專利名稱：等離子體燈設備和用于等離子體燈的設備的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及照明技術。具體地，本實用新型提供了一種使用具有成形的諧振器組件的等離子體照明裝置的方法及裝置，該諧振器組件包括耦接(couple，耦合)至射頻源的螺旋(helical)或線圈(coil)結構。這種等離子體燈能應用于如下應用場合，諸如體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、 紫外線水處理、農業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀及顯示器、以及類似的用途。
背景技術：
很久以來，人類已經使用各種技術進行照明。早期的人類在晚間時刻依靠火來照亮山洞。火通常會消耗木材來作為燃料。木材燃料很快被來源于油脂的蠟燭取代。此后， 蠟燭至少部分被燈取代。某些燈由油類或其他能源來供以燃料。煤氣燈曾經很流行，且對于戶外活動(諸如野營)仍舊很重要。在十九世紀后期，托馬斯愛迪生，這個歷史上最偉大的發(fā)明家之一，構想出了白熾燈，白熾燈使用處于燈泡內的、耦接至一對電極的鎢絲。很多傳統的建筑物及家庭仍使用白熾燈，通常被稱作愛迪生燈泡。盡管非常成功，但愛迪生燈泡會消耗太多的能量且通常效率低。對于某些應用場合，熒光照明取代了白熾燈。熒光燈一般具有一燈管，該燈管容納氣態(tài)材料，其耦接至一對電極。電極耦接至電子鎮(zhèn)流器，該電子鎮(zhèn)流器幫助弓I發(fā)來自熒光照明的放電。傳統的建筑物結構通常使用熒光照明，而非白熾照明。熒光照明比白熾照明的效率高得多，但通常具有更高的初始成本。Shuji Nakamura開創(chuàng)了有效的藍色發(fā)光二極管，該藍色發(fā)光二極管是固態(tài)燈。藍色發(fā)光二極管形成白色固態(tài)燈的基礎，白色固態(tài)燈通常是處于涂覆有黃色磷光體材料的燈泡內的藍色發(fā)光二極管。藍光激發(fā)熒光體材料發(fā)出白光。藍色發(fā)光二極管已使照明工業(yè)發(fā)生了巨大改變，而取代了用于家庭、建筑物、以及其他結構的傳統照明。另一種照明形式通常被稱作無電極燈，該無電極燈能在高強度應用場合中用于放電發(fā)光。Frederick Μ. hpiau是開發(fā)改進的無電極燈的先驅者之一。這種無電極燈依靠實心陶瓷諧振器結構，該諧振器結構耦接至封裝在燈泡中的填充物。電介質諧振器(電介質波導)將來自RF源的RF能量耦接至燈泡填充物，以使填充物放電產生高強度照明。盡管有些成功，但無電極燈仍有許多局限性。用于電介質諧振器/波導的介電材料(諸如氧化鋁)在RF頻率下必須具有低的損耗，這導致更高的材料成本。此外，電介質諧振器/波導難于制造，導致這種燈很昂貴。作為一個實例，對于一般的照明應用場合，無電極燈沒有成功地展開成很大的體積。另外，無電極燈一般難于拆卸及組裝而導致這種燈使用起來效率低。在本說明書的通篇中且特別是在下文中會對這些及其他局限性進行描述。由上可見，高度期望改進的用于照明的技術
實用新型內容
[0007]根據本實用新型，提供了用于照明的技術。具體地，本實用新型提供了一種使用具有成形的諧振器組件的無電極等離子體照明裝置的方法及裝置，該諧振器組件包括耦接至射頻源的螺旋或線圈結構。這種等離子體燈能應用于如下應用場合，諸如體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀及顯示器、這些的任何組合等。在一個特定實施方式中，本實用新型提供了一種等離子體燈設備。該設備包括支柱結構，該支柱結構包括覆蓋在支柱結構的表面區(qū)域上的材料，該支柱結構具有第一端和第二端。根據一個特定實施方式，該設備還具有沿著支柱結構的一個或多個部分可操作地 (operably)構造的螺旋線圈結構。在一個優(yōu)選實施方式中，螺旋線圈作為電感耦合結構 (inductivecoupling structure)并且還便于傳輸熱能。該設備具有構造于支柱結構的第一端的燈泡裝置，該燈泡裝置耦接至螺旋線圈結構。在一個優(yōu)選實施方式中，燈泡裝置包括氣體填充容器，該氣體填充容器填充有惰性氣體，諸如氬氣，以及熒光體或發(fā)光體，諸如汞、 鈉、鏑、硫磺或者金屬鹵化鹽(諸如溴化銦、溴化鈧、或碘化銫)(或者其能同時包含多種熒光體或發(fā)光體)。根據一個特定實施方式，氣體填充容器還能包括金屬鹵化物、或將使放出電磁輻射的其他金屬化合物(metal piece)。本裝置具有諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件被構造成將射頻能量供給到至少螺旋線圈結構并促使燈泡裝置發(fā)出電磁輻射。在一個特定實施方式中，射頻能量的頻率在1000MHz到小于約8MHz的范圍內，但也能是其他范圍。 如在此所使用的，術語“第一”及“第二”并非旨在意指一種順序，而應按普通的含義來解釋。 另外，這種術語可至少通過本說明書中提供的描述來限定以及通過與本領域的普通技術人員理解相一致的含義來限定。在進一步的特定實施方式中，覆蓋在支柱結構的表面區(qū)域上的材料選自介電材料或金屬材料。在進一步的特定實施方式中，覆蓋在支柱結構的表面區(qū)域上的材料包括介電材料，介電材料包括氧化鋁。在進一步的特定實施方式中，覆蓋在支柱結構的表面區(qū)域上的材料包括金屬材料，金屬材料至少包括鋁或銀。在進一步的特定實施方式中，支柱結構包括金屬材料。在進一步的特定實施方式中，支柱結構包括介電材料。在進一步的特定實施方式中，支柱結構包括第一結構和第二結構以及設置在第一結構與第二結構之間的空氣間隙，其中，螺旋線圈結構設置在第一結構與第二結構之間且位于空氣間隙中。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構圍繞支柱結構。在進一步的特定實施方式中，進一步包括殼體以包圍支柱結構、螺旋線圈結構、以及諧振器耦合元件。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構包括金屬材料并進一步包括耦接至支柱結構的第二端的地電位。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構包括金屬材料，金屬材料至少選自鋁、 黃銅、銅、金、或銀。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構的特征在于電阻率為小于9X10—7歐姆 / 平方(ohms/square)。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構包括至少一圈或一圈的一部分。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構包括多于一圈，包含多于一圈的任何部分。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構被構造成增大諧振器結構的電感，諧振器結構至少包括殼體、諧振器耦合元件、以及支柱結構。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構被構造成增大諧振器結構的電感，諧振器結構至少包括殼體和支柱結構，電感的增大是諧振器結構的50%至1000%。在進一步的特定實施方式中，射頻能量的范圍在IOOkHz到1000MHz。在進一步的特定實施方式中，螺旋線圈結構包括在電介質芯上涂覆的螺旋圖案。在進一步的特定實施方式中，進一步包括設置在螺旋線圈結構的長度內部的區(qū)域中的可調的金屬插入件，以允許調整電感。在進一步的特定實施方式中，支柱結構包括沿著螺旋線圈結構的長度的電介質芯，以將熱量從燈泡傳遞至散熱件。在進一步的特定實施方式中，電介質芯由陶瓷材料構成，陶瓷材料包括氧化鋁。在本實用新型的一個可替代實施方式中，形成了一種用于降低諧振頻率并改善裝置的傳熱特性的方法。本方法包括形成一個螺旋狀RF輸出耦合元件，其環(huán)繞介電材料或僅在空氣中形成線圈。存在于螺旋狀RF輸出耦合元件內的電介質用于更有效地吸收由燈泡產生的熱能且隨后通過RF輸出耦合元件及電介質傳遞該熱能。在形成螺旋狀RF輸出耦合元件時，諧振結構的電感(inductance)增大，導致裝置運作所處的諧振頻率更低，而基本上不改變諧振結構的尺寸。在降低運作諧振頻率時，能使用更高效的放大器來使燈運作?？商娲?，能使用更低頻率的諧振器來將RF能量耦接至更大的燈泡并與更高功率的放大器結合，能實現更高照明輸出的燈。在螺旋狀RF輸出耦合元件內增加介電材料有助于將熱量從燈泡傳遞至諧振器/燈本體。而且此外，本實用新型提供了一種用于等離子體燈的設備。該設備包括氣體填充容器。該設備還包括第一線圈結構，該第一線圈結構包括第一端和第二端。優(yōu)選地，第一端耦接至氣體填充容器。該設備還包括第二線圈結構，該第二線圈結構與第一線圈結構的一個或多個部分耦接。在進一步的特定實施方式中，第一線圈結構包括為一種或多種第一直徑的多個第一圈。在進一步的特定實施方式中，第二線圈結構包括多個第二圈結構，第二圈結構包括為一種或多種第二直徑的多個第二圈。在進一步的特定實施方式中，第一線圈結構位于第二線圈結構之內。在進一步的特定實施方式中，第一線圈結構以第一方向構造，且第二線圈結構以第二方向構造，因此第一方向不同于第二方向。在進一步的特定實施方式中，第一線圈結構和第二線圈結構被構造成可操作地耦接至彼此的雙線圈結構。在進一步的特定實施方式中，第一線圈結構平行于第二線圈結構，并且第一線圈結構與第二線圈結構隔開一間隙。[0037]此外，本實用新型提供了一種可替代的等離子體燈設備。根據一個特定實施方式， 該設備具有支撐結構，該支撐結構具有第一端和第二端；以及線圈結構，該線圈結構沿著支撐結構的一個或多個部分而構造。根據一個特定實施方式，該設備還包括構造于支撐結構的第一端的燈泡裝置。該設備具有地電位(ground potential)，耦接至支撐結構的第二端；以及耦合元件，構造成將至少射頻能量供給到至少線圈結構的并促使燈泡裝置發(fā)出電磁輻射。而且此外，根據一個可替代的實施方式，本實用新型提供了一種改善無電極等離子體燈的傳熱的方法。在一個特定實施方式中，本方法包括使用螺旋狀元件來將熱量從等離子體燈引入到散熱件區(qū)域。使用本實用新型而獲得了優(yōu)于現有技術的益處。在一個特定實施方式中，本實用新型提供了一種具有如下構造的方法及裝置用于電磁耦合至燈泡的輸入、輸出和反饋耦合元件的功率傳遞及頻率諧振特性很大程度上獨立于傳統的電介質諧振器，但是也可取決于傳統的設計。在一個優(yōu)選實施方式中，本實用新型提供了一種具有如下布置方式的方法及構造該布置方式用于提高可制造性以及設計靈活性。其他實施方式可包括與現有耦合元件以互補方式起作用的輸出耦合元件和燈泡的集成組件，以及用于街道照明應用場合的相關方法。更進一步，本方法及裝置用于改善傳熱特性，以及進一步簡化了現有及新的街道照明(諸如燈等)的制造和/或改裝。在一個特定實施方式中，對于商業(yè)應用場合，本方法及由此得到的結構制造起來相對簡單且節(jié)省成本。在一個特定實施方式中，本實用新型包括一種螺旋諧振器結構，其增大了電感，且因此降低了裝置的諧振頻率。在一個優(yōu)選實施方式中，諧振頻率可以是約250MHz及更小或約IOOMHz及更小，這取決于線圈的類型、圈 (winding，整圈)的數量、以及其他參數。在一個特定實施方式中，不同于在傳統的等離子體燈中燈泡的電弧基本上被電介質諧振器/波導所環(huán)繞而限制了這種燈與典型燈具一起使用的能力，本方法及燈裝置具有基本上暴露的電弧。根據該實施方式，可獲得這些益處中的一個或多個。在本說明書的通篇中且特別是在下文中會對這些及其他益處進行描述。本實用新型實現了這些益處和已知加工技術方面的其他益處。但是，參照本說明書后面的部分和附圖，可實現對本實用新型的性質和優(yōu)點的進一步理解。

圖IA是電容性地耦接至RF源的氣體填充容器的一般性示意圖。圖IB是電感性地耦接至RF源的氣體填充容器的一般性示意圖。圖2A是包括RF放大器的外諧振器無電極燈的簡化透視圖。圖2B是包括RF源的可替代的外諧振器無電極燈的簡化透視圖。圖2C是可替代的外諧振器無電極燈的簡化透視圖。圖3A是沒有頂部耦合元件的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化透視圖。圖;3B是圖3A所示的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化側剖圖。圖3C是對于圖3A所示的集成的燈泡/輸出耦合元件的可替代的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化透視圖。圖3D是3C所示的可替代的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化側剖圖。圖4A是根據本實用新型的一個實施方式的螺旋狀結構的且包圍空氣的可替代的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化透視圖。[0050]圖4B是根據本實用新型的一個實施方式的螺旋狀結構的且包含介電材料的可替代的集成的燈泡/輸出耦合元件的簡化透視圖，其中該集成的燈泡/輸出耦合元件具有允許調節(jié)諧振頻率的金屬插入件。圖5A是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過單個金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個直的且鄰近輸出支撐結構的諧振器耦合元件。圖5B是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過緊密地卷繞不導電的支撐結構的金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個直的且鄰近輸出支撐結構的諧振器耦合元件。圖5C是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過卷繞但不接觸不導電的支撐結構的金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個直的且鄰近輸出支撐結構的諧振器耦合元件。圖5D是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過附設或涂覆(painted)在不導電的支撐結構周圍的盤旋線圈帶(spiral coil strip)將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個直的且鄰近輸出支撐結構的諧振器耦合元件。圖6A是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過單個金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。根據本實用新型的一個實施方式，它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞第一線圈元件的第二線圈。圖6B是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過緊密地卷繞不導電的支撐結構的金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。根據本實用新型的一個實施方式，它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞第一線圈元件的第二線圈。圖6C是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過卷繞但不接觸不導電的支撐結構的金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。根據本實用新型的一個實施方式，它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞第一線圈元件的第二線圈。圖6D是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過附設或涂覆在不導電的支撐結構周圍的盤旋線圈帶將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。根據本實用新型的一個實施方式，它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞盤旋線圈帶的線圈。圖7A是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，諧振器耦合元件是線圈并通過一間隙與輸出支撐結構分開。該輸出支撐結構能是前述各圖中描述的結構的任何實施方式或者其能是一側接地的直的金屬結構。圖7B是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，諧振器耦合元件是線圈并通過一間隙與同樣呈線圈形式的輸出支撐結構分開。圖8是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過單個金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞第一線圈元件的第二線圈。根據本實用新型的一個實施方式，該第二線圈從諧振器本體的側面供給。圖9是線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，通過單個金屬線圈元件將容納氣體填充容器的輸出支撐結構與接地的支撐結構分開。它耦接至一個直的且鄰近輸出支撐結構的諧振器耦合元件。根據本實用新型的一個實施方式，線圈輸出支撐結構內具有一個沿著線圈的軸線移動的可調金屬插入件，而允許調節(jié)諧振器的運作頻率。圖10是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其中，容納氣體填充容器的輸出支撐結構通過電介質支柱連接至接地的支撐結構并且通過金屬線圈連接至接地的支撐結構。它耦接至一個諧振器耦合元件，該諧振器耦合元件為環(huán)繞第一線圈元件的第二線圈。圖11是根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極燈的簡化橫截面，其與圖 5A類似，除了諧振器的圍繞輸出支撐結構的頂部填充有介電材料以進一步降低諧振器的諧振頻率之外。
具體實施方式
根據本實用新型，提供了用于照明的技術。具體地，本實用新型提供了一種使用具有成形的諧振器組件的等離子體照明裝置的方法及裝置，該諧振器組件包括耦接至射頻源的螺旋或線圈結構。僅以實例的方式，這種等離子體燈能應用于如下應用場合，諸如體育場、安全設施、停車場、軍事及國防、街道、大小建筑物、車輛前燈、飛機著陸、橋梁、倉庫、紫外線水處理、農業(yè)、建筑照明、舞臺照明、醫(yī)療照明、顯微鏡、投影儀及顯示器、這些的任何組
口寸ο圖IA示出了從RF源111到氣體填充容器130的有效能量傳遞的一般性示意圖。 該圖以及所有的其他圖旨在例證一種實施方式，其不應不適當地限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員將認識到其他變型、修改、以及替代。來自RF源的能量被引導到阻抗匹配網絡(network) 215，該阻抗匹配網絡能夠將能量從RF源有效傳遞到諧振結構220。這種阻抗匹配網絡的一個實例是E場或H場耦合元件，但也能是其他的方式。根據本實用新型的一個實施方式，另一阻抗匹配網絡又實現了從諧振器到氣體填充容器130的有效能量傳遞。阻抗匹配網絡的一個實例是E場或H場耦合元件。當然，能有其他變型、修改、以及替代。在一個特定實施方式中，氣體填充容器由適當的材料制成，諸如石英或其他透明或半透明的材料。氣體填充容器填充有惰性氣體(諸如氬氣)以及熒光體或發(fā)光體(諸如汞、鈉、鏑、硫磺或者金屬鹵化鹽(諸如溴化銦、溴化鈧、或碘化銫))(或者其能同時含有多種熒光體或發(fā)光體)。根據一個特定實施方式，氣體填充容器還能包括金屬商化物或將放出電磁輻射的其他金屬化合物。當然，能有其他變型、修改、以及替代。在一個特定實施方式中，使用一電容耦合結構131來將RF能量傳遞至燈泡130內的氣體填充物。如眾所周知的，電容耦合器典型地包括包圍一空間的有限長度的兩個電極并主要地至少使用電場(E場)來耦合能量。如本領域的普通技術人員能認識的，如在此以示意形式所描繪的，阻抗匹配網絡215及230和諧振結構220能被解釋為在RF源與電容耦合結構之間的分布電磁耦合的等效電路模型。使用阻抗匹配網絡還允許該源具有除50歐姆之外的阻抗；這相對于RF源性能可提供降低來自RF源的熱或功率消耗方面的優(yōu)點。降低來自RF源的功率損耗和損失在整體上能夠為燈提供更高的效率。如本領域的普通技術人員還將認識的，阻抗匹配網絡215及230無需是相同的。圖IB示出了從RF源111到氣體填充容器130的有效能量傳遞的一般性示意圖。 來自RF源的能量被引導至阻抗匹配網絡215，該阻抗匹配網絡能夠將能量從RF源有效傳遞到諧振結構220。另一阻抗匹配網絡230又能夠將有效能量從諧振器傳遞到氣體填充容器130。使用電感耦合結構145來將RF能量傳遞至燈泡130內的氣體填充物。如眾所周知的，電感耦合器典型地包括有限長度的電線或線圈狀電線并主要地使用磁場(H場)來耦合能量。如本領域的普通技術人員能認識的，如在此以示意形式所描繪的，阻抗匹配網絡215 及230和諧振結構220能被解釋為在RF源與電感耦合結構之間的分布電磁耦合的等效電路模型。使用阻抗匹配網絡還允許該源具有除50歐姆之外的阻抗；這相對于RF源性能可提供降低來自RF源的熱或功率消耗的優(yōu)點。降低來自RF源的功率消耗和損失在整體上能夠為燈提供更高的效率。如本領域的普通技術人員還能認識的，阻抗匹配網絡215及230 無需是相同的。圖2A是采用了燈本體600的無電極燈的簡化透視圖，燈本體的外表面601是導電的且接地。描繪了一個圓柱形的燈本體，但可使用矩形或其他形狀。這種導電性可通過應用導電飾面、或者通過選擇導電材料而實現。導電飾面的一個實例是銀粉漆，或者可替代地， 燈本體能由導電材料(諸如鋁)的薄片制成。集成的燈泡/輸出耦合元件組件100通過開口 610由燈本體600接收。燈泡/輸出耦合元件組件100包括燈泡130，該燈泡是最終產生照明輸出的氣體填充容器。本實用新型的一個方面在于組件100的底部、輸出耦合元件120在平面101處接地至(grounded to)本體600及其導電表面601。通過外部反射體670聚集并引導來自燈泡的照明輸出，該外部反射體是導電的或者其由具有導電襯里的介電材料制成，并且其附接至本體600且與之電接觸。本實用新型的另一個方面在于，組件100的頂部、頂部耦合元件125于平面102處經由接地母線710及反射體670接地至本體600?？商娲?，反射體 670可不存在，并且接地母線與本體600進行直接電接觸。反射體670被描繪成拋物線的形狀，燈泡130定位于其焦點附近。本領域的普通技術人員將認識到的是，能設計出廣泛種類的可行的反射體形狀來滿足光束方向的要求。在一個特定實施方式中，這些形狀能是圓錐形、凸形、凹形、梯形、金字塔形、或這些形狀的任何組合等。較短的反饋E場耦合元件635耦合來自燈泡/輸出耦合元件組件100的少量RF能量，并向RF放大器210的RF放大器輸入端211提供反饋。反饋耦合元件635通過開口 612由燈本體600緊密地接收，且因此沒有與燈本體的導電表面601進行直接DC電接觸。輸入耦合元件630與RF放大器輸出端212 導電性地連接。輸入耦合元件630通過開口 611由燈本體600緊密地接收，且因此沒有與燈本體的導電表面601進行直接DC電接觸。然而，本實用新型的另一個關鍵方面在于，輸入耦合元件的頂部于平面631處接地至本體600及其導電表面601。RF功率從輸入耦合元件630主要且強烈地電感性地耦合到燈泡/輸出耦合元件組件100，這通過物理接近、它們的相對長度、及它們的接地平面的相對布置實現。燈泡/輸出耦合元件組件的表面637覆蓋有導電飾面或導電材料，并連接至本體600及其導電表面 601?？商娲?，它能一體化為燈本體600的一部分。燈泡/輸出耦合元件組件的其他表面 (包括表面638、639、及640)沒有覆蓋導電層。此外，表面640在光學上是透明的或半透明的。通過電磁模擬并通過直接測量發(fā)現，輸入耦合元件630及輸出耦合元件120與燈組件 100之間的耦合是高頻選的并且主要是電感的。這種頻選性(frequency selectivity)提供用于在包括輸入耦合元件630、燈泡/輸出耦合元件組件100、反饋耦合元件635、以及放大器210的電路中的諧振振蕩器。本領域的普通技術人員將認識到的是，該諧振振蕩器是在圖IA和圖IB中示意性地描繪的RF源111的等效物。本實用新型的一個顯著優(yōu)點在于，輸入耦合元件630及燈泡 /輸出耦合元件組件100分別于平面631及101處接地，上述兩個平面與本體600的外表面重合。這消除了如下需要精細地調整它們插入到燈本體中的深度、以它們之間的RF耦合對此深度的任何靈敏度，簡化了燈的制造，并且改善了燈亮度收益(brightness yield)的一致性。圖2B是無電極燈的簡化透視圖，其與圖2A所示的無電極燈的不同之處僅在于其 RF源不是分布振蕩器電路，而是與RF放大器210的RF放大器輸入端211導電性地連接的單獨振蕩器205。RF放大器輸出端212與輸入耦合元件630導電性地連接，該輸出耦合元件將RF功率傳遞至燈泡/輸出耦合元件組件100。輸入耦合元件630與燈泡/輸出耦合元件組件100中的輸出耦合元件之間的耦合的諧振特性與RF源在頻率上相匹配，以優(yōu)化RF 功率傳遞。當然，能有其他變型、修改、以及替代。圖2C是無電極燈的簡化透視圖，其與圖2A所示的無電極燈類似，除了其沒有反射體670之外。燈泡組件中的頂部耦合元件125使用接地母線715直接連接至燈本體600。 該圖僅是一個實例，在此其不應不適當地限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員將認識到其他變型、修改、以及替代。圖3A是用于集成的燈泡/輸出耦合元件組件100的可替代設計的簡化透視圖。該組件不包括頂部耦合元件。該組件由兩部分構成。底部Iio包括輸出耦合元件120，該輸出耦合元件由在其外表面涂覆有導電飾面(諸如銀)的電介質支柱122構成，該電介質支柱由諸如氧化鋁的材料制成。頂部由燈泡(氣體填充容器)130構成，該燈泡由對于可見光而言是透明的材料制成，諸如石英或半透明的氧化鋁。本實用新型的一個關鍵方面在于，輸出耦合元件120的電介質支柱被鉆孔，以緊密地接收燈泡130，從而同時進行通過其電介質中心的傳熱以及通過其導電外涂層的RF耦合。輸出耦合元件的電介質支柱的與燈泡相接觸的區(qū)域沒有覆蓋導電飾面。使用該燈泡組件的方法，高RF場遠離燈泡的端部，導致得到更可靠的燈。本實用新型的另一個關鍵方面在于，輸出耦合元件120于平面121處與圖2A、圖 2B、及圖2C中描繪的燈本體600進行接地接觸。本體110的通過如在圖2A、圖2B、及圖2C中描繪的燈本體600接收(并且與輸入耦合元件630的長度重疊)的且在圖3A中示出為位于虛線140下方的部分沒有涂覆導電層。本體110的位于燈本體600上方但基本上位于燈泡130下方的部分被示意性地描繪成介于140與141之間的區(qū)域；這部分可涂覆有導電飾面117。導電涂層的目的在于屏蔽不需要的電磁輻射。導電飾面117的一個實例實施方式是銀粉漆?？商娲兀⒎菍щ婏椕?，本體110的介于140與141之間的部分能通過作為燈本體600的延伸的一部分的金屬環(huán)650 覆蓋。圖;3B是圖3A所示的集成的燈泡/輸出耦合元件組件100的簡化側剖圖。圖3C是用于集成的燈泡/輸出耦合元件組件100的可替代設計的透視圖，其與圖
117A中描繪的輸出支撐結構相同。該組件使用實心的導體(金屬支柱)120制成，并在頂部處凹入以緊密地接收氣體填充容器130的一端。金屬支柱121的另一端接地至燈本體。能使用介電材料或耐火材料(諸如鉬)的薄層來作為燈泡與金屬支柱之間的界面?？商娲?， 金屬支柱的頂部或全部金屬支柱能由其外表面覆蓋有高導電率的金屬層(諸如銀或銅)的耐火金屬制成。金屬支柱內部也能是中空的或填充有更高導熱率的不同金屬。該組件沒有頂部耦合元件。圖3D是圖3C所示的集成的燈泡/輸出耦合元件組件100的側剖圖。該燈泡/輸出耦合元件與圖:3B的燈泡/輸出耦合元件類似，除了支柱由實心的導體而非覆蓋有導電層的介電材料制成以外。該圖僅是一個實例，在此其不應不適當地限制權利要求的范圍。本領域的普通技術人員將認識到其他變型、修改、以及替代。圖4A是本實用新型的一個實施方式的簡化透視圖，該實施方式包括螺旋狀結構的且包圍空氣的RF輸出耦合元件。螺旋結構507能具有約2到30個圈。在其他實施方式中，這些圈可以多于一個圈(包括部分)，并可大于三十個圈。在另外的其他實施方式中，這些圈能是一個圈的一部分。輸出耦合元件包括導電金屬并附接至將燈泡130保持在適當位置的金屬支柱結構505。用于輸出耦合元件的金屬能是但不限于鋁、黃銅、銅、金、或銀。如圖5A所示，RF輸出耦合元件506的另一端接地至燈本體的外導電表面。因此，該設計作為一種將RF源形成的流入諧振結構中RF能量耦合至氣體填充容器的有效方式。本實施方式的一個優(yōu)點在于，支柱及螺旋結構RF輸出耦合元件作為一種耗散來自諧振結構內的燈泡的熱量的更有效方式，且因此形成改善的裝置傳熱特性。也就是說，支柱結構通過支柱結構的材料或涂層而吸走絕大部分由燈泡產生的熱能，同時將螺旋結構保持在期望的溫度下。根據一個特定實施方式，這種期望的溫度導致螺旋結構的期望傳導性特性，以保持等離子體設備的性能(例如，效率)。在形成等離子體期間，產生大量的熱量。 通過這種裝置產生的等離子體中的顆粒的溫度典型地處于一千攝氏度或幾千攝氏度的數量級。為了防止對燈造成損壞并且為了裝置的總體安全性，需要一種消耗由燈泡產生的熱量的有效方式。由于螺旋RF輸出耦合元件直接耦接至保持燈泡的金屬基座，產生的熱量傳導到RF輸出耦合元件中。使用螺旋狀的RF輸出耦合元件形成了一種具有更大表面積的結構，其中，熱量可耗散在空氣中。通過形成與周圍空氣相接觸的更大表面積，消耗更大量的來自燈泡的熱量并通過RF輸出耦合元件散出。這種改善的燈的傳熱特性使得可靠性及安全性改善。本實施方式的另一個優(yōu)點在于，使用螺旋RF輸出耦合元件降低了裝置的諧振頻率，由此允許裝置在更低的RF頻率下運作。特別地，根據一個或多個實施方式，在形成螺旋狀的RF輸出耦合元件結構時，在該結構內形成大量的磁通量，進而導致諧振器結構的磁通量的電感水平增大50%到約1000%。在一個或多個優(yōu)選實施方式中，電感增大了從約1. 1 到106及更大。也就是說，運作諧振頻率可以是50kHz及更大，例如10MHz。裝置的諧振頻率與電感成相反的關系，因此在更高的電感水平下，諧振頻率降低。在諧振頻率降低到處于 8MHz到約1000MHz的范圍內時，裝置能夠在更低的RF頻率下運作，進而變得更有效。當然， 能有其他變型、修改、以及替代。圖4B本實用新型的一個可替代實施方式的簡化透視圖，該實施方式由螺旋狀結構的且包圍介電材料908的RF輸出耦合元件907構成，其中金屬插入件909允許調整諧振器的諧振頻率。與先前的實施方式相同，本實施方式的RF輸出耦合元件連接至用于支撐燈泡130的金屬支柱結構905。如圖9所示，輸出耦合元件906的另一端接地至導電的燈本體的外表面。本實施方式將介電材料結合到螺旋RF輸出耦合元件內。這種介電材料能是但不限于氧化鋁或其他任何適當的電介質或陶瓷材料。該介電材料沒有傳導由RF源產生的且流過RF輸出耦合元件的電流，但是，該介電材料吸收來自RF輸出耦合元件的螺旋線圈的熱量以及來自燈泡經過耦合元件905的頂部的熱量。由于介電材料能夠吸收大量的熱量同時提供電絕緣，因此使用處于RF輸出耦合元件內的電介質進一步改善了燈的傳熱特性。使用螺旋輸出耦合元件增大了諧振器的電感，降低了諧振器的諧振頻率，由此允許燈在更低的 RF頻率下運作。本實施方式還將金屬插入件909結合到介電材料與螺旋RF輸出耦合元件之間。金屬插入件在一端與螺旋RF輸出耦合元件進行接觸且在另一端與輸出耦合元件的基座906 進行接觸。金屬插入件的長度小于整個螺旋RF輸出耦合元件的長度。但是，金屬插入件的長度能調節(jié)，從而使其能于沿著螺旋RF輸出耦合元件的長度的不同位置處進行接觸。一種調節(jié)金屬插入件的長度的方法是通過使用沿著金屬插入件的長度的螺紋并將金屬插入件旋入輸出耦合元件的基座中以調節(jié)其長度。當然，其他調節(jié)金屬插入件的長度的方法也是可行的。隨著將金屬插入件的長度調節(jié)成使其與螺旋輸出耦合元件在不同位置處進行接觸，輸出耦合元件的電感改變，導致諧振器的諧振頻率改變。能利用金屬插入件來調整諧振器的諧振頻率，以優(yōu)化燈的性能并提高制造收益。圖5A示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼501的輸入端口 502。RF能量通過標準RF連接器503耦合到諧振器外殼501中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的直的諧振器耦合元件504引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件505、506、及507構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由三個元件構成。導電的接地支撐基座506提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件507的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料，從而支撐并連接至輸出支撐結構505。 輸出支撐結構505能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件504引導到產生光的氣體填充容器130中。圖5B示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼501的輸入端口 502。RF能量通過標準RF連接器503耦合到諧振器外殼501中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的直的諧振器耦合元件504引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件505、506、507、及 508構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座506提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件507的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料。使用不導電(陶瓷)支撐結構 508來物理地支撐線圈元件507及輸出支撐結構505，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構505。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件504引導到產生光的氣體填充容器130中。圖5C示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼501的輸入端口 502。RF能量通過標準RF連接器503耦合到諧振器外殼501中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的直的諧振器耦合元件504引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件505、506、507、及 509構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座506提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件507的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料。使用不導電(陶瓷)支撐結構 509來物理地支撐輸出支撐結構505，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構505。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件504引導到產生光的氣體填充容130中。圖5D示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼501的輸入端口 502。RF能量通過標準RF連接器503耦合到諧振器外殼501中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的直的諧振器耦合元件504引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件505、506、508、及510 構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座506提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件510的連接。線圈元件是以導電條的形狀構造在不導電(陶瓷)支撐結構508上的導電材料，并提供與輸出支撐結構505的電連接。使用不導電支撐結構508來物理地支撐輸出支撐結構505，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構505。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件504引導到產生光的氣體填充容器130中。圖6A示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼601的輸入端口 602。RF能量通過標準RF連接器603耦合到諧振器外殼601中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件604環(huán)繞中心支撐結構組件，并引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件605、606、及607構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由三個元件構成。導電的接地支撐基座606提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件607的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料，從而支撐并連接至輸出支撐結構605。輸出支撐結構605能由任何導電材料制成，或由不導電材料 (陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件604引導到產生光的氣體填充容器130中。圖6B示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼601的輸入端口 602。RF能量通過標準RF連接器603耦合到諧振器外殼601中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件604環(huán)繞中心支撐結構組件，并引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件605、606、607、及608構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座606提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件607的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料。使用不導電(陶瓷)支撐結構608來物理地支撐線圈元件607及輸出支撐結構605，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構605。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件604引導到產生光的氣體填充容器130中。圖6C示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。RF能量通過標準RF連接器603耦合到諧振器外殼601中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件604環(huán)繞中心支撐結構組件，并引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件605、606、607、及609構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座606提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件607的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料。使用不導電(陶瓷)支撐結構609來物理地支撐輸出支撐結構605， 并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構 605。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件604引導到產生光的氣體填充容器130中。圖6D示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。RF能量通過標準RF連接器603耦合到諧振器外殼601中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件604環(huán)繞中心支撐結構組件，并引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件605、606、608、及610構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座606提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件610的連接。線圈元件是以導電條的形狀構造在不導電(陶瓷)支撐結構608上的導電材料，并提供與輸出支撐結構605的電連接。使用不導電支撐結構608來物理地支撐輸出支撐結構605，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構605。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件604引導到產生光的氣體填充容器130中。圖7A示出了根據本實用新型的一個實施方式的具有線圈諧振器耦合元件的無電極等離子體燈的橫截面。能量通過標準RF連接器703耦合到諧振器外殼701中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件704位于從連接器到諧振器的相對端，沒有圍繞輸出支撐結構705。輸出支撐結構在一端處連接至氣體填充容器130且在另一端處接地(連接至諧振器外殼)。使用輸出支撐結構705來物理地支撐并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。輸出支撐結構能由任何導電材料制成， 或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件704引導到產生光的氣體填充容器130中。圖7B示出了根據本實用新型的一個實施方式的具有線圈諧振器耦合元件的線圈無電極等離子體燈的簡化橫截面。能量通過標準RF連接器703耦合到諧振器外殼701中。
15具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件704位于從連接器到諧振器的相對端，沒有圍繞也呈與圖5類似的線圈形式的輸出支撐結構705。該輸出支撐結構由三個元件705、706、及707構成。導電的接地支撐基座706提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件707的連接。線圈元件是構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼的導電材料，從而支撐并連接至輸出支撐結構705。輸出支撐結構705能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件704引導到產生光的氣體填充容器130中。圖8示出了根據本實用新型的另一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼801的輸入端口 802。在這種情況下，輸出端位于諧振器的一側上。RF能量通過標準RF連接器803耦合到諧振器外殼801中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件804環(huán)繞輸出支撐結構組件， 并引導諧振器內的RF能量，以將該能量耦合至由元件805、806、808、及810構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座806提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件810的連接。由導電材料制成的線圈元件被構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼。使用不導電(陶瓷)支撐結構808來物理地支撐線圈元件810及輸出支撐結構805，并便于將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。它直接附接至輸出支撐結構805。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件804引導到產生光的氣體填充容器130中。圖9示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。 來自RF源的能量被引導至諧振器外殼901的輸入端口 902。能量通過標準RF連接器903 耦合到諧振器外殼901中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的直的諧振器耦合元件904引導諧振器內的RF能量，并將該能量耦合至由元件905、906、907、908、及909 構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由五個元件構成，并類似于圖4B所示的結構。導電的接地支撐基座906提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一端上的與線圈元件907的連接。由導電材料制成的線圈元件被構造成螺旋結構，以延伸穿過諧振器外殼，從而支撐并連接至輸出支撐結構905。輸出支撐結構905在一端處連接至氣體填充容器 130且在另一端處連接至線圈元件907及由不導電(陶瓷)材料制成的支柱908。輸出支撐結構905能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。使用導電的可調元件909通過上下移動線圈元件來調諧諧振頻率?？烧{元件必須與線圈元件907電接觸。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件 904引導到產生光的氣體填充容器130中。圖10示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。來自RF源的能量被引導至諧振器外殼1001的輸入端口 1002。能量通過標準RF連接器1003耦合到諧振器外殼1001中。具有連接至RF連接器的一端以及接地的另一端的線圈諧振器耦合元件1004環(huán)繞中心支撐結構組件，并引導諧振器內的RF能量，以將該能量耦合至由元件1005、1006、1007、及1009構成的輸出支撐結構。該輸出支撐結構由四個元件構成。導電的接地支撐基座1006提供了在一端上的與諧振器的物理及電連接以及在另一
16端上的與線圈元件1007及不導電(陶瓷)支撐結構1009的連接。線圈元件為導電材料， 其被構造成螺旋結構以延伸穿過諧振器外殼并在另一端處連接至輸出支撐結構1005的頂部。使用不導電(陶瓷)支撐結構1009來物理地支撐輸出支撐結構1005(在這種情況下， 該輸出支撐結構具有到諧振器的下部的延伸支柱)，并便于在提供DC阻滯的同時將熱量從氣體填充容器130傳遞至諧振器的其余部分。輸出支撐結構能由任何導電材料制成，或由不導電材料(陶瓷)制成，但其表面必須覆蓋有導電層。輸出支撐結構將耦合至輸出支撐結構的RF能量從諧振器耦合元件1004引導到產生光的氣體填充容器130中。圖11示出了根據本實用新型的一個實施方式的線圈無電極等離子體燈的橫截面。本實施方式類似于圖5A示出的實施方式，除了在輸出支撐結構505周圍、在諧振器外殼501的頂部處填充有介電材料511(例如石英或氧化鋁)以進一步降低諧振器的諧振頻率以外。也可以用介電材料部分地或完全地填充外殼501的底部。盡管以上是對特定實施方式的完整描述，但可使用各種修改、可替代結構及等同物。如在此所使用的，術語“線圈”可包括規(guī)則地隔開的圈或不規(guī)則地隔開的圈、以及盤旋 (spiral)、矩形、螺旋、環(huán)形、多邊形或這些形狀的任意組合、以及本領域的普通技術人員將理解的其他形狀。此外，在上述實施方式中使用了術語“輸入耦合”及“輸出耦合”，但更一般地，可將這些術語描述成諧振器耦合元件、RF耦合元件、或者像支撐結構及組合這樣的術語、以及其他公知的普通含義。因此，上述描述及例證不應被看作是限制本實用新型的范圍，本實用新型的范圍由所附權利要求限定。
權利要求1.一種等離子體燈設備，其特征在于，包括支柱結構，包括覆蓋在所述支柱結構的表面區(qū)域上的材料，所述支柱結構具有第一端禾口第二端；螺旋線圈結構，沿著所述支柱結構的一個或多個部分可操作地構造；燈泡裝置，構造至所述支撐結構的第一端；以及諧振器耦合元件，構造成將射頻能量供給到至少所述螺旋線圈結構并使所述燈泡裝置發(fā)出電磁輻射。
2.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，覆蓋在所述支柱結構的表面區(qū)域上的材料選自介電材料或金屬材料。
3.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，覆蓋在所述支柱結構的表面區(qū)域上的材料包括介電材料，所述介電材料包括氧化鋁。
4.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，覆蓋在所述支柱結構的表面區(qū)域上的材料包括金屬材料，所述金屬材料至少包括鋁或銀。
5.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支柱結構包括金屬材料。
6.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支柱結構包括介電材料。
7.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支柱結構包括第一結構和第二結構以及設置在所述第一結構與所述第二結構之間的空氣間隙，其中，所述螺旋線圈結構設置在所述第一結構與所述第二結構之間且位于所述空氣間隙中。
8.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構圍繞所述支柱結構。
9.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，進一步包括殼體以包圍所述支柱結構、螺旋線圈結構、以及諧振器耦合元件。
10.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構包括金屬材料并進一步包括耦接至所述支柱結構的第二端的地電位。
11.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構包括金屬材料，所述金屬材料至少選自鋁、黃銅、銅、金、或銀。
12.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構的特征在于電阻率為小于9X10_7歐姆/平方。
13.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構包括至少一圈或一圈的一部分。
14.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構包括多于一圈，包含多于一圈的任何部分。
15.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構被構造成增大諧振器結構的電感，所述諧振器結構至少包括殼體、所述諧振器耦合元件、以及所述支柱結構。
16.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構被構造成增大諧振器結構的電感，所述諧振器結構至少包括殼體和所述支柱結構，電感的增大是諧振器結構的 50% 至 1000%。
17.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述射頻能量的范圍在IOOkHz到 1000MHz。
18.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述螺旋線圈結構包括在電介質芯上涂覆的螺旋圖案。
19.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，進一步包括設置在所述螺旋線圈結構的長度內部的區(qū)域中的可調的金屬插入件，以允許調整電感。
20.根據權利要求1所述的設備，其特征在于，所述支柱結構包括沿著所述螺旋線圈結構的長度的電介質芯，以將熱量從所述燈泡傳遞至散熱件。
21.根據權利要求20所述的設備，其特征在于，所述電介質芯由陶瓷材料構成，所述陶瓷材料包括氧化鋁。
22.—種等離子體燈設備，其特征在于，包括支撐結構，具有第一端和第二端；線圈結構，沿著所述支撐結構的一個或多個部分而構造；燈泡裝置，構造至所述支撐結構的第一端；地電位，耦接至所述支撐結構的第二端；以及耦合元件，構造成至少將射頻能量供給到至少所述線圈結構并使所述燈泡裝置發(fā)出電磁輻射。
23.一種用于等離子體燈的設備，其特征在于，包括氣體填充容器；第一線圈結構，包括第一端和第二端，所述第一端耦接至所述氣體填充容器；以及第二線圈結構，所述第二線圈結構與所述第一線圈結構的一個或多個部分耦接。
24.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第一線圈結構包括為一種或多種第一直徑的多個第一圈。
25.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第二線圈結構包括多個第二圈結構，所述第二圈結構包括為一種或多種第二直徑的多個第二圈。
26.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第一線圈結構位于所述第二線圈結構之內。
27.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第一線圈結構以第一方向構造，且所述第二線圈結構以第二方向構造，因此所述第一方向不同于所述第二方向。
28.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第一線圈結構和所述第二線圈結構被構造成可操作地耦接至彼此的雙線圈結構。
29.根據權利要求23所述的設備，其特征在于，所述第一線圈結構平行于所述第二線圈結構，并且所述第一線圈結構與所述第二線圈結構隔開一間隙。
專利摘要本實用新型提供了一種等離子體燈設備和用于等離子體燈的設備，該等離子體燈設備包括支柱結構，該支柱結構具有覆蓋在支柱結構的表面區(qū)域上的材料，該支柱結構具有第一端和第二端。該設備還具有沿著支柱結構構造的螺旋線圈結構。該設備包括具有能夠發(fā)出電磁輻射的填充材料的燈泡。被構造成將射頻能量供給到至少螺旋線圈的諧振器耦合元件促使燈泡裝置發(fā)出電磁輻射。
文檔編號H01J65/00GK202103018SQ20112013707
公開日2012年1月4日 申請日期2011年5月3日 優(yōu)先權日2010年6月4日
發(fā)明者弗雷德里克·M·埃斯皮奧, 戴維·P·施梅爾策, 蒂莫西·J·布洛克特, 邁赫蘭·馬特路比安 申請人:托潘加科技有限公司