專利名稱：射頻驅(qū)動的硫燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及高強度，高效率的照明系統(tǒng)，更具體地，涉及非汞充填的燈。
背景技術(shù)：
目前，諸如熒光燈、高壓鈉燈和鹵化物燈的氣體放電燈提供了具有良好色澤重顯，能量高效的照明系統(tǒng)。按照功率水平和其它特殊性能，這些燈獲得的能量效率在60流明/瓦(IPW)至110流明/瓦的范圍之間。這些燈比普通白熾燈要有效得多，普通白熾燈在添加紅外涂層時最好能獲得35IPW，但較為普遍的是在15IPW范圍。目前，上述氣體放電燈通常采用元素的汞作為高效發(fā)生光的關(guān)鍵材料，而汞是一種有毒物質(zhì)。
1992年5月14日，名為“高功率燈”的PCT公開號WO92/08240和1993年10月28日，名為“具有可控特性的燈”的PCT公開號WO93/21655(這兩份材料均已包含于此用作參考)公開了，在其中公開了一種新型無汞燈，它具有優(yōu)異的色澤重顯性能。該所述燈能在高功率下(在千瓦范圍)高效地產(chǎn)生可見光，并應(yīng)用對環(huán)境良性的硫或硒，包括含元素硫、元素硒或這些元素的化合物的物質(zhì)，作為光發(fā)射器，應(yīng)用在微波頻率(≈2.25GHz)下運行的磁控管供電。光產(chǎn)生材料(硫)和惰性氣體(氬)被一起包含在可轉(zhuǎn)動的，小的透明石英球形燈泡之內(nèi)。高效和良好色澤重顯的潛能的理由在于所發(fā)射的輻射基本是連續(xù)的，絕大部分限于可見光波長范圍的寬帶光譜。
采用較高效率的硫燈，包括那些低功率運行燈，作為一般的照明應(yīng)用將具有優(yōu)越性。為了達到這一點，現(xiàn)技術(shù)中出現(xiàn)的若干主要和有意義的技術(shù)問題必須解決。這些問題中最有意義的是
1、硫燈在低功率下，即20w/cc及以上，以射頻頻率的運行；2、硫燈在射頻頻率(＜1GHz)下的運行，其中現(xiàn)今對低功率電子供電電源的了解預(yù)示其十分高效的可能性(≈90％)；以及3、耦合系統(tǒng)的發(fā)展，以便射頻功率能有效地輸入硫燈，使亮度效率至少獲得150流明/瓦。
本發(fā)明提出了這樣的一種燈系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出的一種放電燈，它從外殼輻射的光譜能量分布幾乎全部在可見光范圍，該外殼容納有含硫物質(zhì)的光譜能量發(fā)射成分的光填材料，且該外殼對輻射能量的可見光部分是透明的。燈系統(tǒng)還包括信號源，它產(chǎn)生激勵信號，該激勵信號在外側(cè)與外殼的外表面耦合以激勵光譜能量發(fā)射成分輻射。
在本發(fā)明的各種實施例中，至少采用兩個鄰近外殼，并由空氣間隙分隔的電極將激勵信號耦合至外殼。
在這些實施例之一中，外殼的外表面具有預(yù)選的形狀，而每個電極具有的表面形狀是與外殼外表面的形狀互補的。在該實施例中，電極的表面以與外殼外表面相間隔一個預(yù)選距離而放置，以便使激勵能量對外殼內(nèi)部的耦合效率達到最高。
這些外殼形狀中有一種是球形的，電極的表面是與外殼外表面的球形相一致的凸出的部分球。
這些外殼形狀中的另一種是圓柱形的，電極的表面是與外殼外表面的圓柱形狀互補的凸出的部分圓柱。
為了在具有上述電極形狀的實施例的運行期間，使在外殼內(nèi)部可能發(fā)生的絲狀放電(不希望有的，且消除穩(wěn)定的針狀流束)成分最小，每一外殼包括一個附屬在其外側(cè)的細長的桿，而放電燈也包括一個與外殼的細長桿連接的旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)以便使外殼繞該桿轉(zhuǎn)動。
在球形外殼情況，細長桿與此處的固定是使桿的細長軸線對準(zhǔn)外殼的主球形軸線。對圓柱形外殼，細長桿與此處的固定是使桿的拉長軸線對準(zhǔn)外殼的圓柱中央軸線。
在本發(fā)明的另一個實施例中，外殼具有杜瓦瓶(Dewar)形狀。在杜瓦瓶形狀中，外殼包括主體部分和細長的中空桿。主體部分具有帶頂部表面，底部表面和彎曲側(cè)表面的圓柱形外側(cè)，該彎曲側(cè)表面基本與帶孔的每個頂部和底部表面垂直，并在它們的周邊之間伸展，還具有內(nèi)表面，它確定于主體部分圓柱中央軸線上的頂部和底部表面之間。細長的中空桿具有軸線，它是該桿的長度，桿固定于主體部分的頂部表面，而桿的軸線對準(zhǔn)主體部分和通過主體部分所確定孔的圓柱中央軸線。這樣，杜瓦瓶形狀的內(nèi)部空腔的最終形狀是一個圓柱形環(huán)。為使用以上泛泛說明的放電燈的總體系統(tǒng)，激勵耦合裝置包括兩個電極。第一電極至少固定在外殼主體部分曲線側(cè)表面的一個部分，而第二電極至少固定在外殼主體部分內(nèi)表面的一個部分上。此外，第一和第二電極與激勵信號源相連接以完善具有這種類型外殼的放電燈。
此外，任何形狀外殼的內(nèi)側(cè)空間可包含一種或多種所選的惰性氣體的再充氣，以便在激勵能量施加到外殼上時，促進光譜能量發(fā)射成分的激勵。在本發(fā)明中，再充氣氣體處于小于一個大氣壓的壓力。所用的惰性氣體是氬、氪和氙。改變?nèi)魏芜@些氣體的再充氣壓力，從而可選擇從外殼發(fā)射的光的峰值波長和強度，其中，增加所選惰性氣體的再充氣壓力引起從外殼發(fā)射的光譜能量分布在較低的可見光波長上峰化，而減少所選惰性氣體的再充氣壓力引起從外殼發(fā)射的光譜能量分布在較多的可見光波長上峰化。
對本發(fā)明的較低功率的發(fā)射燈，外殼的光譜能量發(fā)射成份充填物在外殼內(nèi)側(cè)空間的每cc體積中可有少于含6mg硫的物質(zhì)。相類似，外殼的光譜能量發(fā)射成份充填物在外殼內(nèi)側(cè)空間的每cc體積中至少有含2mg硫的物質(zhì)。
上述一般說明的本發(fā)明的另一實施例提出，可具有射頻信號作為激勵信號以激勵外殼的光譜能量發(fā)射成分充填物。該射頻信號的頻率可小于1GHz。相類似，該射頻信號的頻率至少為10MHz。
對那些所包括的電極是在外殼外表面的外側(cè)鄰近處的外殼形狀，應(yīng)用電極表面的預(yù)選形狀使電極表面和外殼外側(cè)表面之間的距離達到最小，結(jié)果使由于外殼外側(cè)表面和電極表面間的空氣間隙引起的射頻能量的無功耦合成分達到最小。
在上述一般說明的射頻激勵放電燈的一個實施例中，被耦合至外殼內(nèi)側(cè)空間的射頻能量小于每cc內(nèi)側(cè)空間體積為100瓦。相類似，在上述一般說明的射頻激勵放電燈的另一個實施例中，被耦合至外殼內(nèi)側(cè)空間的射頻能量大于每cc內(nèi)側(cè)空間體積為20瓦。
參考附圖將對發(fā)明有更好的了解，其中

圖1是本發(fā)明燈的框圖。
圖2是本發(fā)明燈的簡化局部剖面圖。
圖3a-3c是本發(fā)明采用的三種不同燈泡形狀的三幅局部剖面圖。
圖4a-4f是本發(fā)明發(fā)展期間，被試驗的若干種球形燈泡和相關(guān)的射頻(RF)電極的形狀的示意圖。
圖5展示了∑g(Sigmag)和∑u(Sigmau)狀態(tài)時S2的勢能曲線，還展示了在這些狀態(tài)下硫的光譜和放電。
圖6是硫在亞大氣環(huán)境中從激勵開始階段至完全激勵階段的發(fā)射光的光譜曲線圖。
圖7是當(dāng)硫的發(fā)射僅由溫度造成時的，硫的發(fā)射光譜相對溫度的圖。
圖8是硫的發(fā)射光譜相對硫的充填物的光譜漂移圖。
圖9是硫的發(fā)射光譜主要相對惰性充氣氣體壓力的光譜漂移圖。
圖10是惰性充氣氣體壓力不變時，不同的硫充填物下的硫的發(fā)射光譜的光譜漂移圖。
最佳實施例說明A.本發(fā)明燈的總論圖1是本發(fā)明硫燈的組成部分的框圖。所示的含硫燈泡10帶有與此結(jié)合的桿12，還帶有與燈泡10的表面分隔一預(yù)定距離的電極14和14’。在本發(fā)明的兩個實施例中，燈泡10在電極14和14’之間被旋轉(zhuǎn)馬達22通過桿12以預(yù)定速度旋轉(zhuǎn)。在另一實施例中，射頻信號以不同的方式施加到燈泡上，對此下文將討論。也如圖1所示，射頻電源20對射頻功率放大器18，然后對定向耦合器17，施加所選頻率。定向耦合器17轉(zhuǎn)而對射頻電源20提供反饋，對匹配網(wǎng)絡(luò)16供給射頻功率信號以便將射頻信號(在發(fā)展試驗期間，采用10MHz至(GHz)施加到電極14和14’。最后，表示成電源24的方框代表當(dāng)?shù)亟涣骰蛑绷麟娫聪到y(tǒng)，用于運行旋轉(zhuǎn)馬達22和射頻電源20。
其次參考圖2，圖中是本發(fā)明硫燈的簡化機械結(jié)構(gòu)。這里又一次展示了含硫燈泡10和安裝著的桿12，該桿被旋轉(zhuǎn)馬達22在兩個電極14和14’之間旋轉(zhuǎn)。在這里，本發(fā)明燈的射頻網(wǎng)絡(luò)部分由模件26加以表示，該模件包括包含于其中的匹配網(wǎng)絡(luò)16。這里，所示的匹配網(wǎng)絡(luò)16包含與儒可夫斯基線圈(Rogowski coil)引串聯(lián)的射頻線圈30，模件26從燈座28接受電能，當(dāng)該燈座通過配對插座(未表示)與當(dāng)?shù)氐碾娏υO(shè)備相連接。(請注意，圖2中的模件26包含圖1中部件16，17，18，20和24的零件)。此外，雖然在這里沒有表示，但是馬達22通過燈座28從電力設(shè)備接受電能。在商業(yè)應(yīng)用中，燈能加以模件化，從而在不同時間損壞的部分得以單獨地加以替換，這是一個節(jié)約成本的因素。例如，參考圖2，這些模件可以是包含帶有連接桿12和電極14及14’的燈泡10的殼體，旋轉(zhuǎn)馬達22以及射頻激勵模件26。在圖2中，所示電極14’穿一面壁，該壁將模件26與包含帶電極桿的燈10的區(qū)域分隔開，應(yīng)用絕緣器(例如特氟隆，teflon)將該電極桿與模件26的側(cè)壁相絕緣。電極14與模件26的導(dǎo)電殼(即地面)相連接以接通電路。
在本發(fā)明的發(fā)展期間，燈泡10是在精密玻璃加工車床上，采用氫/氧焰吹制石英燈泡外殼而成的。在發(fā)展過程期間，已獲悉，在充填硫、惰性氣體和任何其它材料之前，對燈泡外殼進行真空退火將減少在燈的運行期間進出燈泡壁的物質(zhì)。一旦燈泡10制成，石英桿12對準(zhǔn)燈泡10的中心，然后被結(jié)合至燈泡10上。
在無污染硫燈的生產(chǎn)中，真空系統(tǒng)的布置是一個重要的部分。在本發(fā)明發(fā)展中，主要泵送系統(tǒng)包含一臺渦輪泵，該泵與4英寸的導(dǎo)管相連接，它引至燈泡充填口和氣體充填物排出系統(tǒng)。一臺RGA被并聯(lián)地與渦輪泵以及帶燈泡充填口的4英寸導(dǎo)管加以使用，就物理意義上講，該充填口的位置應(yīng)盡可能靠近該4英寸管線以加速泵送和對可能的污染的仔細探測。氣體充填物排出系統(tǒng)直接緊挨充填口而布置，以便使源至燈泡的路徑達到最小，從而減少來自系統(tǒng)本身的污染的可能性。充填氣體通過排出管線中的線圈，再進行充填，以便將任何多余的水蒸汽冰凍析出時，該管線浸沒在干冰/丙酮槽中。在每套燈被充填之前，使用RGA對真空系統(tǒng)背景光譜進行測量，以保證在充填之前不存在污染。
還有，在發(fā)展期間，為保證一只燈至下一只燈的再現(xiàn)性和精確對照，在充填之前，每只燈泡10的球形度和體積都進行精確的測量。在燈泡成形過程和成形之后，采用了石墨模具，每只燈泡10的體積采用精確注射器對燈泡充滿液體來加以測量。壁厚采用超音速厚度量規(guī)在若干位置上進行測量，而外徑采用游標(biāo)卡尺進行測量。對于1cc/1mm壁厚的燈，在發(fā)展期間，外徑保持在14.6mm±0.02mm，然而，在生產(chǎn)中，沒有一項測量需如此精確地進行控制。放置在每只燈中的硫用分析天平進行測量，其刻度為0.1mg水平，容差為±0.05mg。
使用惰性氣體對燈泡10充填之前，如上所述，氣體通過冷卻線圈，且當(dāng)氣體存在于泵送系統(tǒng)中時，進行氣體背景光譜的攝制以確保再充氣的純度。雖然它對運行有影響，在生產(chǎn)商業(yè)用燈時，純度的控制也不必要如下文討論的那樣精確。
在本發(fā)明發(fā)展期間，于硫燈運行基期間，采用一只小的直流馬達22對硫燈進行速度為大致200轉(zhuǎn)/分至6000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)動，該直流馬達22被安裝在一個單獨的鋁部件中。由于在運行期間，燈泡10和電極14及14’之間的機械容差，馬達必須具有足夠的質(zhì)量以保證穩(wěn)定性。示于圖1和2中的馬達22采用雙端頭的，安裝在精密滾珠軸承套的兩個支架之內(nèi)的夾頭與燈桿12相連接。夾頭采用與整個燈轉(zhuǎn)動卡具相連接的振動緩沖與馬達主軸連接，而卡具又采用滑移拉力彈簧安裝在射頻驅(qū)動模件26上，使燈泡10得以在電極(14和14’)之間精確定位。在生產(chǎn)中，能達到同樣效果的其它馬達設(shè)計也能應(yīng)用。
發(fā)展期間，射頻功率供電系統(tǒng)包括射頻信號源20(HP8505A網(wǎng)絡(luò)分析器)，功率放大器18(ENI A-300)和置于腔體16之內(nèi)，與電極14及14’相連接的線圈30。腔體約為7×7×9英寸，具有圍繞圓柱形成的，并采用特氟隆十字接頭構(gòu)件放置在腔體16之內(nèi)的線圈30。線圈30由小直徑銅管制成，它將功率從功率放大器18通過N型連接器與相應(yīng)的饋電電極14和14’連接。在發(fā)展期間使用的結(jié)構(gòu)中，兩個饋電電極都通過置于射頻驅(qū)動構(gòu)件前端部的特氟隆薄板，并與接地電極放置成一行，該接地電極通過鋁十字接頭和4個鋁支撐與射頻驅(qū)動構(gòu)件的外側(cè)相連接。電極的相對間隔和定位則通過將饋電和接地電極套絲，并將它們各自與特氟隆和鋁十字接頭固定而獲得。這也盡是本發(fā)明射頻功率供電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的一個例子。在一般的商品燈的生產(chǎn)中，許多其它結(jié)構(gòu)可加以采用。
電極14和14’可由各種導(dǎo)電材料導(dǎo)成，包括黃銅或鍍伯的黃銅，每個電極14和14’的表面要加以機加工，以模擬燈泡10的三維球面曲率以便對燈泡10均勻地施加射頻功率。如下文將討論的，電極14和14’表面的形狀由若干不同因素決定，例如燈泡10的形狀，從電極間由燈泡10散出的光量，以及用以防護燈泡10的融熔或變形，對燈泡10和每一電極14以及14’之間的過度熱斑點的防護方法。
在發(fā)展中，還進一步鑒定，形狀為小尺寸圓球(直徑為10mm至15mm)的燈泡10可提供高度所需的點光源用于進行有效的光學(xué)耦合和分布，同時在燈泡內(nèi)成分和石英外殼之間不存在任何已知的化學(xué)反應(yīng)，這些為格外高度的流明供應(yīng)和多于100,000小時的潛在長壽命提供了可能。如此的長壽命使這種低功率硫燈可能成為建筑物永久能源系統(tǒng)，路燈系統(tǒng)和任何其它應(yīng)用高強度照明的場所的整體部分。這些特性與高度的能量效率相結(jié)合，使本發(fā)明提出的燈對能源生產(chǎn)和照明社團(例如希望通過更有效，低功率，長壽命的街道照明系統(tǒng)以降低它們街道照明成本的城市)具有極大的興趣。
B.燈泡幾何形狀其次，圖3a-3c中所示的是三種燈泡10和桿12組件的可能結(jié)構(gòu)。圖3a中燈泡10′的內(nèi)、外兩側(cè)都是球形的，桿12安裝成，在桿12的中心線延伸進入燈泡10′時，它通過燈泡10’的中心。相類似，圖3b中燈泡10″的內(nèi)、外兩側(cè)都是圓柱形的，桿12安裝成，桿12的中心線延伸進入燈泡10″時，它即是燈泡10”的燈泡形狀的中心線。示于圖3a和3b的每只燈結(jié)構(gòu)是設(shè)計成被旋轉(zhuǎn)的。
圖3c中的是杜瓦瓶(Dewar)結(jié)構(gòu)，它不要求旋轉(zhuǎn)，所示燈泡10是一個內(nèi)、外兩側(cè)都是圓柱形的，具有中央通孔的環(huán)-圓柱環(huán)。桿12′也是一根中空的管，它與通過燈泡10的中央孔對準(zhǔn)。在這一結(jié)構(gòu)中，一個電極覆蓋在燈泡10的外圓柱表面32上，而第二個電極34覆蓋在通過燈泡10的中央孔內(nèi)部。在這一結(jié)構(gòu)中，電極32和34起圖1和2中的電極14和14′的作用，并如圖2所示的，在與電極14和14′連接的位置，與射頻部分26連接。在發(fā)展期間，制造了若干種杜瓦瓶式燈以探索使電場發(fā)散成為非零的效果，從而使燈的旋轉(zhuǎn)成為不必要的。在發(fā)展階段，曾對內(nèi)徑為5mm，外徑為10mm的杜瓦瓶式燈泡10進行過試驗。
指出，在旋轉(zhuǎn)球形燈泡10′時，它通過科里奧里斯(Coriolis)力提供體積混合效果，這既有助于減少“流束”的形成(即絲狀放電)，也有助于提高燈泡10′內(nèi)的氣體溫度。在這一結(jié)構(gòu)中，氣體溫度主要是電極14和14′提供的電場梯度的函數(shù)，因此，電極與燈泡10′或10″的表面的間距直接影響內(nèi)部氣體的溫度。一種燈泡10′具有直徑為14.6mm，壁厚為1mm，其內(nèi)側(cè)體積為1cc。其它體積為0.6cc和2.0cc，具有不同壁厚的燈泡也進行過試驗。
圖4a-4c展示了三種不同尺寸的球形燈泡10′，它們在本發(fā)明發(fā)展階段做過試驗，其中每種展示的燈泡具有1mm的壁厚。在這些圖中還展示了，拈信是相對相應(yīng)燈泡10′的直徑的壁厚，電極14和14′為最佳的尺寸。
相類似，圖4d-4f展示了在本發(fā)明發(fā)展階段進行過試驗的三種不同尺寸的球形燈泡10′，每種展示的燈泡具3mm的壁厚。在這些圖中還展示了拈信是相對相應(yīng)燈泡10′的直徑和壁厚，電極14和14′為最佳的尺寸。
圓柱形的，1和2cc的燈泡10″曾加以建造以確定燈泡10″內(nèi)硫和氣體的混合效果。由于在圓柱形形狀中不存在強烈的科里奧里斯力，浮力效果得以主宰混合。實驗結(jié)果表明，假如電極14和14′之間電場梯度低，則這就足夠了。這里還確定，圓柱形電極提供更為均勻的電場梯度，以及潛在低的無功分量虛部。
c.電極要求已經(jīng)確定，電極14和14′的形狀和布置對本發(fā)明燈發(fā)射光的效果是至關(guān)重要的，在確定中是高度有影響的，電極的形狀采用對稱保形(相似)設(shè)計，它取決于燈泡10的形狀。還觀察到，電極14和14′的熱量增長，以及燈泡10在電極14和14′之間的定中心，還有燈泡10與電極14和14′之間的間距也有助于燈泡10上熱的熱斑形成的可能性。
D.燈的冷卻如以上對示于圖3a和3b的球形和圓柱形燈泡10′和10″所作的說明。間隔很近的成形于外部的電極14和14′用于激勵燈泡充填物。此外，在運行期間，燈泡10藉助連接桿12在200轉(zhuǎn)/分至6000轉(zhuǎn)/分范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)以便連續(xù)混合燈泡內(nèi)的充填物。這樣，對具有1cc的內(nèi)側(cè)體積及約14.6mm直徑的燈泡，離其繞著旋轉(zhuǎn)的軸線的最遠的表面周邊大約以0.55千米/小時至16.5千米/小時運動。
已知，僅僅燈泡10的旋轉(zhuǎn)就能提供燈泡的對流冷卻。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與燈泡10的表面間距很近的電極14和14′的存在創(chuàng)造了改進的冷卻，而這在現(xiàn)有技術(shù)中以此處所示速度旋轉(zhuǎn)的燈泡未曾預(yù)報。由于電極14和14′的存在造成空氣圍繞燈泡10的流動，這導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的對流冷卻效果增加到2∶1倍的范圍。
E.燈泡物理學(xué)硫的化學(xué)性質(zhì)-硫是一種十分活性的物質(zhì)，是第VI屬元素，因此，它快速地形成氧化物、硫化物和鹵化物，其活潑性排除了在燈泡內(nèi)部采用未經(jīng)保護的金屬電極以產(chǎn)生放電的可能。因此，設(shè)計了一種低功率的外部裝置以激勵燈泡中的硫。選擇了石英，因為它僅由硅和氧組成，在可見光范圍是透明的，在波長大于5.5微米范圍起黑體作用，并具有高的溫度軟化點和楊氏模數(shù)。
硫蒸汽是由許多多原子形態(tài)，由S16分布至S2，構(gòu)成，其較大的分子是環(huán)形的。所包含硫的固態(tài)形式在硫的熔點，約113℃開始汽化。
在技術(shù)中已知，如在本發(fā)明應(yīng)用中，硫化合物的性能和元素硫的相似。
電子態(tài)-曾經(jīng)使用硫二聚物使激光器在紫外線范圍發(fā)射，但在本系統(tǒng)中，由于壓力擴寬和氣體的短的路徑長度，使得增益小于1。硫二聚物是一個簡并旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)，具有兩個共享P電子可以采用的唯一線性振動態(tài)。眾知周知，硫的∑g態(tài)(見圖5)具有0.080電子伏(eV)的間隔，在＜＜1eV處變成諧波，并終止于3.1eV。硫的上∑u態(tài)(見圖5)具有0.170eV的間隔，在于4.4eV處離解之后，具有9個能級。本發(fā)明的獨特特征是硫基態(tài)至在約2eV處的受激∑g態(tài)的間隔與受激∑g態(tài)至∑u態(tài)具有相似的能量值，所有在可見光譜中是不規(guī)則的。通過采用在2eV處的峰值能量分布產(chǎn)生受激電子，上述要求的躍遷能十分有效地被泵浦。
運行特征-燈泡10由抽空的石英外殼構(gòu)成，外殼填充有元素硫，并具有通常為惰性氣體的起動氣體的再充氣。這樣，當(dāng)射頻能通過電極14和14′施加時，惰性氣體電離成電子等離子體，它加熱和激勵硫。惰性氣體在靠近電極14和14′的燈泡內(nèi)表面附近電離，電子從受激惰性氣體向燈泡10的中心擴散，其速度確定于瞬間電場和那些電子的碰撞頻率，那些電子具有的碰撞頻率確定于分子密度和電子散射截面。此外，在運行條件下，硫是不電離的，它是真正的分子發(fā)射器，具有來自分子振動態(tài)躍遷的可見發(fā)射。硫的分子旋轉(zhuǎn)態(tài)進一步將發(fā)射光譜弄模糊，使得最終光譜形成一個連續(xù)譜。
起弧和加熱-圖6展示了燈泡10接通周期，暴露于射頻激勵時，在不同時間攝取的硫發(fā)射光譜。這些時間片段是燈接通周期的特征，但其速度取決于射頻功率是如何施加的。最初的兩條光譜(36和38)是接通周期和升溫的早期低壓階段的光譜，且是低振幅的。最低的曲線(36)具有在260納米(nm)復(fù)合峰值的特征，在300至480nm具有帶發(fā)射。當(dāng)熱電子在低硫壓的條件下被高電場梯度產(chǎn)生時，熱電子具有足夠的能量將硫蒸汽離解成原子硫。原子硫至二原子分子的復(fù)合發(fā)射該離解能(4.4eV)的頻率特征。這里的帶發(fā)射是硫的電子激勵至其∑u態(tài)以及該態(tài)至基態(tài)和低∑g態(tài)的衰變。硫蒸汽仍是冷的，且基本處于基態(tài)。
第二條光譜38是加熱過程的繼續(xù)，它表示躍遷階段至運行態(tài)。當(dāng)溫度增加時，由于電子與硫的碰撞，更多的硫被汽化，更高的硫壓力冷卻電子能量分布，從而∑u態(tài)不能由基態(tài)直接達到，而是需要首先激勵至∑g態(tài)，然后再激勵至∑u態(tài)?！苪至∑g受激態(tài)的躍遷按照Franck-Condon的不相容性由于相同的原因比從∑u態(tài)直接至基態(tài)的躍遷有利，受激∑g態(tài)具有長的壽命(毫秒的100倍)。相反，∑u態(tài)的壽命在納秒范圍。
后幾條光譜40，42和44表示受激硫蒸汽至僅是∑u和至受激∑g態(tài)的發(fā)展，每一所允許的躍遷產(chǎn)生寬峰值的光譜。
圖7是為了比較而加以包括的。這里的光譜發(fā)射是硫在燈泡10中只承受由800℃至1400C范圍的穩(wěn)定，靜止溫度的(沒有任何射頻激勵)光譜發(fā)射。要指出的是，在1100℃，光譜開始在約725nm處發(fā)展頂峰，而當(dāng)溫度增加至1400℃時，頂峰向下遷移至675nm，且整個光譜特性曲線的形狀變得更為尖銳。
電離氣體-由于如前指出的硫的活潑性，必須采用惰性氣體作為電離氣體。具體氣體的選擇受制于若干因素放電的容易啟動要求氣體具有低的電離勢(即較重的氣體)；氣體也用作熱保護層和動量傳輸機構(gòu)以冷卻放電的電子溫度和均衡硫分子；氙具有最低的電離勢和熱屏障性，但氪對總體能量效率可能更為有利。
熱量管理-燈泡10的熱量管理對本發(fā)明燈的總體效率是重要的。在發(fā)展階段，深信對具有低的硫充填燈泡，燈泡10的最低溫度是約為350至375℃。要求之一是將黑體和對流損失保持為最小。為此有三種可能的方法。第一種，通過增加熱阻抗(即加厚燈壁)來減少氣體對空氣交界面的熱傳導(dǎo)損失。第二種，采用有選擇能力的鍍層以抑制大于可見光波長的輻射損失，并改變燈表面對所有長波的發(fā)射率。第三種，在電極高電場區(qū)的外側(cè)采用具有適當(dāng)鍍層的二次光學(xué)套。
壁厚-還確定，加厚燈壁是一個折衷選擇的問題。使燈泡效率達到最高的關(guān)鍵是減少熱損失，因為燈泡壁(一些壁)至少達到450℃，以便將硫維持在氣體的二聚物狀態(tài)。對于低功率的燈泡，熱量管理可通過較厚的玻璃壁來完成。較厚的燈壁將在燈壁中產(chǎn)生較大的熱梯度，它轉(zhuǎn)而又給出較低的外壁溫度。這有助于減少對流熱損失。但是，氣體溫度是電子能量的函數(shù)。這樣，假如在內(nèi)燈泡壁存在高的電場強度，即使氣體壓力是高的，將產(chǎn)生熱電子，局部地加熱氣體，并產(chǎn)生等離子體流束-共結(jié)果是效率的損失。較厚的壁，除去有熱量管理效果外，還增加電極14和14′離開燈泡10所要求的有效間距，這要求有較高的射頻場勢能。其結(jié)果是增加無功阻抗，它抵銷有效的射頻耦合，這樣，在壁厚和電極阻抗之間存在一個平衡關(guān)系，這取決于要求所確定最佳厚度時的等離子體的導(dǎo)電率，它平衡燈的效率和等離子體穩(wěn)定性。
氣體力學(xué)-在燈泡10的內(nèi)表面，電場強度是向著導(dǎo)電的等離子體鞘層增加的，鞘層是一個電離區(qū)。惰性氣體電離，電子由于它們的高遷移率開始擴散，但是，高頻電場是交變得如此之快，以致在射頻波形的單個周期內(nèi)，電子不會移動一個相當(dāng)?shù)木嚯x，然而，電子能從電場獲得足夠的能量與硫分子碰撞，且激勵它們。在鞘層區(qū)域和旋轉(zhuǎn)的燈泡10中加強的電子密度提供擴散勢能。由于在等離子體主體中的惰性氣體是不遭受足夠高的電場梯度以進行電離的，這樣，惰性氣體的復(fù)合主要發(fā)生于鞘層區(qū)域，使用顯微鏡分光計對該區(qū)域進行掃描，給出一個弱的惰性氣體光譜。
氣體循環(huán)-電子對硫蒸汽的轟擊加熱氣體，燈泡10的旋轉(zhuǎn)引起垂直旋轉(zhuǎn)軸，向著燈泡10壁內(nèi)表面的向心力。由于密度梯度，熱氣體由于“漂浮”向著旋轉(zhuǎn)軸線響應(yīng)，而當(dāng)氣體由于輻射而冷卻時，它從旋轉(zhuǎn)軸線向著極區(qū)噴出。由此處氣體沿內(nèi)燈泡壁回轉(zhuǎn)，返回至電離區(qū)域，重復(fù)循環(huán)?？评飱W里斯力將氣體混入等離子體，使其強度顯得相對均勻。輻射光分布的測量給出，下極相對對重力而言的上極稍為亮一些，因為較重的成分沉至燈泡10的內(nèi)側(cè)的“底部”，給出較稠密的二聚物生產(chǎn)區(qū)。
CO2除垢-作為本發(fā)明的一部分，已確定，在燈泡10內(nèi)的附加CO2充填物能降低工藝的衛(wèi)生要求。向惰性氣體添加CO2得以在運行條件下使燈泡10內(nèi)部的任何有機化合物與CO2除垢劑氧化，減少在燈泡10內(nèi)部可能存在的元素碳。由于減少了元素碳，元素碳在內(nèi)側(cè)燈表面上的鍍層析出降低，從而有效地消除了對燈的放電路徑的潛在分流電阻成分。
相對硫充填物的頂峰光譜波長如圖8所示，當(dāng)硫充填物增加(2.8mg/cc至4.9mg/cc)，而燈泡10′內(nèi)的其余保持同等條件(50Torr氬)時，光譜頂峰頻率(發(fā)射波長的倒數(shù))和頂峰發(fā)射的強度都減少。這樣，硫充填物的量可用于將輻射(可見)光譜中的光譜極大值由近紫外線位移至近紅外(在實驗中指出，光譜峰值可在約400nm至700nm之間變化)。此外，還觀察到，當(dāng)硫充填物增加時，光譜峰值寬度展寬，或變平，而在燈如圖8那樣充填時，當(dāng)展寬的光譜峰值位于480nm，燈泡10′中的硫充填物為2.8mg/cc，氬為50Torr時，發(fā)生峰值輻射度效率(光譜峰值處發(fā)射的最高強度)。因此，可以看到，對于本發(fā)明的低功率硫燈，硫充填物的改變可使光中的帶白的顏色以及發(fā)光效率有大的分布。
燈的特性-由以上討論可見，本發(fā)明的硫燈是一種十分高效，長壽命的照明源。根據(jù)發(fā)展階段進行的各種試驗確定，適當(dāng)考慮影響效率的所有因素，本發(fā)明燈將輸入能轉(zhuǎn)換至帶白色的光的效率大于60％-目前可使用燈的最高效率(不同于低壓納燈，它發(fā)射單色的黃光，這對大部分照明應(yīng)用，由于其低的顏色再現(xiàn)，一般是不適用的)當(dāng)輸入功率在燈泡10的20至100瓦/cc范圍。
對本發(fā)明的燈效率有益的因素之一是射頻耦合的質(zhì)量，它用于將能量從電極輸送至燈泡。如上所述，空氣間隙越小，這大大有助于燈系統(tǒng)內(nèi)的阻抗匹配，-阻抗匹配就越好。
此外，球形燈的形狀產(chǎn)生一種非常高強度的點光源，它可用簡單光學(xué)加以處理。這與硫燈的光譜靈活性一起，使它可能產(chǎn)生光合作用以及高輸出的白晝光照燈。
光譜特性-在相似的試驗中，觀察到，當(dāng)硫充填物從2mg/cc增加至5mg/cc，且具有10Torr的低惰性氣體再充氣時，光譜輸出曲線的一般形狀從蘭色(較低的波長)偏移至紅色(較高的波長)。采用200至500Torr的氪或氙進行再充氣，并將硫充填物降至2至4mg/cc，出現(xiàn)同樣的偏移并具有光譜峰值的變平，而白光在硫為3.2mg/cc，Kr的充氣為500Torr時產(chǎn)生。這顯示，本發(fā)明硫燈的光學(xué)行徑反比于硫充填物的濃度，而正比于惰性氣體的充氣氣壓，而在商品范圍中，硫充填物大約在2-6mg/cc。
所包含的圖10是為了展示，在惰性氣體的再充氣壓力保持在氪為200Torr時，各種硫充填物對光譜響應(yīng)的影響。這里，所使用的硫充填物是2.9mg/cc，3.8mg/cc和5/0mg/cc。如圖10所示，峰值的光譜響應(yīng)分別為480nm，510nm和560nm。
圖9展示了惰性氣體再充氣壓力從氪的10Torr增加至500Torr的影響，這時硫充填物從對較低的惰性氣體再充氣壓力的3.3mg/cc降至對較高的惰性氣體再充氣壓力的2.7mg/cc。圖9中顯示，頂峰特性出現(xiàn)于最低的硫充填物和最高的惰性氣體充氣，即2.7mg/cc的硫，和500Torr的氪。
這樣，各種硫充填物的濃度，包括2mg/cc至5mg/cc的那些濃度，都可在本發(fā)明燈中應(yīng)用。此外，對具體的燈，應(yīng)用或要求的燈的光譜輸出，可進行具體濃度水平的優(yōu)化。
F.應(yīng)用一般照明-硫燈的若干實施例的旋轉(zhuǎn)要求建議，可以不同于目前使用的其它燈的方式，將這些燈用于一般照明目的。這樣，這些燈將把它們本身，interalia，貢獻于單獨光源的面積照明，例如，在使用時可放置一個鏡子類型的散焦光束發(fā)散器，從而其焦點位于硫燈的點光源發(fā)射表面附近。這樣的組合將在一個大的表面區(qū)域產(chǎn)生非常均勻的照明以便降低天花板高度。
放映光源-至于進一步的應(yīng)用，諸如本發(fā)明的硫燈，高亮度的點光源和能向蘭色光傾斜的平坦光譜的組合是放映光源的理想燈。作為單獨的光源，它包含完全的可見光譜，將光束二色分裂成三色通道，將它們調(diào)制，然后重新結(jié)合成具有色平衡的可掃描光束是一個制造便宜的放映電視的好方法。
顯示照明-另一個特殊的應(yīng)用是應(yīng)用硫燈的平坦的光譜特性以提高商店櫥窗和場地顯示的可見度特性。
應(yīng)理解到，上述相對如圖1和2所示的本發(fā)明燈泡10′的實驗運行也可延伸至圖3b-3c中二種另外的燈泡形狀，也可延伸至可能設(shè)計出的其它形狀，而不管旋轉(zhuǎn)與否。此外，相對本發(fā)明燈泡充填物材料的討論不僅可適用于元素硫，也適用于硫化合物以及其它元素和化合物，只要其特性與硫的相似，諸如硒和硒化合物。
雖然上述討論企圖說明和展示本發(fā)明的若干不同實施例和裝置，但不可能展示或預(yù)測本發(fā)明的所有實施例和應(yīng)用。然而，對本技術(shù)有經(jīng)驗之士，對各種其它實施例和應(yīng)用進行必要的改變是顯然的。因此，對本發(fā)明的保護范圍不限于上述討論的范圍，只要在所附權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種放電燈，它用于輻射光譜能量分布，所述放電燈包括；光可透射外殼，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間和球形外側(cè)表面，所述內(nèi)側(cè)空間裝載有光譜能量發(fā)射成分的充填物材料，它至少由含硫物質(zhì)、含硒物質(zhì)和所述物質(zhì)的組合中的一種組成；電磁激勵信號源；和一對電極，該對電極與所述電磁激勵信號源耦合，放置在所述外殼的所述球形外側(cè)表面之外的鄰近處，以便將電磁能量引入所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間，去激勵所述光譜能量發(fā)射成分，所述兩個電極中的每一個包括凸出的部分球形形狀的表面，該球形形狀表面與所述外殼的所述球形外側(cè)表面互補，每一電極的所述表面靠近所述外殼的外側(cè)表面而放置，并與該外側(cè)表面相隔一預(yù)定距離。
2.一種放電燈，它用于輻射光譜能量分布，所述放電燈包括；光可透射外殼，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間和圓柱形外側(cè)表面，所述內(nèi)側(cè)空間裝載有光譜能量發(fā)射成分的充填物材料，它至少由含硫物質(zhì)、含硒物質(zhì)和所述物質(zhì)的組合中的一種組成；電磁激勵信號源；和一對電極，該對電極與所述電磁激勵信號源耦合，放置在所述外殼的所述圓柱形外側(cè)表面之外的鄰近處，以便將電磁能量引入所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間，去激勵所述光譜能量發(fā)射成分，所述兩個電極中的每一個包括凸出的部分圓柱形形狀的表面，該圓柱形形狀表面與所述外殼的所述圓柱形外側(cè)表面互補，每一電極的所述表面靠近所述外殼的外側(cè)表面而放置，并與該外側(cè)表面相隔一預(yù)定距離。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈還包括細長桿，它固定在所述外殼上；和旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，它與所述外殼的所述細長桿連接，用于使所述外殼繞所述桿轉(zhuǎn)動。
4.如權(quán)利要求3所述的放電燈，其中所述外殼的所述旋轉(zhuǎn)冷卻所述外殼，靠近所述外殼放置的所述電極在該外殼轉(zhuǎn)動時提供的所述外殼的空氣流動冷卻要比沒有所述電極的所述外殼轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生的所述外殼的空氣流動冷卻強。
5.一種放電燈的冷卻方法，該放電燈輻射光譜能量分布，所述燈具有光可透射外殼，并在電磁激勵環(huán)境中運行，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間和球形或圓柱形的外側(cè)表面，所述冷卻方法包括a.將一根細長桿固定至所述外殼上；b.將一對電極靠近所述外殼的所述球形或圓柱形外側(cè)表面，并與該外側(cè)表面相隔一預(yù)定距離而放置，所述電極對中的每一個包括與所述外殼的所述外側(cè)形狀相互補的凸出形狀的表面以便將所述電磁環(huán)境與所述外殼耦合；和c.旋轉(zhuǎn)所述細長桿以使之旋轉(zhuǎn)所述外殼，從而冷卻具有放置在近處的電極的所述外殼，這時提供的所述外殼的空氣流動冷卻要比沒有所述電極的所述外殼轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的所述外殼的空氣流動冷卻強。
6.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間裝載有光譜能量發(fā)射成分的材料，該材料是每cc所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間體積含小于6mg硫的物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間裝載有光譜能量發(fā)射成分的材料，該材料是每cc所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間體積至少含2mg硫的物質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中由所述電極所接受的所述電磁能量具有小于1GHz，但至少為1MHz的頻率。
9.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述電極對將每cc所述內(nèi)側(cè)空間體積的小于200瓦的電磁功率耦合至所述外殼的內(nèi)側(cè)空間。
10.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述外殼用壓力小于1個大氣壓的惰性氣體進行再充氣。
11.如權(quán)利要求10所述的放電燈，其中所述惰性氣體至少是氬、氪和氙中的一種。
12.如權(quán)利要求10所述的放電燈，其中所述惰性氣體和該惰性氣體的再充氣壓力中的每一項均可加以選擇以控制從所述外殼發(fā)射的所述光譜能量分布的峰值強度和波長。
13.如權(quán)利要求12所述的放電燈，其中，當(dāng)所述惰性氣體的再充氣壓力增加時，所述放電燈的光譜能量分布的輸出峰值的相應(yīng)光譜波長減小。
14.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述兩個電極的表面的所述預(yù)選形狀要使所述電極表面與所述外殼的所述外側(cè)表面之間的耦合距離達到最小，這造成由所述外殼的外側(cè)表面與所述電極表面之間的空氣間隙引起的所述電磁能量的無功耦合分量達到最小，所述形狀的所述放電燈的電磁運行頻率也由此確定。
15.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述外殼是由石英制成的。
16.如權(quán)利要求1或2所述的放電燈，其中所述外殼還包括CO2的附加充填物，用以氧化任何有機化合物，從而減少可能存在在所述外殼之內(nèi)的任何元素碳。
17.一種放電燈，它用于輻射光譜能量分布，所述放電燈包括光可透射外殼，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間，包括主體部分，該主體部分具有帶頂部表面、底部表面和彎曲側(cè)表面的圓柱形外側(cè)，該彎曲側(cè)表面與所述頂部和底部表面中每一個基本垂直，并在這兩個表面的周邊之間伸展，還確定一個孔，它具有在所述主體部分圓柱形中央軸線上，位于所述頂部和底部表面之間的內(nèi)表面；和細長中空桿，該桿具有為所述桿長度的軸線，所述桿固定在所述頂部表面，且所述細長中空桿的軸線對準(zhǔn)所述主體部分和通過所述主體部分而確定的所述孔的圓柱中央軸線；其中所述外殼確定一個圓柱形的環(huán)狀內(nèi)側(cè)空間；電磁激勵信號源；和一對電極，它們與所述電磁信號源耦合，所述電極對包括所述電極對的第一電極，它至少鄰近所述外殼的所述主體部分的所述曲彎側(cè)表面的一個部分；和所述電極對的第二電極，它至少鄰近所述外殼的所述主體部分的所述內(nèi)表面的一個部分。
18.如權(quán)利要求17所述的放電燈，它在所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間內(nèi)部還包括光譜能量發(fā)射成分的充填物，該充填物至少由含硫物質(zhì)、含硒物質(zhì)和所述物質(zhì)組合之中的一種構(gòu)成。
19.如權(quán)利要求17所述的放電燈，該放電燈還包括旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，該子系統(tǒng)與所述外殼的所述細長桿連接用以將所述外殼繞所述桿轉(zhuǎn)動。
20.一種燈的燈泡，用于提供可見光輻射，在運行時，包括光可透射外殼，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間，所述外殼包括主體部分，該主體部分具有帶頂部表面、底部表面和彎曲側(cè)表面的圓柱形外側(cè)，該彎曲側(cè)表面與所述頂部和底部表面中每一個基本垂直，并在這兩個表面的周邊之間伸展，還確定一個孔，它具有在所述主體部分圓柱形中央軸線上，位于所述頂部和底部表面之間的內(nèi)表面；和細長中空桿，該桿具有為所述桿長度的軸線，所述桿固定在所述頂部表面，且所述細長中空桿的軸線對準(zhǔn)所述主體部分和通過所述主體部分而確定的所述孔的圓柱中央軸線；其中所述外殼確定一個圓柱形的環(huán)狀內(nèi)側(cè)空間；和在所述外殼內(nèi)部的光譜能量發(fā)射成分的充填物，該充填物至少由含硫物質(zhì)、含硒物質(zhì)和所述物質(zhì)組合中的一種構(gòu)成。
21.如權(quán)利要求20所述的燈的燈泡還包括第一電極，它至少鄰近所述外殼的所述主體部分的所述彎曲側(cè)表面的一個部分；和第二電極，它至少鄰近所述外殼的所述主體部分的所述內(nèi)表面的一個部分。
22.一種放電燈，它用于輻射光譜能量分布，所述放電燈包括光可透射外殼，該外殼確定內(nèi)側(cè)空間和圓柱形外側(cè)表面，所述內(nèi)側(cè)空間裝載有光譜能量發(fā)射成分的充填物材料，它至少由含硫物質(zhì)、含硒物質(zhì)和所述物質(zhì)的組合中的一種組成；電磁激勵信號源；和一對電極，該對電極與所述電激磁勵信號源耦合，放置在所述外殼的所述圓柱形外側(cè)表面之外的鄰近處，以便將電磁能量引入所述外殼的所述內(nèi)側(cè)空間，去激勵所述光譜能量發(fā)射成分，所述兩個電極中的每一個包括凸出的部分圓柱形形狀的表面，該圓柱形形狀表面與所述外殼的所述圓柱形外側(cè)表面互補，每一電極的所述表面靠近所述外殼的外側(cè)表面而放置，并與該外側(cè)表面相隔一預(yù)定距離，其中被所述電極對所接受的電磁能量所具有的頻率小于1GHz，但至少為10MHz，所述電極對將每cc所述內(nèi)側(cè)空間體積的小于200瓦的電磁功率耦合至所述外殼的內(nèi)側(cè)空間；細長桿，它固定在所述外殼上；和旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)，它與所述外殼的所述細長桿連接，用于使所述外殼繞所述桿轉(zhuǎn)動，其中所述外殼的所述旋轉(zhuǎn)冷卻具有放置在近處的電極的所述外殼，這時提供的所述外殼的空氣流動冷卻要比沒有所述電極的所述外殼轉(zhuǎn)動時所產(chǎn)生的所述外殼的空氣流動冷卻強。
全文摘要
一種高強度無汞放電燈(10)，它被發(fā)明以輻射被選擇的光譜，從裝載含硫物質(zhì)的外殼發(fā)出的光譜幾乎完全位于可見光范圍。燈應(yīng)用發(fā)生激勵信號的信號源(20)，它在外側(cè)與外殼(10)的外側(cè)表面相耦合以激勵所裝載的含硫物質(zhì)。燈(10)的各種實施例采用鄰近外殼(10)的電極(14，14′)以便將激勵信號(20)與此耦合，電極(14，14′)的表面成形成與外殼(10)的外側(cè)表面的形狀相互補。所討論的兩種形狀是球形(10′)和圓柱形(10″)。為使絲狀放電達到最小，每只外殼(10)可包括一根固定在其外側(cè)的細長桿(12)，從而旋轉(zhuǎn)子系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)外殼(10)。在還有另一實施例中，外殼(10″)具帶兩個電極(32，34)的杜瓦瓶形狀，一個電極放置在主體外彎曲側(cè)表面的附近，而另一電極放置在通過外殼的孔的內(nèi)表面。此外，外殼可包含被選惰性氣體的再充氣。以助長燈的激勵，再充氣在低于1個大氣壓的壓力下進行。
文檔編號H05B41/16GK1156532SQ95193022
公開日1997年8月6日 申請日期1995年4月6日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月6日
發(fā)明者喬治·加博爾, 托馬斯·羅伯特·奧爾, 查爾斯·莫里斯·格林, 道格拉斯·格登·克勞福德 申請人:加利福尼亞大學(xué)董事會