CN103779176A

CN103779176A - 一种微波硫灯及其制作方法

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Publication number: CN103779176A
Application number: CN201410027656.2A
Authority: CN
Inventors: 黄桃; 王茂碧; 李斌; 李建清; 金晓林; 朱小芳; 杨中海
Original assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Current assignee: University of Electronic Science and Technology of China
Priority date: 2014-01-21
Filing date: 2014-01-21
Publication date: 2014-05-07

Abstract

本发明公开了一种微波硫灯及其制作方法，包括遮光玻璃（1）、灯罩（2），整灯箱（3）、电源线（4）、谐振腔（5）、硫泡（6），整灯箱（3）内设有电源、磁控管、波导（7），所述谐振腔的面为网状的，网眼为六边形孔，谐振腔的材料为不锈钢，由于考虑是制作样品就没有在外面度上抗氧化材料所述电源为变压器电源或者开关电源，所述磁控管是连续磁控管，频率为2450MHz，在所述波导（7）的窄边设有金属调谐块（8）。本发明的微波硫灯整灯的光效可以达到55.34lm/W。

Description

一种微波硫灯及其制作方法

技术领域

本发明属于照明设备技术领域，涉及一种微波硫灯及其制作方法。

背景技术

微波硫灯是1992年国际电光源届提出的新型光源，它的工作原理和发光机理与其它的光源不一样，其性能也要比其他光源优越，因此被称为新一代环保节能灯。由磁控管产生的频率为2450MHz的微波，经波导传到谐振腔内激发硫泡里的氩气放电，然后通过氩气放电和耦合到的微波能一起激发硫泡里的硫蒸汽放电发光。正是由于微波硫灯的这种独特的发光原理和结构，使它具有了节能、环保、使用寿命长、显色指数高的特性。

微波硫灯在技术方面还存在着很多缺陷，例如散热问题不容易解决、产品受到磁控管的限制、热启动时间长、光色偏绿、性能不稳定等。

发明内容

为了解决现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种微波硫灯及其制作方法，实现碳纳米管在铜/铝基体中良好的分散和定向，同时显著提高基础材料的电导率。

其技术方案如下：

一种微波硫灯，包括遮光玻璃、灯罩，整灯箱、电源线、谐振腔、硫泡，整灯箱内设有电源、磁控管、波导，所述谐振腔的面为网状的，网眼为六边形孔，谐振腔的材料为不锈钢，由于考虑是制作样品就没有在外面度上抗氧化材料所述电源为变压器电源或者开关电源，所述磁控管是连续磁控管，频率为2450MHz，在所述波导的窄边设有金属调谐块。

进一步优选，所述变压器电源包括主回路和控制回路，所述主回路主要包括两个变压器和一个倍压整流电路，两个变压器是反相连接的，控制回路分为延时控制回路和光敏控制回路。

进一步优选，所述硫泡内的填充物为纯度99.99999%的硫粉、氖氩潘宁气体、氪。

一种本发明所述的微波硫灯的制作方法，包括以下步骤：

1）硫泡泡壳的制作

硫泡的泡壳用石英玻璃制作，要求羟基含量小于10ppm；

2）泡壳体积的测量

用水的重量来测量泡壳的体积，水的密度为1mg/cc，泡壳内注入水的重量就是泡壳的体积，用分析天平来称泡壳注水前后的重量，前后的重量差就为泡壳体积，精确度可达±0.5mg，在向泡壳注水时用注射器慢慢注入，一定要将泡壳内的所有气体都排出，但排气管里不能有水；

3）泡壳和支管的清洗

在填充硫粉和惰性气体前将泡壳和支管内的杂质去除，先用浓度为10%的氢氟酸清除杂质，然后再用清水洗掉氢氟酸，最后用蒸馏水放入超声波清洗仪中再次清洗，用氢氟酸时要避免与身体的任何部位接触，往泡壳和支管内注入水的过程要仔细，要让泡壳清洗彻底。清洗完后需要将泡壳和支管用烤箱烘干，在泡壳和支管里是不允许有水的纯在，洗净和烘干后的泡壳和支管应该立即放入手套箱中;

4）硫粉的称量

硫粉从购买回来就放入手套箱，整个称量的过程都是在手套箱完成，利用分析天平来称量，在称量前必须将天平预热，硫粉的填充量由硫粉的填充密度乘以泡壳的体积计算出来；

5）接支管

将装入硫粉的支管与泡壳上的排气管连接起来，这个过程是在操作台前完成的，支管与排气管连接时，之间的夹角应呈45度，在连接支管时一定让支管装硫粉的位置离火焰远点；

6）泡壳排气、抽真空、充氩气、封离

支管与排气管连接后，就要将泡壳里的空气抽走，然后再填充氩气，抽充气体的过程要经过4到5次，在抽气的过程中要不停的烘烤泡壳和排气管，当氩气充入泡壳后，就可以将排气管封离；

7）将硫粉注入泡壳，去掉支管和排气管

填充完氩气后，将支管里的硫粉注入泡壳里，在将硫粉置入泡壳的过程中有少许硫粉会附着在支管上，这时就用火焰烤支管，将硫粉赶入泡壳内，经过这样烘烤，将硫粉全部赶到泡壳内，当硫粉完全进入泡壳后就将支管和排气管去除。

与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明的微波硫灯整灯的光效可以达到55.34lm/W，已经超过了外购微波硫灯的光效52.44lm/W。本发明的微波硫灯的光效和光通量都比外购的高，且自制微波硫灯光谱中红光含量偏高，这使光色偏绿的缺点得到改善。

附图说明

图1是本发明微波硫灯结构图；

图2是本发明波导内部调谐快放置图；

图3是本发明微波硫灯电路图；

图4是硫粉称量过程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

参照图1，一种微波硫灯，包括遮光玻璃1、灯罩2，整灯箱3、电源线4、谐振腔5、硫泡6，整灯箱3内设有电源、磁控管、波导7，所述谐振腔的面为网状的，网眼为六边形孔，谐振腔的材料为不锈钢，由于考虑是制作样品就没有在外面度上抗氧化材料所述电源为变压器电源或者开关电源，所述磁控管是连续磁控管，频率为2450MHz，如图2所示，在所述波导7的窄边设有金属调谐块8。如图3所示，所述变压器电源包括主回路和控制回路，所述主回路主要包括两个变压器和一个倍压整流电路，两个变压器是反相连接的，控制回路分为延时控制回路和光敏控制回路。所述硫泡内的填充物为纯度99.99999%的硫粉、氖氩潘宁气体、氪。

一种本发明所述的微波硫灯的制作方法，包括以下步骤：

1）硫泡泡壳的制作

根据前面的讨论，我们知道硫泡的泡壳用石英玻璃制作，要求羟基含量小于10ppm。由于需要灯泡在工作时旋转，要求泡壳的同轴度高，避免光闪。在制作过程中由于经验不足，泡壳是外加工的。

2）泡壳体积的测量

硫泡的泡壳比较小，且是球形的，虽然在制作时规定了具体的尺寸，可以通过计算得出体积，但是在泡壳制作过程中会有误差，计算出的值和实际值之间有误差。体积的误差会导致硫粉填充量的误差，就会影响后续的测量。我们用水的重量来测量泡壳的体积，水的密度为1mg/cc，所以泡壳内注入水的重量就是泡壳的体积。用分析天平来称泡壳注水前后的重量，前后的重量差就为泡壳体积，精确度可达±0.5mg。在向泡壳注水时用注射器慢慢注入，一定要将泡壳内的所有气体都排出，但排气管里不能有水。

3）泡壳和支管的清洗

在填充硫粉和惰性气体前一定要将泡壳和支管内的杂质去除，以免影响硫泡的启动和正常工作。由于石英玻璃有很强的抗腐蚀能力，可以先用浓度为10%的氢氟酸清除杂质，然后再用清水洗掉氢氟酸，最后用蒸馏水放入超声波清洗仪中再次清洗。用氢氟酸时要避免与身体的任何部位接触，往泡壳和支管内注入水的过程要仔细，要让泡壳清洗彻底。清洗完后需要将泡壳和支管用烤箱烘干，这个过程一定不能少，在泡壳和支管里是不允许有水的纯在。洗净和烘干后的泡壳和支管应该立即放入手套箱中。

4）硫粉的称量

硫粉从买回来就是放入手套箱的，这可以防止硫粉被氧化和受潮。整个称量的过程都是在手套箱完成，为了保证硫粉量的精度，利用分析天平来称量，在称量前必须将天平预热。

硫粉的填充量由硫粉的填充密度乘以泡壳的体积计算出来，用分析天平称量步骤如图4，重复称量硫粉的重量只是为了保证硫粉的精度。

5）接支管

将装入硫粉的支管与泡壳上的排气管连接起来，这个过程是在操作台前完成的。支管与排气管连接时，之间的夹角应呈45度，这样是为了防止在后面排气过程中将硫粉滑到排气管里。在连接支管时一定让支管装硫粉的位置离火焰远点，以免使支管里的硫粉被加热而升华。

6）泡壳排气、抽真空、充氩气、封离

支管与排气管连接后，就要将泡壳里的空气抽走，然后再填充氩气。抽充气体的过程要进行多次，可以保证硫泡里气体的纯度，一般是经过4到5次。在抽气的过程中要不停的烘烤泡壳和排气管，可以排除附着在管壁上的杂质，但烘烤的同时要远离支管盛硫粉的位置，以免硫粉被升华。当氩气充入泡壳后，就可以将排气管封离。

7）将硫粉注入泡壳，去掉支管和排气管

填充完氩气后，就可以将支管里的硫粉注入泡壳里。在将硫粉置入泡壳的过程中可能有少许硫粉会附着在支管上，这时就可以用火焰烤支管，将硫粉赶入泡壳内，经过几次这样烘烤，就可以将硫粉全部赶到泡壳内。当硫粉完全进入泡壳后就可以将支管和排气管去除，这样一个微波硫灯灯泡就完成制作完了。

以上所述，仅为本发明最佳实施方式，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种微波硫灯，包括遮光玻璃（1）、灯罩（2），整灯箱（3）、电源线（4）、谐振腔（5）、硫泡（6），整灯箱（3）内设有电源、磁控管、波导（7），其特征在于，所述谐振腔的面为网状的，网眼为六边形孔，谐振腔的材料为不锈钢，所述磁控管是连续磁控管，频率为2450MHz，在所述波导（7）的窄边设有金属调谐块（8）。

2.根据权利要求1所述的微波硫灯，其特征在于，所述变压器电源包括主回路和控制回路，所述主回路主要包括两个变压器和一个倍压整流电路，两个变压器是反相连接的，控制回路分为延时控制回路和光敏控制回路。

3.根据权利要求1所述的微波硫灯，其特征在于，所述硫泡内的填充物为纯度99.99999%的硫粉、氖氩潘宁气体、氪。

4.一种权利要求1所述的微波硫灯的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）硫泡泡壳的制作

硫泡的泡壳用石英玻璃制作，要求羟基含量小于10ppm；

2）泡壳体积的测量

用水的重量来测量泡壳的体积，水的密度为1mg/cc，泡壳内注入水的重量就是泡壳的体积，用分析天平来称泡壳注水前后的重量，前后的重量差就为泡壳体积，精确度为±0.5mg，在向泡壳注水时用注射器慢慢注入，将泡壳内的所有气体都排出，排气管里不能有水；

3）泡壳和支管的清洗

在填充硫粉和惰性气体前将泡壳和支管内的杂质去除，先用浓度为10%的氢氟酸清除杂质，然后再用清水洗掉氢氟酸，最后用蒸馏水放入超声波清洗仪中再次清洗，用氢氟酸时要避免与身体的任何部位接触，往泡壳和支管内注入水的过程要仔细，要让泡壳清洗彻底，清洗完后需要将泡壳和支管用烤箱烘干，在泡壳和支管里是不允许有水的纯在，洗净和烘干后的泡壳和支管应该立即放入手套箱中；

4）硫粉的称量

5）接支管

6）泡壳排气、抽真空、充氩气、封离

支管与排气管连接后，就要将泡壳里的空气抽走，然后再填充氩气，抽充气体的过程要经过4到5次，在抽气的过程中要不停的烘烤泡壳和排气管，当氩气充入泡壳后，将排气管封离；

7）将硫粉注入泡壳，去掉支管和排气管

填充完氩气后，将支管里的硫粉注入泡壳里，在将硫粉置入泡壳的过程中有硫粉会附着在支管上，这时就用火焰烤支管，将硫粉赶入泡壳内，经过这样烘烤，将硫粉全部赶到泡壳内，当硫粉完全进入泡壳后就将支管和排气管去除。