Освітлювальний пристрій на основі безелектродної нвч лампи

Реферат: Освітлювальний пристрій на основі безелектродної НВЧ лампи належить до області освітлювальної техніки, а саме до газорозрядних ламп, у яких джерелом світіння є плазма, яка утворюється за допомогою НВЧ енергії. До освітлювального пристрою на основі безелектродної НВЧ лампи введений хвилеводний трійник, за допомогою якого здійснюється розгалуження хвилеводної системи на дві частини і приєднання її з обох кінців до хвилеводу з поверхнями, що мають світловипромінюючі отвори, всередині якого розташована безелектродна лампа. За допомогою запропонованого пристрою забезпечується стабільне збудження безелектродної лампи і рівномірне по спектральному складу випромінювання світла. UA 110542 C2 (12) UA 110542 C2 UA 110542 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до освітлювальної техніки, а саме до газорозрядних ламп, у яких джерелом світіння є плазма, яка утворюється за допомогою НВЧ енергії. Безелектродна НВЧ лампа застосовується для освітлення автошляхів, тунелів, будівель, промислових приміщень, спортивних залів та інших приміщень великої площі. Відома освітлювальна система з використанням НВЧ енергії (Патент США № 7902766, МПК Н05В 41/16, опубл. 08.03.2011), яка складається з корпусу, всередині якого розташований магнетрон для генерації електромагнітних хвиль, до якого приєднаний хвилевід для передачі НВЧ енергії крізь вихідний отвір на його поверхні, далі електромагнітні хвилі потрапляють у резонатор, всередині якого розташована лампа, яка містить речовину, що випромінює світло, коли вона переходить в стан плазми під впливом електричного поля. Плазмова освітлювальна система має також відбивач, який знаходиться поза межами корпусу, і в якому саме розташовані резонатор разом з лампою, для відбиття світла, що випромінюється всередині лампи. Недоліком такої освітлювальної системи є складність конструкції за рахунок наявності в ній двох моторів (одного для обертання безелектродної лампи і другого для обертання вентилятора для охолодження НВЧ-випромінювача), що знижує надійність роботи пристрою в цілому. Найбільш близьким по сукупності істотних ознак є освітлювальний пристрій на основі безелектродної лампи, що використовує різну НВЧ енергію резонансних режимів для її розжарювання і роботи (Патент США № 5786667, МПК H01J 65/04, опубл. 28.07.1998), який містить джерело НВЧ енергії, яке з'єднане з прямокутним хвилеводом, що має прямокутну щілину вздовж однієї поверхні, до цієї поверхні перпендикулярно приєднується резонатор, всередині якого знаходиться безелектродна лампа, а другий кінець резонатора закритий. Резонатор має безліч світловипромінюючих отворів і циліндричну поверхню, в якому підтримується перший режим електромагнітного випромінювання через щілину, також є частина нециліндричної поверхні, яка збільшує зв'язок енергії в другому режимі електромагнітного випромінювання через щілину завдяки забезпеченню більшої компоненти електричного поля для збудження безелектродної лампи. Перший і другий режими мають електричні поля, які ортогональні один одному. Перший режим підтримує НВЧ енергію в збудженій лампі, тоді як другий режим надає високе електростатичне поле для запалювання лампи. Після запалювання лампи відбувається значне зменшення імпедансу лампи і більшість НВЧ-потужності для підтримки випромінювання пов'язана з роботою безелектродної лампи в першому резонансному режимі, що створений узгодженим навантаженням НВЧ джерела. Недоліком такого освітлювального пристрою на основі безелектродної лампи є можливість неузгодженості першого і другого режиму роботи при наявності неоднорідності всередині циліндричного резонатора, де розташована безпосередньо безелектродна лампа, що призведе до нестабільної роботи освітлювального пристрою. В основу винаходу поставлено задачу створити освітлювальний пристрій на основі безелектродної НВЧ лампи, в якому шляхом створення конструкції розгалуження хвилеводної системи на дві частини за допомогою хвилеводного трійника і приєднання її з обох кінців до хвилеводу з поверхнями, що мають світловипромінюючі отвори, всередині якого розташована безелектродна лампа. Такий пристрій забезпечить стабільне збудження лампи і підтримку її роботи. Поставлена задача вирішується тим, що у освітлювальному пристрої на основі безелектродної НВЧ лампи, що містить джерело НВЧ енергії, яке з'єднується з хвилеводом, в якому розповсюджується електромагнітна хвиля, яка збуджує безелектродну лампу, згідно з винаходом, за допомогою хвилеводного трійника, який розгалужує на дві частини НВЧ енергію, яка розподіляється і потрапляє з обох кінців в хвилевід з світловипромінюючими отворами, для проходження випромінювання світла від збудженої безелектродної лампи, що розташована всередині цього хвилеводу. Застосування освітлювального пристрою на основі безелектродної НВЧ лампи дозволяє отримати стабільне збудження безелектродної лампи і рівномірне по спектральному складу випромінювання світла завдяки рівномірному розподілу НВЧ поля в області розташування лампи. На кресленні зображено освітлювальний пристрій на основі безелектродної НВЧ лампи. Цей пристрій містить: безелектродну лампу 1, хвилевід 2 з світловипромінюючими отворами, хвилевід 3, хвилеводний трійник 4, джерело НВЧ енергії 5. Розглянемо роботу освітлювального пристрою на основі безелектродної НВЧ лампи. При включенні джерела НВЧ енергії 5, за який використовується магнетрон, відбувається його 1 UA 110542 C2 5 10 15 20 збудження і в приєднаний до нього хвилевід 3 вводиться НВЧ енергія, яка за допомогою хвилеводного трійника 4 розподіляється на дві частини і через хвилеводи 3 електромагнітна хвиля потрапляє з обох кінців в хвилевід 2, поверхні якого мають світловипромінюючі отвори, де виникає збудження наповнювача у безелектродній лампі 1, сферичної, циліндричної або іншої форми і отримуємо випромінювання плазми в видимій області. Для вирішення поставленої задачі використовують хвилеводний трійник, за допомогою якого отримуємо другу електромагнітну хвилю, яка вводиться в хвилевід з світловипромінючими отворами з другого кінця для рівномірного розподілу електромагнітної енергії в області розташування безелектродної лампи і, як наслідок, отримання рівномірного по спектральному складу випромінювання світла. Таким чином, при використанні такого освітлювального пристрою на основі безелектродної НВЧ лампи маємо більш простий для реалізації стабільного, надійного та тривалого режиму роботи безелектродної лампи. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Освітлювальний пристрій на основі безелектродної НВЧ лампи, що містить джерело НВЧ енергії, яке з'єднується з хвилеводом, в якому розповсюджується електромагнітна хвиля, яка збуджує безелектродну лампу, який відрізняється тим, що додатково введений хвилеводний трійник, який з'єднаний через хвилевод з джерелом НВЧ енергії та який двома іншими виходами з'єднаний з обома кінцями хвилевода, всередині якого розташована безелектродна лампа, при цьому хвилеводний трійник виконаний з можливістю розгалуження на дві частини НВЧ енергії, яка розподіляється і потрапляє з обох кінців в хвилевод з світловипромінюючими отворами, для проходження випромінювання світла від збудженої безелектродної лампи. Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2