓋盤5中心開有通孔，且內導體8頂端伸入圓形金屬蓋盤5中心通孔中，內導體8頂端設置有半球形凹槽，半球形凹槽中安裝有無電極圓柱形燈泡6，且無電極圓柱形燈泡6從圓形金屬蓋盤5露出，還包括圓形陶瓷環7，圓形陶瓷環7由外徑較小的上段和外徑較大的下段構成，且圓形陶瓷環7上段外徑與圓形金屬蓋盤5中心通孔直徑匹配，圓形陶瓷環7內設有豎向的通腔，通腔直徑與內導體8外徑匹配，通腔頂端在圓形陶瓷環7頂面設置為縮口，縮口的口徑與無電極圓柱形燈泡6外徑匹配，圓形陶瓷環7下段的高度遠小于諧振腔外導體空腔的高度，圓形陶瓷環7下段側面開有未貫通圓形陶瓷環7的盲孔，圓形陶瓷環7通過通腔裝配在內導體8頂部，圓形陶瓷環7上段伸入圓形金屬蓋盤5中心通孔中并露出圓形金屬蓋盤5中心通孔，且圓形陶瓷環7頂面縮口套在無電極圓柱形燈泡6上，諧振腔外導體I上部側面設有方形平面，方形平面中間開有耦合通孔，方形平面上安裝有法蘭3，法蘭3中間開有與耦合通孔同軸連通的圓通孔，法蘭3圓通孔中插入有同軸型探針4，且同軸型探針4伸入諧振腔外導體I內并插入圓形陶瓷環7側面盲孔中。
[0021]金屬圓盤底座2、諧振腔外導體I材質選用高導電率金屬材料。
[0022]內導體8可為實心結構，或者為中空結構，或者為內部填充有高熱導率材料的中空結構。
[0023]圓形陶瓷環7選用高熱導率絕緣材料。
[0024]無電極圓柱型燈泡6上下兩端為半球形中空結構，中間為圓柱形中空結構，無電極圓柱型燈泡6泡壁采用石英玻璃或者陶瓷材料，內部包含氬氣以及金屬鹵化物元素，或者包含汞元素。
[0025]如圖5、圖6所示。圓形陶瓷環7由外徑較小的上段和外徑較大的下段構成，圓形陶瓷環7下段外徑與諧振腔外導體I內腔直徑匹配，或者小于諧振腔外導體I內腔直徑，圓形陶瓷環7下段高度與諧振腔外導體I內腔高度匹配，圓形陶瓷環7上段外徑與圓形金屬蓋盤5中心通孔直徑匹配，圓形陶瓷環7上段高度與圓形金屬蓋盤5中心通孔高度匹配，圓形陶瓷環7內設有豎向的通腔，通腔直徑與內導體8外徑匹配，圓形陶瓷環7上部側面開有未貫通圓形陶瓷環7的盲孔，圓形陶瓷環7通過其通腔套裝在內導體8上，圓形陶瓷環下段的底面與金屬圓盤底座2相接觸，圓環形陶瓷環7上段伸入圓形金屬蓋盤5中心通孔中并填滿圓形金屬蓋盤5中心通孔，同軸型探針4穿過諧振腔外導