[实用新型]一种陶瓷无极等离子体光源

说明书

技术领域

本发明属于陶瓷光源领域，尤其涉及一种陶瓷无极等离子体光源。

背景技术

等离子光源是利用等离子体中的受激发原子或分子的辐射提供流明的。其中，电场用来产生和维护原子或分子的激发态，而激发的原分子以不同的几率和速率跃迁回到低能级态，其亏损的能量转变成光子，进而完成电能到光能或流明的转化。而一般的等离子光源，如荧光灯，石英金卤灯，陶瓷金卤灯等，利用电极将电磁场传递到等离子腔体（电弧管）内。电极既是等离子体的两个终端，又为等离子体提供电子，所以它除了受到欧姆加热而且要受到离子和电子轰击，导致电极材料的损失。电极的破坏是等离子体光源的主要损坏模式之一，而且游离的电极材料，如钨，沉积在电弧管上阻挡了光线的输出，因而导致光衰。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种发光效率高、寿命更长的陶瓷无极等离子体光源。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种陶瓷无极等离子体光源，其包括微波谐振腔及陶瓷电弧管，该陶瓷电弧管由透明或透光材料构成，该陶瓷电弧管包括填充发光物质的等离子腔体及设于等离子腔体一端的连接管，连接管内插装有一陶瓷塞杆，该陶瓷塞杆通过焊料与连接管实现气密封接，该微波谐振腔上设有通孔，该陶瓷电弧管设于通孔内，该微波谐振腔还连接有微波输入源。

本方案中，由于不会产生电极损坏，灯具有更长寿命，另外没有电极材料污染电弧管，能有效减少光源光衰；由于不用电极定义电场，等离子体不再终结在电极端面上，等离子体更均匀地充满整个腔体，所以更充分地利用所有发光物质，因而有更高光效，同时也不用担心发光物质与电极反应，因而有更多发光物质选择。

另外，陶瓷材料制成的电弧管，其与石英电弧管相比，具有如下优点：

1、陶瓷比石英更耐高温，有利于提高等离子体气压，提高光效；

2、陶瓷可以耐更高气压，可以在更高气压下工作，提高光效；

3、由于陶瓷比石英更导热，陶瓷表面温度更均匀，有效消除冷点，提高光效和颜色一致性；

4、由于陶瓷比石英高频电磁波损耗更小，降低电磁场损耗，提高电光转换效率，或流明每瓦数。

为了提高出光效果，该等离子腔体一部分露出至微波谐振腔外。

该连接管末端设有焊接槽，焊接槽内径大于连接管内径，焊接槽通过填充焊料实现陶瓷电弧管的气密密封。

本方案在连接管末端设有焊接槽，这里的端面焊接比起在连接管内焊接的优点是使焊料最大限度的远离高温等离子区，有利提高焊料的使用性能和寿命。同时，焊料槽可以更可靠地保证焊料的数量和质量，以确保电弧管在高压条件下的气密性。焊料可以在焊料槽原地融化焊接，而不要焊料在毛细管里流动，到达一定深度，然后再完成焊接。焊料在焊料槽里原地焊接简化了封接过程和减少了封接时间。

为了精确定位陶瓷塞杆的位置，该陶瓷塞杆顶端设有与焊接槽固定配合的定位结构，且焊料填充在该定位结构上。

为了精确定位陶瓷电弧管的位置，该连接管形成有一凸位结构，该凸位结构与通孔定位配合。

进一步地，该焊接槽与连接管一体成型，或者该焊接槽是由设于通孔内的凹槽形成。

为了实现更好的密封效果，该陶瓷塞杆外径与连接管内径相当。

该陶瓷塞杆的膨胀系数与连接管一致，能有效避免由于连接管与陶瓷塞杆的膨胀系数不一致，而导致的连接管破裂或存在间隙。较小的间隙有效地防止了发光物质进入间隙而带来的发光物质的流失和由此引起的光效减低和光的颜色的变化。

进一步地，该微波谐振腔为中央位置具有一弧形凹槽的回转体结构，该通孔设于回转体的中心轴位置，该陶瓷电弧管穿过该通孔，且等离子腔体一部分露出至弧形凹槽上。中心轴位置是整个微波谐振腔能量最大的部位，将陶瓷电弧管设置在此位置，使其内发光物质得到最大的能量，发光效果最佳。

为了更进一步提供出光效果，该微波谐振腔由金属壳体及设于金属壳体内的陶瓷介质构成，且该弧形凹槽的外侧面为一反射面。

进一步地，该陶瓷塞杆底端呈弧形凹状结构，该等离子腔体远离陶瓷塞杆的一端也呈弧形凹状结构，该陶瓷塞杆可以由反光陶瓷材料构成。

进一步地，该微波谐振腔还连接有微波检测源，其根据微波谐振腔内的微波能量大小调整微波输入源的输入能量。

附图说明

图1 为本发明实施例1的剖面示意图。

图2 为图1焊接槽部分的放大结构示意图。

图3 为本发明实施例2的剖面示意图。

图4 为本发明实施例2另一种结构的剖面示意图。

具体实施方式