ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-ВОЛНОВОЙ ПЛАЗМЕННЫЙ ИСТОЧНИК СВЕТА НА ОСНОВЕ ПРОНИЦАЕМОГО ДЛЯ ИЗЛУЧЕНИЯ ВОЛНОВОДА

1. Электромагнитно-волновой плазменный источник света на основе проницаемого для излучения волновода (источник LUWPL), содержащий:
конструктивный элемент из твердого диэлектрического проницаемого для излучения материала, обеспечивающий, по меньшей мере:
закрытую полость, содержащую плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами;
клетку Фарадея,
огораживающую:
конструктивный элемент или
конструктивный элемент за исключением его участка, окружающего часть закрытой полости, которая простирается через клетку Фарадея частично вне клетки и второй области, как определено ниже,
являющуюся, по меньшей мере, частично проницаемой для излучения света из нее и
ограничивающую волновод, имеющий:
пространство волновода, причем конструктивный элемент занимает, по меньшей мере, часть пространства волновода; и
по меньшей мере, частично индуктивное средство связи для введения возбуждающих плазму электромагнитных волн в волновод в положении, по меньшей мере, по существу, окруженном твердым диэлектрическим материалом;
при этом при введении электромагнитных волн определенной частоты в полости устанавливается плазма, а через клетку Фарадея излучается свет,
причем эта компоновка такова, что имеются:
первая область пространства волновода, простирающаяся между противоположными сторонами клетки Фарадея в этой области, и эта первая область:
содержит заключенное в ней средство индуктивной связи и
имеет относительно большое среднее по объему значение диэлектрической постоянной; и
вторая область пространства волновода, простирающаяся между противоположными сторонами клетки Фарадея в упомянутой области, и эта вторая область:
имеет относительно малое среднее по объему значение диэлектрической постоянной и
занята:
конструктивным элементом из твердого диэлектрического проницаемого для излучения материала и либо
только закрытой полостью, содержащей плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами, либо
закрытой полостью, содержащей плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами, и полостью внутри конструктивного элемента, либо
закрытой полостью, содержащей плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами, и незаполненным участком пространства волновода между конструктивным элементом и клеткой Фарадея, либо
закрытой полостью, содержащей плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами, и как полостью внутри конструктивного элемента, так и незаполненным участком пространства волновода между конструктивным элементом и клеткой Фарадея,
причем компоновка такова, что проницаемый для излучения материал конструктивного элемента позволяет свету из плазменного материала в полости излучаться через по меньшей мере частично проницаемую для излучения клетку Фарадея.
2. Источник LUWPL по п.1, в котором вторая область простирается за пределы полости в направлении от индуктивного средства связи за полостью.
3. Источник LUWPL по п.1, в котором конструктивный элемент имеет, по меньшей мере, один резонатор, отличающийся от полости с плазменным материалом, и резонатор простирается между оболочкой полости и, по меньшей мере, одной периферийной стенкой в конструктивном элементе, причем эта периферийная стенка имеет толщину меньшую, чем протяженность резонатора от оболочки до периферийной стенки.
4. Источник LUWPL по п.1, в котором:
конструктивный элемент имеет, по меньшей мере, один внешний размер, который меньше, чем соответствующий размер клетки Фарадея, причем на протяжении участка пространства волновода между упомянутым конструктивным элементом и клеткой Фарадея нет твердого диэлектрического материала, или
конструктивный элемент расположен в клетке Фарадея на расстоянии от того конца пространства волновода, который противоположен его концу, где расположен индуктивный элемент связи.
5. Источник LUWPL по п.1, в котором твердый диэлектрический материал, окружающий индуктивное средство связи, является
таким же, как твердый диэлектрический материал конструктивного элемента, или
материалом с диэлектрической постоянной, большей, чем диэлектрическая постоянная материала конструктивного элемента, причем материал с большей диэлектрической постоянной находится в теле, окружающем индуктивное средство связи и расположенном рядом с конструктивным элементом.
6. Источник LUWPL по п.1, в котором клетка Фарадея является проницаемой
для излучения света в радиальном направлении из нее и
для излучения света вперед из нее, то есть, из первой, с относительно большей диэлектрической постоянной, области пространства волновода.
7. Источник LUWPL по любому предыдущему пункту, в котором индуктивное средство связи представляет собой или включает в себя удлиненную антенну и
антенна является гладкой проволокой в канале в теле из материала с относительно большой диэлектрической постоянной, и
канал является сквозным каналом в упомянутом теле, а проходящая в нем антенна упирается в конструктивный элемент, и
в передней грани отдельного тела, упирающегося в заднюю грань конструктивного элемента, может быть предусмотрена выточка, а антенна (в профиль) является T-образной, и ее Т-образная головка занимает выточку и упирается в конструктивный элемент.
8. Электромагнитно-волновой плазменный источник света на основе проницаемого для излучения волновода (источник LUWPL), содержащий:
конструктивный элемент из твердого диэлектрического проницаемого для излучения материала, обеспечивающий, по меньшей мере:
оболочку закрытой полости, содержащей плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами;
клетку Фарадея:
огораживающую:
конструктивный элемент или
конструктивный элемент за исключением его участка, окружающего часть закрытой полости, которая простирается через клетку Фарадея частично вне клетки и второй области, как определено ниже,
являющуюся, по меньшей мере, частично проницаемой для излучения света из нее и
ограничивающую волновод, имеющий:
пространство волновода, причем конструктивный элемент занимает, по меньшей мере, часть пространства волновода, а пространство волновода имеет:
ось симметрии; и
по меньшей мере, частично индуктивное средство связи для введения возбуждающих плазму электромагнитных волн в волновод в положении, по меньшей мере, по существу, окруженном твердым диэлектрическим материалом;
вследствие чего при введении электромагнитных волн определенной частоты в полости устанавливается плазма, а через клетку Фарадея излучается свет;
причем:
эта компоновка такова, что пространство волновода номинально разделено на равные передний и задний полуобъемы, а
передний полуобъем:
по меньшей мере, частично занят упомянутым конструктивным элементом, причем в переднем полуобъеме находится упомянутая полость, и
огорожен, по меньшей мере, на противоположных сторонах (но не между передним и задним полуобъемами) передним, проницаемым для излучения участком клетки Фарадея, через который можно излучать некоторую часть упомянутого света из полости,
задний полуобъем имеет внутри индуктивный элемент связи, а
среднее по объему значение диэлектрической постоянной содержимого переднего полуобъема меньше, чем среднее по объему значение диэлектрическое постоянной содержимого заднего полуобъема.
9. Источник LUWPL по п.8, в котором различие в средних по объему значениях диэлектрической постоянной переднего и заднего полуобъемов обусловлено упомянутым конструктивным элементом, обладающим асимметрией от конца к концу и ассиметрично расположенным в клетке Фарадея, и
в котором:
упомянутый конструктивный элемент занимает все пространство волновода,
конструктивный элемент включает в себя, по меньшей мере, один вакуумированный или газонаполненный резонатор в пределах переднего полуобъема, что обеспечивает меньшее среднее по объему значение диэлектрической постоянной переднего полуобъема, и
резонатор простирается между оболочкой полости и, по меньшей мере, одной периферийной стенкой в конструктивном элементе, причем эта периферийная стенка имеет толщину меньшую, чем протяженность резонатора от оболочки полости до периферийной стенки, или
в котором:
упомянутый конструктивный элемент занимает переднюю часть пространства волновода,
отдельное тело из того же материала занимает остальную часть пространства волновода и
конструктивный элемент включает в себя, по меньшей мере, один вакуумированный или газонаполненный резонатор в пределах переднего полуобъема, что обеспечивает меньшее среднее по объему значение диэлектрической постоянной переднего полуобъема, и
резонатор простирается между огороженной полостью и, по меньшей мере, одной периферийной стенкой в конструктивном элементе, причем эта периферийная стенка имеет толщину, меньшую, чем протяженность резонатора от оболочки полости до периферийной стенки, или
в котором:
упомянутый конструктивный элемент занимает переднюю часть всего пространства волновода, и
отдельное тело из материала с большей диэлектрической постоянной занимает остальную часть, по меньшей мере, большинства пространства волновода, и
конструктивный элемент включает в себя, по меньшей мере, один вакуумированный или газонаполненный резонатор в пределах переднего полуобъема, тем самым усугубляя различие в средних по объему значениях диэлектрической постоянной между передним и задним полуобъемами, и
резонатор простирается между оболочкой полости и, по меньшей мере, одной периферийной стенкой в конструктивном элементе, причем эта периферийная стенка имеет толщину, меньшую, чем протяженность резонатора от оболочки полости до периферийной стенки.
10. Источник LUWPL по п.9, в котором единственный или каждый резонатор:
вакуумирован и/или геттерирован и/или
занят газом под низким давлением порядка половины десятой части атмосферного давления.
11. Источник LUWPL по п.8, в котором
огороженная полость простирается поперек резонатора, пересекая центральную ось конструктивного элемента, и/или
оболочка полости простирается по центральной продольной оси, т.е. спереди назад, конструктивного элемента и
оболочка полости соединена и с задней стенкой, и с передней стенкой конструктивного элемента, или
оболочка полости соединена только с передней стенкой конструктивного элемента.
12. Источник LUWPL по п.11, в котором оболочка полости простирается через переднюю стенку и частично через клетку Фарадея, и в котором:
передняя стенка является куполообразной или
передняя стенка является плоской и параллельной задней стенке конструктивного элемента.
13. Источник LUWPL по п.8, в котором:
оболочка полости и остальная часть конструктивного элемента выполнены и одного и того же проницаемого для излучения материала, или
оболочка полости и, по меньшей мере, внешние стенки конструктивного элемента выполнены из отличающегося проницаемого для излучения материала, и
внешняя(ие) стенка(и) выполнена(ы) из материала, непроницаемого для ультрафиолетового излучения.
14. Источник LUWPL по п.8, в котором часть пространства волновода, занимаемая конструктивным элементом, по существу, приравнивается к переднему полуобъему.
15. Источник LUWPL по п.8, в котором:
отдельное тело упирается в заднюю грань конструктивного элемента и огорожено в поперечном направлении клеткой Фарадея, или
отдельное тело отделено воздушным зазором от задней грани конструктивного элемента и огорожено в поперечном направлении клеткой Фарадея, или
конструктивный элемент имеет юбку, а отдельное тело при этом и упирается в грань конструктивного элемента и огорожено в поперечном направлении в пределах юбки.
16. Источник LUWPL по п.8, в котором оболочка полости является трубчатой, и:
конструктивный элемент и отдельное тело из твердого диэлектрического материала, если последнее предусмотрено, представляют собой тела вращения вокруг центральной продольной оси.
17. Источник LUWPL по п.8 в комбинации с
электромагнитно-волновой схемой, имеющей:
вход для энергии электромагнитных волн из их источника и
выходное соединение схемы с индуктивным средством связи источника LUWPL;
причем электромагнитно-волновая схема представляет собой
схему с комплексным импедансом, имеющую конфигурацию полосового фильтра и согласующую выходной импеданс источника энергии электромагнитных волн с индуктивным входным импедансом источника LUWPL, содержащую:
металлический корпус,
пару идеальных электрических проводников (PEC), каждый из которых заземлен внутри корпуса,
пару соединений, соединенных с PEC, одно для входа, а другое для выхода, и
соответствующий настроечный элемент, предусмотренный в корпусе напротив дистального конца каждого PEC, и:
электромагнитно-волновая схема представляет собой настраиваемый фильтр на гребенчатой линии и включает в себя
дополнительный настроечный элемент, предусмотренный в диафрагме между PEC.
18. Источник LUWPL по п.9, в котором
конструктивный элемент состоит из кварца, и
тело состоит из оксида алюминия и
конструктивный элемент и тело из оксида алюминия совместно заполняют пространство волновода.
19. Электромагнитно-волновой плазменный источник света на основе проницаемого для излучения волновода, содержащий:
конструктивный элемент из твердого диэлектрического проницаемого для излучения материала, обеспечивающий, по меньшей мере:
закрытую полость, содержащую плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами;
клетку Фарадея:
огораживающую:
конструктивный элемент или
конструктивный элемент за исключением его участка, окружающего часть закрытой полости, которая простирается через клетку Фарадея частично вне клетки и второй области, как определено ниже,
являющуюся, по меньшей мере, частично проницаемой для излучения света из нее и
ограничивающую волновод, имеющий:
пространство волновода, причем конструктивный элемент занимает, по меньшей мере, часть пространства волновода; и
по меньшей мере, частично индуктивное средство связи для введения возбуждающих плазму электромагнитных волн в волновод в положении, по меньшей мере, по существу, окруженном твердым диэлектрическим материалом,
при этом при введении электромагнитных волн определенной частоты в полости устанавливается плазма, а через клетку Фарадея излучается свет;
причем:
среднее по объему значение диэлектрической постоянной конструктивного элемента меньше, чем диэлектрическая постоянная его материала.
20. Электромагнитно-волновой плазменный источник света на основе проницаемого для излучения волновода (источник LUWPL), содержащий:
конструктивный элемент из твердого диэлектрического проницаемого для излучения материала, обеспечивающий, по меньшей мере:
закрытую полость, содержащую плазменный материал, возбуждаемый электромагнитными волнами;
клетку Фарадея:
огораживающую:
конструктивный элемент или
конструктивный элемент за исключением его участка, окружающего часть закрытой полости, которая простирается через клетку Фарадея частично вне клетки и второй области, как определено ниже, являющуюся, по меньшей мере, частично проницаемой для излучения света из нее и
ограничивающую волновод, имеющий:
пространство волновода, причем конструктивный элемент занимает, по меньшей мере, часть пространства волновода; и
по меньшей мере, частично индуктивное средство связи для введения возбуждающих плазму электромагнитных волн в волновод в положении, по меньшей мере, по существу, окруженном твердым диэлектрическим материалом;
тело из твердого диэлектрического материала в пространстве волновода, упирающееся в конструктивный элемент и имеющее упомянутое индуктивное средство связи, простирающееся в нем,
при этом при введении электромагнитных волн определенной частоты в полости устанавливается плазма, а через клетку Фарадея излучается свет.
21. Источник LUWPL по п.20, в котором индуктивное средство связи простирается настолько же, насколько простирается поверхность раздела, являющаяся поверхностью примыкания, между телом и конструктивным элементом, и
конструктивный элемент и тело состоят из одного и того же материала, или
конструктивный элемент и тело состоят из разных материалов, причем тело обладает большей диэлектрической постоянной.