微波同轴腔等离子体灯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及等离子体光源领域，具体是一种微波同轴腔等离子体灯。
【背景技术】
[0002]目前，日常照明光源中使用的灯丝或金属电极，极大地限制了光源的寿命。因为灯泡电极的蒸发会引起较大的光衰减，而且电极与玻璃的密封长时间工作很容易漏气，减少了光通量和光源的寿命。
[0003]微波激发等离子体灯具有无电极、寿命长、无光衰、节能环保、光效高等优点，具有广泛的应用前景。在微波等离子灯中，激励探针发射微波能量到谐振腔中，并在谐振腔表面的灯泡处形成较强的电场强度，激发灯泡内气体电离和放电，产生高亮的光源。目前，现有微波等离子体灯技术主要采用陶瓷谐振腔，其中陶瓷部分体积较大，结构复杂，烧结困难，并需要陶瓷表面金属化，工艺复杂。更重要的是，由于陶瓷材料存在介质损耗，导致大量的微波功率在谐振腔中被陶瓷吸收，不但产生大量的热引起腔体温度升高，而且降低了灯泡吸收的能量和等离子体灯的发光效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种微波同轴腔等离子体灯，以解决现有技术陶瓷谐振腔结构工艺复杂和介质损耗较大的问题。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0006]微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:包括有金属圆盘底座、谐振腔外导体、圆形金属盖盘，所述谐振腔外导体为导电金属材料制成的中空筒状结构，谐振腔外导体同轴设置在金属圆盘底座上，由金属圆盘底座在谐振腔外导体底部筒口处封闭谐振腔外导体，所述圆形金属盖盘盖合在谐振腔外导体顶部筒口处，由圆形金属盖盘在谐振腔外导体顶部筒口处封闭谐振腔外导体，谐振腔外导体内同轴设置有内导体，内导体底端紧密垂直连接在金属圆盘底座上，通过金属圆盘底座构成内导体与谐振腔外导体之间的短路连接结构，所述圆形金属盖盘中心开有通孔，且内导体顶端伸入圆形金属盖盘中心通孔中，所述内导体顶端设置有半球形凹槽，半球形凹槽中安装有无电极圆柱形灯泡，且无电极圆柱形灯泡从圆形金属盖盘露出，还包括圆形陶瓷环，圆形陶瓷环由外径较小的上段和外径较大的下段构成，且圆形陶瓷环上段外径与圆形金属盖盘中心通孔直径匹配，圆形陶瓷环内设有竖向的通腔，通腔直径与内导体外径匹配，通腔顶端在圆形陶瓷环顶面设置为缩口，缩口的口径与无电极圆柱形灯泡外径匹配，圆形陶瓷环的下段的高度远小于谐振腔外导体空腔的高度，圆形陶瓷环下段侧面开有未贯通圆形陶瓷环的盲孔，所述圆形陶瓷环通过通腔装配在内导体顶部，圆形陶瓷环上段伸入圆形金属盖盘中心通孔中并露出圆形金属盖盘中心通孔，且圆形陶瓷环顶面缩口套在无电极圆柱形灯泡上，所述谐振腔外导体上部侧面设有方形平面，方形平面中间开有耦合通孔，方形平面上安装有法兰，法兰中间开有与耦合通孔同轴连通的圆通孔，所述法兰圆通孔中插入有同轴型探针，且同轴型探针伸入谐振腔外导体内并插入圆形陶瓷环侧面盲孔中。
[0007]所述的微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:所述金属圆盘底座、谐振腔外导体材质选用高导电率金属材料。
[0008]所述的微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:所述内导体可为实心结构，或者为中空结构，或者为内部填充有高热导率材料的中空结构。
[0009]所述的微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:所述圆形陶瓷环选用高热导率绝缘材料。
[0010]所述的微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:所述无电极圆柱型灯泡上下两端为半球形中空结构，中间为圆柱形中空结构，无电极圆柱型灯泡泡壁采用石英玻璃或者陶瓷材料。
[0011]所述的微波同轴腔等离子体灯，其特征在于:所述圆形陶瓷环由外径较小的上段和外径较大的下段构成，圆形陶瓷环下段外径与谐振腔外导体内腔直径匹配，或者小于谐振腔外导体内腔直径，圆形陶瓷环下段高度与谐振腔外导体内腔高度匹配，圆形陶瓷环上段外径与圆形金属盖盘中心通孔直径匹配，圆形陶瓷环上段高度与圆形金属盖盘中心通孔高度匹配，圆形陶瓷环内设有竖向的通腔，通腔直径与内导体外径匹配，圆形陶瓷环上部侧面开有未贯通圆形陶瓷环的盲孔，所述圆形陶瓷环通过其通腔套装在内导体上，圆形陶瓷环下段的底面与金属圆盘底座相接触，圆环形陶瓷环上段伸入圆形金属盖盘中心通孔中并填满圆形金属盖盘中心通孔，所述同轴型探针穿过谐振腔外导体上部侧面耦合通孔后直接插入圆形陶瓷环侧面盲孔中。
[0012]本实用新型的益处在于，微波同轴谐振腔等离子体光源可以大大减少了陶瓷的用量，无需陶瓷金属化，工艺简单，减轻了等离子体灯的重量。而且，由于腔体内介质主要为空气，大大减小了腔体的介质损耗，有利于提高等离子灯的发光效率。同时，作为改进，腔体介质也可以采用陶瓷材料，从而增强等离子体灯的散热和工作稳定性，和现有技术相比，同时还可以减小体积并降低重量，因而具有较大的灵活性。
[0013]本实用新型可以应用于各种微波激发等离子体灯的谐振腔，实现对微波能量的聚集，产生较高的电场强度，从而使灯泡内部气体电离，形成高亮度的等离子体光源。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型微波同轴谐振腔等离子体光源外形示意图。
[0015]图2为本实用新型微波同轴谐振腔等离子体光源外形主视图。
[0016]图3为本实用新型同轴腔等离子体光源第一个实施例的内部结构图。
[0017]图4为本实用新型第一个实施例中圆形陶瓷环的结构图。
[0018]图5为本实用新型同轴腔等离子体光源第二个实施例的内部结构图。
[0019]图6为本实用新型第二个实施例中圆形陶瓷环的结构图。
【具体实施方式】
[0020]如图1-图4所示。微波同轴腔等离子体灯，包括有金属圆盘底座2、谐振腔外导体1、圆形金属盖盘5，谐振腔外导体I为导电金属材料制成的中空筒状结构，谐振腔外导体I同轴设置在金属圆盘底座2上，由金属圆盘底座2在谐振腔外导体I底部筒口处封闭谐振腔外导体1，圆形金属盖盘5盖合在谐振腔外导体I顶部筒口处，由圆形金属盖盘5在谐振腔外导体I顶部筒口处封闭谐振腔外导体1，谐振腔外导体I内同轴设置有内导体8，内导体8底端紧密垂直连接在金属圆盘底座2上，通过金属圆盘底座2构成内导体8与谐振腔外导体I之间的短路连接结构，圆形金属盖盘5中心开有通孔，且内导体8顶端伸入圆形金属盖盘5中心通孔中，内导体8顶端设置有半球形凹槽，半球形凹槽中安装有无电极圆柱形灯泡6，且无电极圆柱形灯泡6从圆形金属盖盘5露出，还包括圆形陶瓷环7，圆形陶瓷环7由外径较小的上段和外径较大的下段构成，且圆形陶瓷环7上段外径与圆形金属盖盘5中心通孔直径匹配，圆形陶瓷环7内设有竖向的通腔，通腔直径与内导体8外径匹配，通腔顶端在圆形陶瓷环7顶面设置为缩口，缩口的口径与无电极圆柱形灯泡6外径匹配，圆形陶瓷环7下段的高度远小于谐振腔外导体空腔的高度，圆形陶瓷环7下段侧面开有未贯通圆形陶瓷环7的盲孔，圆形陶瓷环7通过通腔装配在内导体8顶部，圆形陶瓷环7上段伸入圆形金属盖盘5中心通孔中并露出圆形金属盖盘5中心通孔，且圆形陶瓷环7顶面缩口套在无电极圆柱形灯泡6上，谐振腔外导体I上部侧面设有方形平面，方形平面中间开有耦合通孔，方形平面上安装有法兰3，法兰3中间开有与耦合通孔同轴连通的圆通孔，法兰3圆通孔中插入有同轴型探针4，且同轴型探针4伸入谐振腔外导体I内并插入圆形陶瓷环7侧面盲孔中。
[0021]金属圆盘底座2、谐振腔外导体I材质选用高导电率金属材料。
[0022]内导体8可为实心结构，或者为中空结构，或者为内部填充有高热导率材料的中空结构。
[0023]圆形陶瓷环7选用高热导率绝缘材料。
[0024]无电极圆柱型灯泡6上下两端为半球形中空结构，中间为圆柱形中空结构，无电极圆柱型灯泡6泡壁采用石英玻璃或者陶瓷材料，内部包含氩气以及金属卤化物元素，或者包含汞元素。
[0025]如图5、图6所示。圆形陶瓷环7由外径较小的上段和外径较大的下段构成，圆形陶瓷环7下段外径与谐振腔外导体I内腔直径匹配，或者小于谐振腔外导体I内腔直径，圆形陶瓷环7下段高度与谐振腔外导体I内腔高度匹配，圆形陶瓷环7上段外径与圆形金属盖盘5中心通孔直径匹配，圆形陶瓷环7上段高度与圆形金属盖盘5中心通孔高度匹配，圆形陶瓷环7内设有竖向的通腔，通腔直径与内导体8外径匹配，圆形陶瓷环7上部侧面开有未贯通圆形陶瓷环7的盲孔，圆形陶瓷环7通过其通腔套装在内导体8上，圆形陶瓷环下段的底面与金属圆盘底座2相接触，圆环形陶瓷环7上段伸入圆形金属盖盘5中心通孔中并填满圆形金属盖盘5中心通孔，同轴型探针4穿过谐振腔外导