Publications / Résultats
(Français)
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Les trois premières étapes du projet ont été réalisées :
1. Tests de câbles coaxiaux.
2. Développement d’un système accordable de couplage capacitif du bulbe (par antenne quart-d’onde) avec mise sous vide de l’extrémité de l’antenne.
3. Accordage du couplage du bulbe pour l’amorcage de la décharge.
Etape 1: Trois types de câbles ont été testés
a) Ecoflex 15 de SSB-Electronic. 4 longueurs ont été testées (apprêtés par le partenaire Solaronix).
b) Cellflex 7/8" de Nexans SA
c) Cellflex 1-5/8" de Nexans SA
Ces câbles Cellflex sont plus gros mais ont des atténuations plus faibles que celle de l’Ecolflex 15.
Etape 2: Le montage de la terminaison comporte un connecteur coulissant qui permet d’allonger la cavité coaxiale tout en réduisant la longueur de l’antenne de couplage du bulbe. Cet organe comporte un sabot poussé par vis micrométrique. Le pied du bulbe est muni d’un bouchon afin de pouvoir faire le vide autour de l’antenne. Après deux prototypes infructueux, le troisième a donné satisfaction : la pression descend sous le centième de Pascal en une dizaine d’heure. A ce vide, la tension disruptive serait supérieure au mégavolt, d’après notre évaluation, ce qui devrait empêcher la décharge de passer sur l’antenne.
Etape 3: L’opération d’accordage est basée sur le spectre de réflexion vu depuis le magnétron, que l’on mesure avec un analyseur de réseau. L’appareil est branché à une antenne quart-d’onde qui est plongée dans la cavité à la place de celle du magnétron. A certaines conditions de réglage, de profonds pics d’absorption apparaissent, ce qui fournit la fréquence de résonance de la cavité. Pour les 4 câbles de la rubrique a), tous les écarts à la fréquence d’émission du magnétron (2,45 GHz) devraient être suffisamment petits. Pour les 2 autres câbles, l’écart est sensiblement plus important : l’essai pourra nous dire si l’accordage est suffisant. Nous avons besoin pour cela du modulateur à semi-conducteur (étapes n°5 et 6 du projet).
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Courret,Gilles
Croci,Mirko
Documents annexés
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Rapport final
(Anglais)
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To avoid the spectrum fading, the bulb has no electrode, as opposed to the ones of standard discharge lamps. In counterpart the ignition is obtained by electromagnetic resonance. The resonator is composed of a hollow waveguide, a coaxial cable and the antenna that couples the bulb. Although the cable dumps heavily the resonator, the ignition was obtained. To reach this success we have design a modulator able to pulse the magnetron so that the microwave flux is hashed and, as the average power is kept constant, the peak value of the energy stored in the resonator is raised enough. We have tested different cables, of different diameter and different length, to explore the capability of our modulator.
Second great progress achieved in this project, the metallic grid that must surround the bulb as a Faraday’s enclosure doesn’t take part in the electromagnetic resonator any more, which set free its design. As an advantageous result, the metallic reflector of the luminary can serve as a part of the Faraday’s enclosure. The grid had to be shorted, and the ignition was still obtained. We have also observed experimentally that the ignition can be eased by adding an auxiliary antenna on the opposite side of the Faraday’s enclosure, in such a way that the bulb lies in between the two antennas.
A first version of the algorithm of regulation of the lamp has been tested, allowing us to identify the key aspects of this part. The schema of a more sophisticated algorithm has been laid down. Further development would however lead us to spend more than allowed in the present project. Besides, we have measured the spectrum of transmission of translucent alumina, a better refractory material compared to fused quartz, and checked its suitability to the sulfur lamp. A bulb in ceramic would indeed allow raising the temperature of plasma and hence the luminous efficiency of the lamp, as a result.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Solaronix SA
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Marques Dos Santos,Sergio
Courret,Gilles
Meyer,Andreas
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Rapport final
(Français)
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Pour que le spectre d’émission ne dérive pas au fur et à mesure de l’usage du bulbe, celui-ci est dépourvu d’électrode, contrairement à ceux des lampes à décharge standards. En contrepartie son allumage procède par résonance électromagnétique. Le résonateur est constitué du guide d’onde creux, du câble coaxiale et de l’antenne de couplage du bulbe. Bien que le câble pénalise fortement le facteur de qualité, l’allumage a quand même pu être obtenu. Pour arriver à cela nous avons réalisé un modulateur capable de pulser le magnétron de sorte à hacher le flux microonde et, en conservant la puissance moyenne, faire atteindre à l’énergie stockée dans le résonateur une valeur pic suffisamment élevée. Nous avons testé différents câbles coaxiaux de divers diamètres et longueurs, pour explorer les limites de notre modulateur. Deuxième grand progrès atteint dans ce projet, la cage de Faraday qui doit entourer le bulbe ne fait plus partie du résonateur électromagnétique, ce qui permet de libérer son design. Ainsi le réflecteur métallique du luminaire peut constituer une partie de cette enceinte. La grille a dû être raccourcie, et l’allumage était quand même obtenu. Nous avons aussi constaté expérimentalement que l’allumage peut être facilité en ajoutant une antenne auxiliaire du côté opposé de l’enceinte, de sorte à ce que le bulbe se trouve entre les deux antennes. Une première version de l’algorithme de régulation de la lampe a été testée, ce qui a permis de mettre en évidence les aspects clés de cette partie. Le schéma d’une version plus sophistiquée est maintenant posé. Prolonger ce développement nous ferait toutefois dépenser plus qu’autorisé dans ce projet. Enfin, nous avons mesuré le spectre en transmission de l’alumine translucide, un meilleur réfractaire que le quartz fondu, et vérifier son applicabilité à la lampe au soufre. Un bulbe en céramique permettrait en effet d’augmenter la température du plasma et donc l’efficacité de la lampe, en conséquence.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Solaronix SA
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Marques Dos Santos,Sergio
Courret,Gilles
Meyer,Andreas
Documents annexés
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