目前國內對于微波硫燈的仿真研究集中于對工程結構的驗證及優化，采用的方式是：在冷狀態下，對整燈結構的電磁模型進行仿真或轉化為等效電磁模型進行仿真。本文則是將關注點放在了發光機理中很重要的能量平衡部分，在熱狀態下采用自洽的局部熱平衡理論，詳細闡述了其用于仿真的迭代過程，并推導了其中各參量的計算公式。

　　微波硫燈是一種高效節能的綠色無電極光源，該光源具有如下的優點：無電極污染、光效高、長壽命、顯色性好、良好的光維持率、光譜連續、低紫外和紅外輻射、人體舒適度高等。一個典型的微波硫燈是由以下幾個模塊組成：波導、諧振腔、燈泡、磁控管、電機組成。本文中所用的激發、維持與測量燈泡光譜的裝置是由以下幾部分組成：一個可以產生2.45GHz并將其引入波導中的磁控管，一個金屬網狀圓柱形諧振腔，以及一個由電機帶動旋轉固定在石英棒上的石英燈泡。

　　燈泡的典型填充是30mg硫粉與104　Pa的氬氣(室溫)。這里氬氣是用來作為激發氣體將硫激發為氣態，在本文中如果不加特別說明，兩者的壓強都是在典型的等離子體溫度2500K下測量出來的值。

　　計算機仿真是目前進行科學研究及器件設計的重要方法，目前根據仿真目的不同，對微波硫燈的仿真手段有兩種，一種是對微波硫燈的等效電磁模型的仿真，研究其駐波比、場分布，主要目的為了設計和驗證電磁結構，比如在諸葛天祥提到的用CST仿真硫燈的冷狀態(非等離子體狀態)，以及徐麗梅提到的用CST 色散參數模型來仿真熱狀態。另一種主要是對發光過程中的等離子體狀態建模，研究微波硫燈中的能量平衡過程，用來分析發光過程、研究輸入功率的影響以及改進燈泡內填充物成分，國內的陳大華和劉曉亞都有對發光機理進行研究。然而，對于構成整套的可以用以準確仿真的燈泡內等離子體與微波相互作用的自洽理論目前研究較少，本文則是在熱狀態下采用自洽的局部熱平衡理論，詳細闡述了其用于仿真的迭代過程，并推導了其中各參量的計算公式。

1、理論推導

　　由于高壓導致的電子和S2的碰撞頻率在10GHz量級，平衡恢復過程非常迅速，所以本文假設等離子體處于局部熱平衡狀態。其次在不考慮旋轉與重力引起的對流傳輸影響的情況下，將該系統看作封閉系統，由于局部熱平衡假設以及結構對稱性，對于能量的處理，本文采用一維能量方程。

結論

　　本文采用自洽局部熱平衡模型，計算微波硫燈熱狀態下溫度、電場分布，并詳細闡述了其迭代過程，及各項參數的計算方式。將此模型在仿真中進行應用，能夠用以預測光譜的發展趨勢以及絕對輻射功率，對于更好地理解硫燈發光機理以及設計優化燈泡填充有著重要意義。