Fuente de luz.

Una fuente de luz que funcionará con energía de microondas, teniendo la fuente:

· un cuerpo que tiene un vacío sellado en el mismo,

· una jaula de Faraday (18) que encierra a las microondas rodeando al cuerpo,

· siendo el cuerpo dentro de la jaula de Faraday una guía de ondas resonante,· un relleno en el vacío de material excitable por energía de microondas para formar un plasma emisor de luz en elmismo, y

· una antena (20) dispuesta dentro del cuerpo para transmitir energía de microondas inductora de plasma al relleno,teniendo la antena:

· una conexión (19) que se extiende fuera del cuerpo para acoplarse a una fuente de energía de microondas;en la que:

· el cuerpo es un crisol de plasma sólido (11) de material que es translúcido para que salga luz del mismo,

· la jaula de Faraday es al menos parcialmente transmisora de luz para la salida de luz del crisol de plasma, y

· el vacío está alargado con una sección transversal circular,

siendo la disposición de tal forma que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol deplasma y desde éste mediante la jaula.

Fuente de luz

La presente invención se refiere a una fuente de luz para una lámpara que funciona con microondas.

Se conoce la excitación de una descarga en una cápsula con la intención de producir luz. Son ejemplos típicos las lámparas de descarga de sodio y las lámparas de tubo fluorescente. Estas últimas usan vapor de mercurio, que produce radiación ultravioleta. A su vez, ésta excita al polvo fluorescente para que produzca luz. Dichas lámparas son más eficaces en cuanto a lúmenes de luz emitida por vatio de electricidad consumida que las lámparas de filamentos de tungsteno. Sin embargo, siguen sufriendo la desventaja de requerir electrodos dentro de la cápsula. Dado que estos portan la corriente requerida para la descarga, se degradan y finalmente fallan.

Se han desarrollado lámparas de bombilla sin electrodos, como se muestra en las solicitudes de patente Nº

PCT/GB2006/002018 para una lámpara (la "lámpara 2018") , PCT/GB2005/005080 para una bombilla para la lámpara y PCT/GB2007/001935 para un circuito de adaptación para una lámpara que funciona con microondas. Todas estas se refieren a lámparas que funcionan sin electrodos mediante el uso de energía de microondas para estimular al plasma emisor de luz en las bombillas. Se han realizado propuestas anteriores que implican el uso de una onda aérea para acoplar la energía de microondas en una bombilla, por ejemplo, por Fusion Lighting

Corporation como en su Patente de Estados Unidos Nº 5.334.913. Si se usa una onda guía de ondas aéreas, la lámpara es voluminosa, dado que el tamaño físico de la guía de ondas es una fracción de la longitud de onda de las microondas en el aire. Este no es un problema para el alumbrado público, por ejemplo, pero hace al uso de este tipo de luz no deseable para muchas aplicaciones. Por este motivo, la "lámpara 2018" usa una guía de ondas dieléctrica, lo que reduce sustancialmente la longitud de onda a la frecuencia operativa de 2, 4 Ghz. Esta lámpara es adecuada para su uso en aparatos domésticos, tales como una televisión de retroproyección.

La Patente de Estados Unidos Nº 6.737.809 describe una fuente de luz que funcionará con energía de microondas, teniendo la fuente:

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en el mismo, • una jaula de Faraday que encierra a las microondas rodeando al cuerpo, • definiendo el cuerpo y la cavidad una guía de ondas resonante, • un relleno en el vacío de material excitable por energía de microondas para formar un plasma emisor de luz en el mismo, y • una antena dispuesta dentro del cuerpo para transmitir energía de microondas inductora de plasma al relleno, teniendo la antena:

• una conexión que se extiende fuera del cuerpo para acoplarse a una fuente de energía de microondas.

Actualmente se cree que es posible combinar la bombilla y la guía de ondas en un único componente.

El objeto de la presente invención es proporcionar una lámpara mejorada que tiene una bombilla y una guía de 45 ondas fusionadas de este tipo.

De acuerdo con la invención, se proporciona una fuente de luz que funcionará con energía de microondas, teniendo la fuente:

50 • un cuerpo que tiene un vacío sellado en el mismo, • una jaula de Faraday que encierra a las microondas rodeando al cuerpo, • siendo el cuerpo dentro de la jaula de Faraday una guía de ondas resonante, 55 • un relleno en el vacío de material excitable por energía de microondas para formar un plasma emisor de luz en el mismo, y • una antena dispuesta dentro del cuerpo para transmitir energía de microondas inductora de plasma al relleno, teniendo la antena:

• una conexión que se extiende fuera del cuerpo para acoplarse a una fuente de energía de microondas;

en la que: 5

• el cuerpo es un crisol de plasma sólido de material que es translúcido para que salga luz del mismo,

• la jaula de Faraday es al menos parcialmente transmisora de luz para la salida de luz del crisol de plasma, y

• el vacío está alargado con una sección transversal circular,

siendo la disposición de tal forma que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol de plasma y desde él mediante la jaula.

Como se usa en esta memoria descriptiva:

"translúcido" significa que el material, cuyo artículo se ha descrito como translúcido, es transparente o translúcido; "crisol de plasma" significa un cuerpo cerrado que aloja un plasma, estando el último en el vacío cuando el relleno del último se excita por energía de microondas procedente de la antena.

Preferiblemente, el crisol de plasma es un cuerpo de rotación y el vacío está dispuesto en y alineado con el eje 20 central del mismo.

Normalmente, el material del crisol será un material sólido y dieléctrico.

Aunque puede preverse que el crisol de plasma sólido pueda tener estructuras y composiciones variables en todo su 25 volumen, particularmente cuando está constituido por más de una pieza selladas juntas, se esperará normalmente que sea sustancialmente homogéneo en todo su volumen.

En la segunda realización descrita a continuación, el crisol de plasma es de sección transversal circular y tiene unas dimensiones para que media onda se extienda diametralmente dentro de éste.

Normalmente, la fuente de luz se utilizará con su luz reflejada en una dirección particular. Cuando una parte de la jaula de Faraday en la parte del crisol de plasma que rodea un eje del vacío es luz transmitida para la radiación de luz desde el vacío a través de él, se puede proporcionar un reflector externo. Alternativamente, como en la segunda realización, el crisol de plasma puede estar contorneado para reflejar luz en una dirección particular. La superficie contorneada puede ser brillante y depender de un reflejo totalmente interno. Alternativamente, puede estar metalizado para mejorar el reflejo. En este caso, la metalización puede formar parte de la jaula de Faraday. En otra alternativa, el crisol de plasma puede estar unido a un reflector complementario, posicionado para reflejar la luz de regreso a través del crisol de plasma.

Se prevé que el crisol de plasma sea de cuarzo o material cerámico transparente sinterizado, aunque también pueden ser adecuados otros materiales. En particular, el material cerámico puede ser translúcido o transparente. Un ejemplo de una cerámica translúcida adecuada es alúmina policristalina y un ejemplo de una cerámica transparente es Itrio Aluminio Granate - YAG policristalino. Otros posibles materiales son nitruro de aluminio y zafiro monocristalino.

45 La jaula de Faraday puede proporcionarse recubriendo el crisol de plasma con una fina capa de material conductor y transparente, tal como indio, óxido de estaño. Como alternativa, el crisol de plasma puede estar encerrado en una malla de alambre conductor. De nuevo, la malla conductora puede fusionarse en el material del crisol de plasma, extendiéndose el material del crisol de plasma fuera de la malla.

50 La antena puede extenderse en el vacío de plasma cuando es de un material adecuado para resistir el ataque por el relleno, particularmente cuando el crisol de plasma tiene un grosor de pared que sea pequeño en comparación con la distancia dentro del crisol de plasma desde la jaula de Faraday en un lado o extremo y hasta el otro lado o extremo. En este caso, la resonancia puede establecerse de forma predominante dentro del vacío. Una antena de 55 este tipo puede ser una barra que se extiende en el vacío, pero es preferentemente una placa, típicamente un disco, dispuesto transversalmente a la longitud del crisol de plasma. La conexión para la antena puede extenderse lateralmente fuera del crisol de plasma en o cerca de un plano de la antena; o, como se prefiere, puede extenderse axialmente fuera del crisol de plasma, transversalmente a un plano de la antena.

Como alternativa, la antena puede ser una barra de metal conductor que se extiende dentro de un reentrante en el crisol de plasma. Dicho reentrante puede ser una proyección de pared fina en el vacío, actuando la antena de barra de forma similar a la antena de placa que se acaba de mencionar. El reentrante puede ser paralelo a una longitud del vacío o transversal a ésta. Como alternativa, cuando el vacío es pequeño en comparación con la distancia dentro del crisol de plasma desde la jaula de Faraday... [Seguir leyendo]

1. Una fuente de luz que funcionará con energía de microondas, teniendo la fuente:

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en el mismo, • una jaula de Faraday (18) que encierra a las microondas rodeando al cuerpo, • siendo el cuerpo dentro de la jaula de Faraday una guía de ondas resonante, • un relleno en el vacío de material excitable por energía de microondas para formar un plasma emisor de luz en el mismo, y • una antena (20) dispuesta dentro del cuerpo para transmitir energía de microondas inductora de plasma al relleno, teniendo la antena:

• una conexión (19) que se extiende fuera del cuerpo para acoplarse a una fuente de energía de microondas;

en la que:

• el cuerpo es un crisol de plasma sólido (11) de material que es translúcido para que salga luz del mismo, 20 • la jaula de Faraday es al menos parcialmente transmisora de luz para la salida de luz del crisol de plasma, y • el vacío está alargado con una sección transversal circular, siendo la disposición de tal forma que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol de plasma y desde éste mediante la jaula.

2. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 1, en la que el crisol de plasma es un cuerpo de rotación y el vacío está dispuesto en y alineado con el eje central del mismo.

3. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el crisol de plasma es de una pluralidad de piezas selladas juntas.

4. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la reivindicación 3, en la que el crisol de plasma es homogéneo. 35

5. Una fuente de luz como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en la que el crisol de plasma tiene sección transversal circular y está dimensionado para que media onda se extienda diametralmente en éste.

40 6. Una fuente de luz como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que una parte de la jaula de Faraday en la parte del crisol de plasma que rodea un eje del vacío es luz transmitida para la radiación de luz desde el vacío a través de él, estando la fuente de luz preferiblemente en combinación con un reflector separado para reflejar luz emitida desde el crisol translúcido en una dirección particular.

45 7. Una fuente de luz como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en la que el crisol de plasma está contorneado para reflejar luz en una dirección particular.

8. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 7, en la que una superficie contorneada del crisol de plasma lleva a cabo la metalización para mejorar el reflejo, formando parte la metalización de la jaula de 50 Faraday.

Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 7, que incluye un reflector complementario, posicionado para reflejar la luz de regreso a través del crisol de plasma.

55 9. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que e l crisol de plasma es de cuarzo o alúmina policristalina o Itrio Aluminio Granate policristalino o nitruro de aluminio o zafiro monocristalino.

10. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que la jaula de Faraday es de o incluye una fina capa de material transparente y conductor y/o una malla de alambre conductor y/o una lámina metálica reticular, estando la malla conductora o la lámina reticular preferiblemente fusionada al material del crisol de plasma.

11. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que la jaula de Faraday incluye al menos una abertura para aumentar localmente la transmisión de luz a través de la misma, siendo la abertura preferiblemente no mayor que un décimo de la longitud de onda en espacio libre de las microondas en el crisol.

12. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que la antena se extiende en el vacío del plasma, siendo de un material resistente al ataque del relleno.

13. Una fuente de luz como se ha indicado en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en la que la

antena es una varilla o alambre de metal conductor que se extiende en un reentrante en el crisol de plasma, y la conexión es una extensión integral de la varilla o el alambre de la antena y preferiblemente el vacío es pequeño en comparación con una distancia dentro del crisol de plasma desde la jaula de Faraday en un lado o extremo y hasta el lado o extremo contrario y el reentrante está a lo largo del lado o en línea con el vacío.

14. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que el vacío tiene una longitud 2:1 en relación con el diámetro.

15. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que el vacío tiene una longitud 3:1 en relación con el diámetro. 25

16. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior, en la que el crisol de plasma translúcido tiene:

• una perforación que tiene un escalonamiento y un escariado que se extienden desde el vacío a una superficie 30 del crisol, y • un tapón de material translúcido en el escariado y sellado al crisol.

17. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 16, en la que el crisol y el tapón son de material vítreo y el tapón se sella al crisol por fusión local del material del tapón en el escalonamiento y/o el 35 escariado.

18. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 17, en la que el crisol y el tapón son de material cerámico y el tapón está sellado al crisol mediante fusión local de material sinterizado en el escalonamiento y/o el escariado.

19. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 16, la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en la que el tapón está al mismo nivel que el crisol en superficies externas del mismo.

20. Una fuente de luz como se ha indicado en la reivindicación 16, la reivindicación 17 o la reivindicación

45 18, en la que el tapón sellado está ahuecado y se proporciona un segundo tapón en el escariado al mismo nivel que el crisol en superficies externas del mismo.

21. Una fuente de luz como se ha indicado en cualquier reivindicación anterior en combinación como lámpara con un circuito de excitación por microondas que comprende: 50

• una fuente de microondas, y

• un circuito de adaptación.