FUENTE DE LUZ.

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

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en su interior,• una jaula de Faraday que encierra a las microondas (18) 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 su interior, y • una antena (20, 22) 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 •; el cuerpo es un crisol de plasma sólido (11) de material que es translúcido para que salga luz de él, y• la jaula de Faraday es al menos parcialmente transmisora de luz para la salida de luz del crisol de plasma, siendo el arreglo tal que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol de plasma e irradiar de éste mediante la jaula.

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

términos de 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.

Los inventores han desarrollado lámparas de bombilla sin electrodos,

como se muestra en sus solicitudes de patente Nº PCT/GB2006/002018 para

una lámpara (su “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 éstas 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. Éste 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 esta razón, la “lámpara 2018” de los inventores 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:

**(Ver fórmula)**

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en su interior,

• 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 su interior, 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. Los inventores creen ahora que es posible fusionar la bombilla y la guía de ondas en un único componente. El objeto de la presente invención es proporcionar una lámpara mejorada que tiene dichas bombillas y guía de ondas fusionadas.

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

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en su interior,

• 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,

• un relleno en el vacío de material excitable por energía de microondas para formar un plasma emisor de luz en su interior, 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

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

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

**(Ver fórmula)**

siendo el arreglo tal que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol de plasma y se irradie a partir de éste mediante la jaula.

Como se usa en esta memoria descriptiva: “translúcido" significa que el material, del cual el artículo descrito como translúcido, es transparente o translúcido; “crisol de plasma” significa un cuerpo cerrado que encierra a un plasma, estando este último en el vacío cuando el relleno de este último es excitado por energía de microondas procedente de la antena.

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

Aunque puede preverse que el crisol de plasma sólido pudiera tener estructuras y composiciones variables en todo su 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 él.

La fuente de luz se usará normalmente con su luz siendo reflejada en una dirección particular. Puede proporcionarse un reflector externo. Como alternativa y según las solicitudes divisionales Nº EP10010011.4 y EP10010022.1, el crisol de plasma puede estar curvado para reflejar la luz en una dirección particular. La superficie curvada puede estar pulida y depender de una reflexión interna total. Como alternativa, puede ser metalizada para aumentar la reflexión. En este caso, la metalización puede formar parte de la jaula de Faraday. En otra alternativa en la solicitud divisional, el crisol de plasma puede estar acoplado a un reflector complementario, posicionado para reflejar la luz de vuelta a través del crisol de plasma.

Está previsto que el crisol de plasma sea de cuarzo o material cerámico transparente sinterizado, aunque otros materiales también pueden ser adecuados. 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.

**(Ver fórmula)**

La jaula de Faraday puede proporcionarse recubriendo el crisol de plasma con una fina capa de material conductor, 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, con material del crisol de plasma extendiéndose fuera de la malla.

La antena puede extenderse en el vacío de plasma, cuando es de material adecuado para resistir el ataque por el relleno, particularmente cuando el crisol de plasma tiene un grosor de la pared que es 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. Dicha antena 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, con la antena de barra actuando de forma similar a la antena de placa que se acaba... [Seguir leyendo]

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

• un cuerpo que tiene un vacío sellado en su interior,

• una jaula de Faraday que encierra a las microondas (18) 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 su interior, y

• una antena (20, 22) 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

• el cuerpo es un crisol de plasma sólido (11) de material que es translúcido para que salga luz de él, y

• la jaula de Faraday es al menos parcialmente transmisora de luz para la

salida de luz del crisol de plasma, siendo el arreglo tal que la luz procedente de un plasma en el vacío pueda pasar a través del crisol de plasma e irradiar de éste mediante la jaula.

2. Una fuente de luz según la reivindicación 1, en la que el crisol de plasma es de una pluralidad de piezas selladas juntas.

3. Una fuente de luz según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en la que el crisol de plasma es homogéneo.

4. Una fuente de luz según la reivindicación 1, la reivindicación 2 o la

reivindicación 3, en la que el crisol de plasma tiene sección transversal circular y está dimensionado para que media onda se extienda diametralmente en su interior.

5. Una fuente de luz según cualquier reivindicación anterior, en combinación con un reflector separado para reflejar la luz emitida desde el crisol translúcido en una dirección particular.

6. Una fuente de luz según cualquier reivindicación anterior, en la que el crisol de plasma es de cuarzo o alúmina policristalina o Itrio Aluminio Granate policristalino o nitruro de aluminio o zafiro monocristalino.

7. Una fuente de luz según 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 lámina metálica reticular.

8. Una fuente de luz según la reivindicación 7, en la que la malla conductora o la lámina reticular está fusionada al material del crisol de plasma.

9. Una fuente de luz según la reivindicación 7 o la reivindicación 8, en la que la jaula de Faraday incluye al menos una abertura para aumentar localmente la transmisión de luz a su través.

10. Una fuente de luz según la reivindicación 9, en la que la abertura no es mayor que un décimo de la longitud de onda en espacio libre de las microondas en el crisol.

11. Una fuente de luz según cualquier reivindicación anterior, en la que la antena se extiende en el vacío de plasma, siendo de material resistente al ataque por el relleno.

12. Una fuente de luz según la reivindicación 11, en la que el crisol de plasma tiene un grosor de la pared que es 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.

13. Una fuente de luz según la reivindicación 11 o la reivindicación 12, en la que la antena es una placa, típicamente un disco, dispuesto transversalmente a la longitud del crisol de plasma y la conexión es una barra o alambre que se extiende a través de una pared del crisol de plasma.

14. Una fuente de luz según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en la que la antena es una barra o alambre de metal conductor que se extiende dentro de un reentrante en el crisol de plasma y la conexión es una extensión integrante de la barra o alambre de la antena.

15. Una fuente de luz según la reivindicación 14, en la que 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 opuesto y el reentrante está a lo largo de o en línea con el vacío.

16. Una fuente de luz según 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 hasta una superficie del crisol y

• un tapón de material translúcido en el escariado y sellado al crisol.

17. Una fuente de luz según la reivindicación 16, en la que el crisol y el tapón son de material vítreo y el tapón está sellado al crisol mediante fusión local del material del tapón en el escalonamiento y/o el escariado.

18. Una fuente de luz según la reivindicación 16, 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 según la reivindicación 16, la reivindicación 17 o la

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

**(Ver fórmula)**

5 reivindicación 18, en la que el tapón está a ras con el crisol en superficies externas del mismo.

20. Una fuente de luz según la reivindicación 16, la reivindicación 17 o la reivindicación 18, en la que el tapón sellado está ahuecado y se proporciona un segundo tapón en el escariado a ras con el crisol en superficies externas del mismo.

21. Una fuente de luz según cualquier reivindicación anterior en combinación

como lámpara con un circuito de excitación por microondas que comprende: 15 • una fuente de microondas y

• un circuito de adaptación.