Способ преобразования свч-энергии в световую

 

Изобретение относится к источникам света. Источником света является плазма, возбуждаемая с помощью СВЧ-энергии. Возбуждение плазмы происходит в безэлектродной колбе из кварцевого стекла, заполненной смесью инертного газа (аргона) и вещества, испаряющихся при возбуждении плазмы. Поджиг плазмы производится СВЧ-энергией в импульсном режиме с частотой следования импульсов, превышающей энергию зрения. Техническим результатом является обеспечение максимального экономического выигрыша - уменьшения затрат на единицу светового потока при изготовлении источника света.

Изобретение относится к источникам света.

Известен способ изготовления, при котором источником света является плазма, возбуждаемая с помощью СВЧ-энергии. Возбуждение плазмы происходит в безэлектродной колбе из кварцевого стекла, заполненной смесью инертного газа (аргон) и серы, ртути и др., которые испаряются при возбуждении плазмы.

В случае серы максимум излучения приходится на видимый спектр, соответствующий солнечному свету. Ртуть используется в источниках бактерицидного назначения.

Во всех известных источниках света с преобразованием СВЧ-энергии в световую источник СВЧ-энергии работает в непрерывном режиме.

Патент США N 4954756 от 4.09.1990 г.

Эффективность этого способа состоит в том, что светоотдача (люмен/ватт) источника более чем в 10 раз превышает светоотдачу ламп накаливания и в несколько раз превышает светоотдачу ламп дневного света и других источников световой энергии. Таким образом, достигается большой экономический эффект за счет стоимости электроэнергии.

Долговечность самого источника света в связи с отсутствием электродов внутри составляет десятки тысяч часов, при этом долговечность магнетрона, используемого как источник СВЧ-энергии, по приведенным данным составляет 10 - 15 тысяч часов.

По опубликованным данным в связи с тем, что нагрузка для СВЧ-генератора при возбуждении источника и в процессе его работы существенно отличается, при поджиге применяется специальное устройство, согласующее источник света и генератор путем перемещения настраиваемого элемента, что усложняет конструкцию.

Решение этого вопроса было бы возможно путем введения в источник СВЧ развязывающего ферритового устройства, однако в последнем тратится от 10 до 20% энергии, что приводит с учетом стоимости самого устройства к уменьшению выигрыша по основному параметру - затрат энергии на единицу светового потока.

В предлагаемом изобретении для обеспечения максимального экономического выигрыша - уменьшения затрат на единицу светового потока при изготовлении источника света с преобразованием СВЧ-энергии в световую путем создания плазмы непосредственно в источнике света, поджиг плазмы производят в импульсном режиме с частотой следования импульсов, превышающей инерцию зрения.

Предложенный способ преобразования СВЧ-энергии в световую реализуется следующим образом.

СВЧ-энергией поджигают плазму в источнике света, представляющем собой кварцевую колбу, наполненную аргоном и серой, при этом режим работы генератора следующий: частота следования импульсов 50 Гц; длительность импульса 2 - 10 мс; мощность в импульсе 600 - 800 Вт.

Величина скважности (средняя мощность) должна обеспечивать испарение серы или другого вещества, являющегося наполнителем, в течение короткого времени (несколько секунд) и поддержание этого состояния в процессе эксплуатации, а длительность импульсов д.б. намного выше времени релаксации.

При этом даже при скважности 10 экономия получается за счет уменьшения энергозатрат и перекрывает дополнительные расходы для осуществления импульсного режима работы источника СВЧ-энергии.

Формула изобретения

Способ преобразования СВЧ-энергии в световую путем создания СВЧ-плазмы непосредственно в источнике света, отличающийся тем, что поджиг плазмы производят в импульсном режиме с частотой следования импульсов, превышающей инерцию зрения, при этом величина скважности должна обеспечивать испарение наполнителя в источнике света в течение нескольких секунд и поддержание этого состояния, а длительность импульсов должна быть намного выше времени релаксации.