专利名称：微波腔和双波导微波等离子灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及电光源领域，特别是一种微波腔和包括微波腔的双波导微波等离子 灯。
背景技术：
现有的微波等离子灯一般包括生成微波的磁控管，耦合和传输微波的波导，通过 缝或孔耦合的谐振腔以及无极灯泡等。无极灯泡置于谐振腔中，被微波激励而生成光线。谐 振腔需要加工成具有一定转速的几何体(例如圆柱体形等)，而且必须为具有高光透过率 特性的网状结构。因此，加工难度较高。具有此谐振腔的微波等离子灯的体积大、重量重， 价格昂贵。中国专利ZL99241233. 1，ZL01274852. 8公开了另一种微波等离子灯，去掉了微波 谐振腔，改用矩形波导激励技术，降低了微波等离子灯的加工难度和制造成本。此微波等离 子灯的缺点在于在无极灯泡所处的波导口，由于矩形波导E边较宽，电场强度较弱，从而 影响激励效果。另外，无极灯泡所处的位置导致部分光线不能射出至外部空间，影响照明效^ ο
发明内容
有鉴于此，本发明解决的技术问题在于提供了一种微波腔和包括微波腔的双波导 微波等离子灯，利用波导激励技术，激励效果好，还能有效地使光线射出至外部空间。同时， 微波腔和双波导微波等离子灯的加工难度低，体积小，重量轻，制造成本低。本发明是通过以下技术方案实现的一种微波腔，用于防止微波泄漏，并将生成的 光线射出，所述微波腔包括两个短路板，用于防止微波泄漏，并反射生成的光线；一个第 一波导，用于激励微波，以生成光线，并反射生成的光线；和一个金属屏蔽网，用于防止微波 泄漏，并将生成的光线射出所述微波腔；两个短路板、金属屏蔽网与第一波导形成闭合的腔 体。进一步地，所述第一波导呈中空的半椭圆柱形。进一步地，所述两个短路板对称分布于所述第一波导两侧，所述短路板与第一波 导之间的角度大于90度。进一步地，在所述第一波导的表面的大致中心位置，开设有微波谐振窗，用于将微 波耦合至所述微波腔中。进一步地，所述微波谐振窗上设有介质云母片。进一步地，所述微波谐振窗大致为矩形。进一步地，所述短路板为凹面反光镜。较佳地，所述短路板由铝制成。进一步地，所述短路板、第一波导和金属屏蔽网由相同的金属制成。较佳地，所述短路板、第一波导和金属屏蔽网由铝制成。
进一步地，所述金属屏蔽网与所述第一波导通过螺钉、铆钉或焊接方式连接。本发明还提供了一种双波导微波等离子灯，包括一个磁控管，由变频电源供电， 用于生成微波；一个第二波导，用于耦合和传输微波；一个无极灯泡，所述第二波导传输的 微波轰击所述无极灯泡，生成等离子光线，所述磁控管与所述第二波导相连，所述双波导微 波等离子灯还包括上述的微波腔，与所述第二波导相连，用于防止微波泄漏，并将生成的光 线射出所述微波腔，所述无极灯泡置于所述微波腔中。进一步地，所述第二波导为矩形波导。进一步地，所述磁控管包括发射天线，所述发射天线上包覆有介质云母片，所述磁 控管通过所述发射天线与所述第二波导连接。进一步地，所述无极灯泡位于所述微波腔的大致中心位置。进一步地，所述无极灯泡为石英灯泡。本发明的微波腔通过两个短路板、金属屏蔽网与第一波导形成闭合的腔体，有效 防止微波泄漏，并将生成的光线射出。本发明的第一波导呈中空的半椭圆柱形，用于激励微波，以生成光线。利用波导激 励技术，激励效果好。同时，半椭圆柱形相对于现有技术的圆柱形的网状结构，加工难度低， 体积小，重量轻，制造成本低。本发明的双波导微波等离子灯包括两个波导，将微波由第二波导耦合至第一波导 中。无极灯泡被第一波导激励而生成光线。通过短路板的光线反射，将生成的光线从金属 屏蔽网中射出至外部空间。本发明的双波导微波等离子灯利用波导激励技术，激励效果好， 并能将生成的光线射出所述微波腔。同时，本发明的双波导微波等离子灯的加工难度低，体 积小，重量轻，制造成本低。以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以 充分地了解本发明的目的、特征和效果。
图1是本发明的较佳实施例的微波腔的立体图；图2是本发明的较佳实施例的双波导微波等离子灯的立体图；图3是本发明的较佳实施例的双波导微波等离子灯的主视图；图4是本发明的较佳实施例的双波导微波等离子灯的俯视图；图5是图4沿A-A方向的剖面图。标记说明1磁控管，2第二波导，3法兰盘，4金属屏蔽网，5第一波导，6无极灯泡， 7直流电机，8短路板，9介质云母片，10微波谐振窗，11微波腔
具体实施例方式请参阅图1，一种用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出的微波腔11，包括两 个短路板8，用于防止微波泄漏，并反射生成的光线；一个第一波导5，用于激励微波，以生 成光线，并反射生成的光线；和一个金属屏蔽网4，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射 出微波腔11。两个短路板8、金属屏蔽网4与第一波导5形成闭合的腔体。金属屏蔽网4 通过法兰盘3上的若干螺钉与第一波导5固定连接。
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在本实施例中，第一波导5呈中空的半椭圆柱形。两个短路板8为凹面反光镜，对 称分布于第一波导5的两侧，与第一波导5以一定角度连接。第一波导5与短路板8之间 的角度由微波光源实验确定，该角度需保证生成的光线能被反射至金属屏蔽网4。该角度大 于90度，较佳地，该角度略大于90度。两个短路板8、金属屏蔽网4与第一波导5由同一金属制成，例如铝，铁，不锈钢等。 较佳地，两个短路板8、金属屏蔽网4与第一波导5由铝制成。在第一波导5的半椭圆柱的柱面的大致中心位置，开设有微波谐振窗10，用于将 微波耦合至微波腔11中。微波谐振窗10大致为矩形，矩形的尺寸由微波光源实验确定，该 尺寸需保证第二波导2输出的微波能完全耦合至第一波导5。较佳地，微波谐振窗10上设 有介质云母片，有利于增强激励放电的效果。请参阅图2 图5，一种双波导微波等离子灯，包括一个磁控管1，由变频电源供 电，用于生成微波；一个第二波导2，用于耦合和传输微波；一个无极灯泡6，置于微波腔11 中，第二波导2传输的微波轰击无极灯泡6，生成等离子光线；微波腔11，与第二波导2相 连，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出微波腔11。磁控管1通过发射天线第二波导2 相连，发射天线上包覆有介质云母片。第二波导2为矩形波导，通过发射天线连接至矩形波导的大致中心位置。无极灯 泡6位于微波腔11的大致中心位置，无极灯泡为石英灯泡。磁控管1生成频率为2. 45GHz的微波，由发射天线发射至矩形的第二波导2，第二 波导2允许Hltl模数的微波通过。Hltl模数的微波经矩形的微波谐振窗10耦合至微波腔11。 半椭圆柱形的第一波导5激励微波，轰击微波腔11中的无极灯泡6。无极灯泡6含有高纯 度的硫粉和氩气，经轰击后生成近似日光谱的白光。由第一波导5和两个短路板8将反射 生成的光线，光线经由金属屏蔽网4射出到至外部空间。变频电源为磁控管1供电，具有连接杆的无极灯泡6与外部的直流电机7相连。直 流电机7可以使微波照射均勻，并能降低灯泡的温度，有利于实现阻抗匹配。直流电机7以 每分钟300 600转的速度进行旋转。经微波光源实验验证，如果使用直径为M毫米的无极灯泡6，当输入功率为600瓦 时，可生成光效为90流明/瓦，色温为6000开尔文，显色指数为80的等离子光线。需说明的是，本发明的微波腔11的各项结构参数，例如第一波导5的尺寸，微波谐 振窗10的尺寸，两个短路板8的间距，短路板8与第一波导5之间的角度，微波腔11的制 造材料等都应通过微波光源实验进行调整，以实现整个双波导微波等离子灯的微波系统的 阻抗匹配。第一波导5并不限于半椭圆柱形，譬如，可以为半圆柱形等，只需实现激励微波而 生成光线，并反射生成的光线的功能即可。第二波导2也不限于矩形，可以为其他任意形 状，只需实现耦合和传输微波的功能即可。微波谐振窗10可不限于矩形，只需实现将第二 波导2输出的微波耦合至第一波导5的功能即可。另外，金属屏蔽网4与第一波导5并不限于螺钉连接，也可以通过铆钉、焊接等连 接方式与第一波导5固定连接，只需实现金属屏蔽网4与第一波导5连接的功能即可。以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创 造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员
5依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术 方案，皆应在本发明的权利要求保护范围内。
权利要求
1.一种微波腔，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出，其特征在于，所述微波腔包括两个短路板，用于防止微波泄漏，并反射生成的光线； 一个第一波导，用于激励放电，以生成光线，并反射生成的光线； 和一个金属屏蔽网，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出所述微波腔； 所述两个短路板、所述金属屏蔽网与所述第一波导形成闭合的腔体。
2.根据权利要求1所述的一种微波腔，其特征在于，所述第一波导呈中空的半椭圆柱形。
3.根据权利要求1或2所述的微波腔，其特征在于，所述两个短路板对称分布于所述第 一波导两侧，所述短路板与第一波导之间的角度大于90度。
4.根据权利要求1或2所述的微波腔，其特征在于，在所述第一波导的表面的大致中心 位置，开设有微波谐振窗，用于将微波耦合至所述微波腔中。
5.根据权利要求4所述的微波腔，其特征在于，所述微波谐振窗上设有介质云母片。
6.根据权利要求4所述的微波腔，其特征在于，所述微波谐振窗大致为矩形。
7.根据权利要求1所述的微波腔，其特征在于，所述短路板为凹面反光镜。
8.根据权利要求6所述的微波腔，其特征在于，所述短路板由铝制成。
9.根据权利要求1所述的微波腔，其特征在于，所述短路板、第一波导和金属屏蔽网由 相同的金属制成。
10.根据权利要求9所述的微波腔，其特征在于，所述短路板、第一波导和金属屏蔽网 由铝制成。
11.根据权利要求1所述的微波腔，其特征在于，所述金属屏蔽网与所述第一波导通过 螺钉、铆钉或焊接方式连接。
12.—种双波导微波等离子灯，包括 一个磁控管，由变频电源供电，用于生成微波； 一个第二波导，用于耦合和传输微波；一个无极灯泡，所述第二波导传输的微波轰击所述无极灯泡，生成等离子光线， 所述磁控管与所述第二波导相连，其特征在于，所述双波导微波等离子灯还包括如权利要求1所述的微波腔，与所述第 二波导相连，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出所述微波腔，所述无极灯泡置于所述 微波腔中。
13.根据权利要求12所述的双波导微波等离子灯，其特征在于，所述第二波导为矩形 波导。
14.根据权利要求12所述的双波导微波等离子灯，其特征在于，所述磁控管包括发射 天线，所述发射天线上包覆有介质云母片，所述磁控管通过所述发射天线与所述第二波导 连接。
15.根据权利要求12所述的双波导微波等离子灯，其特征在于，所述无极灯泡位于所 述微波腔的大致中心位置。
16.根据权利要求12所述的双波导微波等离子灯，其特征在于，所述无极灯泡为石英 灯泡。
全文摘要
本发明公开了一种微波腔和包括微波腔的双波导微波等离子灯。微波腔用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出，所述微波腔包括两个短路板，用于防止微波泄漏，并反射生成的光线；一个第一波导，用于激励微波，以生成光线，并反射生成的光线；和一个金属屏蔽网，用于防止微波泄漏，并将生成的光线射出所述微波腔；两个短路板、金属屏蔽网与第一波导形成闭合的腔体。本发明的微波腔和双波导微波等离子灯利用波导激励技术，激励效果好，还能有效地使光线射出至外部空间。同时，微波腔和双波导微波等离子灯的加工难度低，体积小，重量轻，制造成本低。
文档编号H01J65/00GK102087952SQ200910258669
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月8日 优先权日2009年12月8日
发明者金行星 申请人:上海市照明灯具研究所, 上海明凯照明有限公司