針對微波硫燈的基于能量平衡的等離子體模型研究.pdf

1、現(xiàn)代光源的快速發(fā)展，以及應(yīng)用場合要求的多樣化，光源市場呈現(xiàn)出多樣化競爭局面,同時也使得對光效、穩(wěn)定性、顯色指數(shù)、可調(diào)節(jié)性、成本等指標(biāo)的要求也越來越高。從發(fā)展歷程上來講，愛迪生發(fā)明白熾燈以來，電子光源的發(fā)展焦點從第一代熱致發(fā)光的白熾燈光源到第二代的氣體放電發(fā)光與光致發(fā)光結(jié)合的熒光燈，然后到第三代具有功率密度高結(jié)構(gòu)緊湊的高壓氣體放電放電燈，目前為止第四代LED光源與無電極氣體放電燈蓬勃發(fā)展。上世紀末發(fā)現(xiàn)的微波驅(qū)動硫等離子體發(fā)光的機理，促成了

2、人們對微波硫燈的研究。研制出的微波硫燈具有光效高、無電極燈泡壽命長、連續(xù)全光譜發(fā)光的顯示指數(shù)高與人體舒適度好，這些特點也使得它作為了第四代無電極氣體放電燈的一個新成員，并且給予了科學(xué)家和工程師們更加強大的動力。到目前為止，商品化的微波硫燈已經(jīng)開始在港口、碼頭、廣場、工廠、倉庫、舞臺、體育館、市政工程、農(nóng)業(yè)哺育等大功率室內(nèi)外照明場合進行了應(yīng)用，取得了非常不錯的成效。但是微波硫燈在發(fā)揮自身優(yōu)點的同時也表現(xiàn)出一些有待克服的問題，現(xiàn)有磁控管驅(qū)動

3、、帶電機結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性不夠不能完全發(fā)揮出燈泡壽命長潛力，相較于其它中大功率光源，微波射頻源的高成本也需要光效、穩(wěn)定性、顯色指數(shù)展現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢等。
　　結(jié)合研究實際應(yīng)用中的問題，為了更好的發(fā)揮出硫燈的潛力，本論文主要對微波硫燈的熱狀態(tài)仿真理論進行了研究。實際上微波硫燈的發(fā)光過程是一個微波與分子等離子體相互作用的復(fù)雜過程，也是一個前沿的多學(xué)科交叉的課題，針對研究的目的不同，目前有以下兩種針對硫燈發(fā)光的仿真思路：一種是對微波硫燈的等效電

4、磁模型的仿真，研究其駐波比，場分布；另一種主要是對發(fā)光過程中的等離子體狀態(tài)建模，研究微波硫燈中的能量平衡過程。本論文沿著后一種思路，在深入分析當(dāng)今等離子體理論的基礎(chǔ)上，對能量平衡過程進行了研究。主要內(nèi)容為：
　　1．結(jié)合研究生階段制作樣燈的經(jīng)驗以及對市面上硫燈的調(diào)研，對硫燈的特點以及所存在的問題作了總結(jié)，并對現(xiàn)階段仿真以及實驗的手段進行了介紹。
　　2．對基于局部熱平衡的自洽等離子理論進行了研究，在建立局部能量平衡方程的基礎(chǔ)