专利名称：平面辐射器的制作方法
背景技术：
根据权利要求1的前序部分，本发明源自于一种平面辐射器。
在此，它尤其涉及到一种类似于EP0363832及DE-OS19526211中公布的平面辐射器。这种辐射器至少带有一种电极，该电极由介质材料将它与放电室分隔开。在下文中，该电极简称为“介质电极”。
此处名为“平面辐射器”的是指具有平面几何形状的发光辐射器，也就是说，它们发出可见的电磁辐射，或辐射时发出紫外线(UV)及真空紫外线(VUV)。
根据辐射光谱，此类辐射源适用于普通照明和辅助照明，譬如住宅与办公室照明等，此外还可用于指示背景照明，如交通照明与信号照明中采用的LCD(液晶显示)等，对于UV照明，它可用来进行灭菌或光解作用。
现有技术在EP0363832中公布了一处UV大功率辐射器，它带有一对长形电极，此电极连接在高压电源的两个端子上。在此，两电极通过介质材料将它们同彼此及辐射器的放电室隔开。另外，不同极性(阳极与阴极)的长形电极呈相互交替排列，由此，较扁平的放电管就可实现扁平状放电结构了。
WO94/23442中公布了一处不相干辐射源的工作方法，具体为一种放电灯，且它为介质阻塞放电方式。该工作方法预定了一个有效的脉冲序列，其中，单个有效脉冲之间由死区相互隔开。在单极脉冲情况下，这种辐射源可形成许多单个的三角形放电，它们沿着长形电极排成一列。此种脉冲工作方式的优点在于能产生较高的辐射效率。
目前，对于人们使用的EP0363832平面辐射器，它采用的是WO94/23442里公布的方法-这在DE-OS19526211中已有叙述-我们可以发现，放电现象只是在阳极和两个与其直接相邻的阴极之间产生。但是，我们无法预见阳极到底是和两个相邻阴极中的哪一个形成放电。放电不能保持在相邻阴极条和同一阳极之间燃烧。由此，这种平面辐射器总的后果就是会形成一种不规则的放电结构。上述现象还导致了它的另一个缺点，就是功能密度受到了限制。
发明叙述本发明的目的在于，为了克服上述缺点，按照权利要求1的前序部分提供一种平面辐射器，该辐射器具有较高的功率密度，且功率密度的分布也得到了改善。
此目的由权利要求1表明的特征得以实现。在从属权利要求中讲述了具体的优选实施方案。根据现有技术，发明将同一个阳极进行了隔开，且两个直接相邻的阴极分别同隔开后的阳极有一个相等的间距，每个阴极都位于两阳极之前。换句话说，就是在这种阴极对之间另外还排列有一个阳极。
参考附
图1与2，本发明的原理可进一步得到阐明。附图通过实施例对本发明和常规辐射器的视图进行了阐述。由于为了简单明了，所以电极长度可能限制了三角形单个放电的延伸。但在具体的辐射器实施方案中，电极显然会做得比较长，这样在工作时沿着电极就会燃烧许多单个放电了。所以在阐述发明原理时，电极长度并不会起到决定性作用。可以说，附图1与2讲述了电极每个单位长度上的原理情况。
根据发明，至少在一个阴极对之间，优选地，是在每个阴极对Ki、Ki+1之间排列了一个阳极对Ai、A′i，其中，i=1,2,…n,n表示阴极数目(典型地，在附图1与2中选择n=4)。通过采取这种措施，每个阳极Ai、A′i最多只与一个阴极Ki、Ki+1直接相邻。
工作时-预先假定有足够的输入功率-在每个阳极Ai、A′i与其各自相邻的阴极Ki、Ki+1之间形成单个放电i、i′。由此，便避免了技术水平中的缺点，因为在技术水平中，阳极最多只能与其相邻阴极中的一个形成放电燃烧(参考附图2)。
在附图1所示的范例中，本发明的四个阴极K1-K4在每个电极单位长度上可以一共实现六个单个放电1,1′-3、3′-预先假定有足够的输入功率-而现有技术中(见附图2)虽然具有相同排列，但只有四个单个放电1-4。此外，附图2的排列还有上文中提到的一个缺点，就是不能事先确定放电i到底是和相邻阴极Ki、Ki+1中的哪一个形成点火放电。附图2也只是展示了多个放电可能性中的一种。
每个阳极对Ai、A′i的相互间距要小于阳极Ai或A′i与其各自相邻阴极Ki、Ki+1间的距离。由此，阳极对之间不用于放电作用的平面就相当小。其相互间距的有效值约为阳极条的宽度。
在实施方案中，两个阳极Ai、A′i形成一种槽状双阳极结构。对此，阳极对分别提供有两个区，称为一区和二区，两个区按预定的间距相互排列在一起。一区和二区通过第三区彼此连在一块，形成一个整体。
附图简述下面借助一个实施范例来对本发明进行详细阐述。其中附图1为发明的原理图，附图2为现有技术原理图，附图3a为本发明平面辐射器的一个实施范例的俯视图，附图3b为附图3a所示平面辐射器的剖视图。
附图3a与3b展示了一种UV/VUV平面辐射器4的俯视图和沿线BB的剖视图，它为一种扁平“放电灯”，并能发出高效的UV及VUV辐射。平面辐射器4由一个扁平放电室5，四个条状金属阴极6(-)和三个长形叉状双阳极7(+)组成，放电室5带有一个矩形的基面。放电室5的侧面由一个矩形底板8和槽状壳盖9(附图3a中没有表示出来)组成，它们均由玻璃制成。底板8与壳盖9的周边是进行气密连接的，且在里面封装了平面辐射器4的填充气体。填充气体由Xe组成，填充气压为10kPa。双阳极7由两根并排的条片7a、7b组成，它们的末端连接在公共宽条片7c上。阴极6及阳极7镀敷在底板8的内壁上，呈相互平行排列。双阳极7的末端宽条片7c及阴极6的末端都通过气体密封后伸至放电室5之外，以作为电压源接线端。在放电室5的内部，双阳极7均被玻璃膜10完全覆盖，其厚度约为150μm，这与阴极6是不一样的。阴极6与其直接相邻的双阳极7条片7a、7b间的距离约为10mm。两平行条片7a、7b的相互间距g约3mm。在工作时形成许多单个放电(附图3a、3b没有画出)。这种单个放电在阴极6和其相应邻近的双阳极7条片7a、7b之间燃烧。同现在采用的无双阳极排列方式相比(放电室的几何尺寸相同)，本发明的耦合功率密度增益可达到将近75％。
同附图3a、3b讲述的平面辐射器相比，本发明还有一种方案(没有示出)，其不同之处只是在于，阳极与阴极在放电室内均由一种介质膜隔开(双面介质阻塞放电)。
在另一种方案中(没有画出)，放电室的整个内壁都涂有荧光材料或荧光材料混合物，它们可将放电产生的UV/VUV辐射转变成可见光。此外，在底板的内壁上还镀有一种由Al2O3及TiO2组成的光反射膜。它们用来提高辐射器盖板侧的亮度。这种方案涉及到一种扁平状荧光灯，可适用于普通照明或指示背景照明，如LCD(液晶显示)等。
权利要求
1．平面辐射器(4)，它带有一种由不导电材料组成的放电室(5)和长形电极(6,7)，放电室至少是部分透明的，里面密封有一种填充气体，或者放电室为开放型，其中流经一种气体或混合气体，对于电极(6,7)，其阴极(6)和阳极(7a)呈相互交替排列，而且，至少阳极是通过一种介质材料(10)将它与放电室(5)内部隔开的，其特征在于，在相邻阴极(6)之间均另外还排列了一个阳极(7b)，也就是说，在相邻阴极(6)间均布有一个阳极对(7a,7b)。
2．根据权利要求1的平面辐射器，其特征在于，各个阳极对(7a,7b)中单个阳极间的间距(g)小于阳极(7a,7b)与其直接相邻阴极(6)间的间距(d)。
3．根据权利要求1的平面辐射器，其特征在于，各个阳极对(7a,7b)中单个阳极间的间距(g)约位于阳极宽度的一半与两倍之间。
4．根据权利要求3的平面辐射器，其特征在于，各个阳极对(7a,7b)中单个阳极间的间距(g)大致符合阳极的宽度。
5．根据权利要求1的平面辐射器，其特征在于，排列于相邻阴极(6)之间的两个阳极形成槽状双阳极(7)，每个双阳极均带有一种长形的一区(7a)和二区(7b)，其中，双阳极(7)的一区(7a)和二区(7b)按预定的间距相互排列在一起，而且，一区(7a)与二区(7b)通过第三区(7c)而彼此连在一块以形成一个整体。
6．根据权利要求5的平面辐射器，其特征在于，三区(7c)的长度约为小于一区(7a)与二区(7b)长度的十分之一。
7．根据权利要求5的平面辐射器，其特征在于，双阳极(2)有一部分气密地伸至放电室(5)之外，在此，各双阳极(7)的三区(7c)作为连接电源电压的端子。
8．根据权利要求1的平面辐射器，其特征在于，电极(6,7)设在放电室(5)的内壁上，而且，至少阳极对(7)在放电室(5)内的延伸部分是完全被介质膜(10)覆盖住的。
9．根据权利要求1的平面辐射器，其特征在于，放电室的内壁至少部分地带有一种荧光膜。
全文摘要
一种适合于介质阻塞放电的平面辐射器(4),其放电室(5)由不导电材料制成,在放电室(5)的器壁上排列有条状的电极(6,7),其中,阴极(6)与阳极(7a)呈相互交替排列,且至少阳极是通过一种介质材料(10)将它与放电室(5)内部相隔开的。在相邻阴极(6)之间另外还排列了一个阳极(7b),也就是说,在相邻阴极(6)之间均布有一个阳极对(7a,7b)。由此,在最优利用放电室的基础上,可获取一种均匀的放电结构。
文档编号H01J65/04GK1220769SQ98800324
公开日1999年6月23日 申请日期1998年3月20日 优先权日1997年3月21日
发明者F·沃尔克默, L·希茨施克, J·米克, R·思鲍尔, S·杰雷比斯 申请人:电灯专利信托有限公司