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hqi:funktion [2021/12/02 15:00] sarinahqi:funktion [2021/12/03 10:25] – [Lichtentstehung] sarina
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 ===== Lichtentstehung ===== ===== Lichtentstehung =====
  
-Das Gas im Inneren der Lampe wird durch Energiezufuhr in den Plasamzustand überführtund das Gas wird elektrisch leitend. Die Elektronen (elektrischer Strom) stoßen auf ihrem Weg durch das Plasma auf die verschiedenen Gasatome und "hebensie so auf ein höheres Energieniveau. Beim "Zurückfallenwird diese Energiedifferenz in Forum von Licht wieder abgegeben. Jedes Atom hat nur bestimmte Energieniveaus, und kann daher nur wenige verschiedene Wellenlängen (Lichtfarben) aussenden.+Das Gas im Inneren der Lampe wird durch Energiezufuhr in den Plasamzustand überführt und damit elektrisch leitend. Die Elektronen (elektrischer Strom) stoßen auf ihrem Weg durch das Plasma auf die verschiedenen Gasatome und heben sie so auf ein höheres Energieniveau. Beim Zurückfallen wird diese Energiedifferenz in Forum von Licht wieder abgegeben. Jedes Atom hat nur bestimmte Energieniveaus, und kann daher nur wenige verschiedene Wellenlängen (Lichtfarben) aussenden.
  
-Halogenmetalldampflampen stellen eine Weiterentwicklung der Quecksilberdampflampen dar. Quecksilber kann nur sehr wenige sichtbare Wellenlängen erzeugen, und das Licht ist daher qualitativ schlecht. Metalle haben eine größere Vielfalt von Emissionslinien im sichtbaren Bereich, sind jedoch extrem agressiv (greifen die Wände an) und nur schwer zu verdampfen. Metall-Halogen-Verbindungen sind deutlich weniger agressiv und haben außerdem einen höheren Dampfdruck, so dass sie bereits bei niedrigeren Temperaturen verdampfen. Quecksilber (etwa 3 mg bis 10  mg bei 70 W und 8 mg bis 15 mg bei 150 W) ist in der Lampe als Puffergas trotzdem nötig.+Halogenmetalldampflampen stellen eine Weiterentwicklung der Quecksilberdampflampen dar. Quecksilber kann nur sehr wenige sichtbare Wellenlängen erzeugen, und das Licht ist daher qualitativ schlecht. Metalle haben eine größere Vielfalt von Emissionslinien im sichtbaren Bereich, sind jedoch extrem aggressiv (greifen die Wände an) und nur schwer zu verdampfen. Metall-Halogenid-Verbindungen sind deutlich weniger aggressiv und haben außerdem einen höheren Dampfdruck, so dass sie bereits bei niedrigeren Temperaturen verdampfen. Das ist auch wichtig, weil die Wand des Entladungsgefäßes eine sehr viel geringere Temperatur hat als das Zentrum. Das Metall würde sich sonst direkt an den Wänden niederschlagen. Das gasförmige Metalljodid dissoziiert dann bei den hohen Temperaturen im Zentrum des Entladungsgefäßes. Quecksilber (etwa 3 mg bis 10  mg bei 70 W und 8 mg bis 15 mg bei 150 W) ist in der Lampe als Puffergas trotzdem nötig und trägt auch deutlich zum Lichtspektrum bei.
  
-Der Vorteil z.B. der Metalljodide liegt darin, dass Metalljodid bereits bei einer sehr viel geringeren Temperatur verdampft, als das für das reine Metall der Fall wäre. Da die Wand des Entladungsgefäßes eine sehr viel geringere Temperatur hatals das Zentrum ist das nötigda das eigentliche Metall sonst nie verdampfen würdeDas Gasförmige Metalljodid dissoziiert dann bei den hohen Temperaturen im Zentrum des Entladungsgefäßes.+Die Energieniveaus der Iodid-Ionen liegen sehr viel höher als die der Metallionen, weswegen fast nur die Metallionen Strahlung aussenden. Die Metallionen werden so ausgewähltdass sie fast nur im sichtbaren Bereich strahlenund so kombiniert, dass ein möglichst gleichmäßiges Spektrum mit hohem Farbwiedergabewert entstehtUV-Strahlung wird kaum noch abgegeben, so dass hier keine Leistung verloren geht, und die Lichtausbeute höher ist.
  
-Die Energieniveaus der Quecksilber- und Iodidionen liegen sehr viel höher als die der Metallionenweswegen fast nur die Metallionen Strahlung aussendenDie Metallionen werden so ausgewähltdass sie fast nur im sichtbaren Bereich strahlenund so kombiniertdass ein möglichst gleichmäßiges Spektrum mit hohem Farbwiedergabewert entstehtUV-Strahlung wird kaum noch abgegebenso dass hier keine Leistung verloren gehtund die Lichtausbeute höher ist.+Typische Metalle und ihre Emissionslinien sind: 
 +  * [[https://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/mercurytable3.htm|Quecksilber]] (immer vorhanden): 254nm, 297nm, 316nm, 334nm, 365/366nm, 405nm, 436nm, 546nm, 577/579nm1014 nm 
 +  * [[https://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/sodiumtable3.htm|Natrium]]: 589nm819nm 
 +  * [[https://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/thalliumtable3.htm|Thallium]]: 352nm378nm535nm 
 +  * [[http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/indiumtable3.htm|Indium]]: 304nm326nm410nm, 451nm 
 +  * [[https://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/calciumtable3.htm|Calzium]]: 318nm, 374nm, 393nm, 423nm, 443/444/445nm, 559nm, 610nm, 616nm, 644nm, 657nm, 854nm, 
  
 Da im Entladungsrohr ein sehr hoher Druck (15 bar bis 30 bar) und sehr hohe Temperaturen herrschen, bewegen sich die Atome mit hoher Geschwindigkeit. Das abgestrahlte Licht hat daher nicht nur genau die Wellenlänge, die durch die Höhe der Energieniveaus eigentlich festgelegt wäre, sondern ist durch den Doppler-Effekt verbreitert. Wegen der höheren Temperatur im Keramikentladungsgefäß ist die Linienverbreiterung größer als bei Quarzbrennern. Da im Entladungsrohr ein sehr hoher Druck (15 bar bis 30 bar) und sehr hohe Temperaturen herrschen, bewegen sich die Atome mit hoher Geschwindigkeit. Das abgestrahlte Licht hat daher nicht nur genau die Wellenlänge, die durch die Höhe der Energieniveaus eigentlich festgelegt wäre, sondern ist durch den Doppler-Effekt verbreitert. Wegen der höheren Temperatur im Keramikentladungsgefäß ist die Linienverbreiterung größer als bei Quarzbrennern.
  
-Je nach verwendetem Typ von Metallhalogeniden unterscheidet man drei Arten von Halogenmetalldampflampen: Drei-Linien-Lampen, Viel-Linien-Lampen und Molekül-Strahler. {{wkx>59}} +Je nach verwendetem Typ von Metallhalogeniden unterscheidet man drei Arten von Halogenmetalldampflampen: Drei-Linien-Lampen, Viel-Linien-Lampen und Molekül-Strahler. {{wkx>59}}Drei-Linie-Lampen senden ähnliches Licht wie die Dreibandenleuchtstofflampen aus. Sie enthalten Natriumiodid (Emission bei 589 nm, rot((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/sodiumtable2.htm))), Thalliumiodid (Emission bei 535 nm, grün((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/thalliumtable2.htm))) und Indiumiodid (Emission bei 410 nm, blau((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/indiumtable2.htm))).
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-Drei-Linie-Lampen senden ähnliches Licht wie die Dreibandenleuchtstofflampen aus. Sie enthalten Natriumiodid (Emission bei 589 nm, rot((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/sodiumtable2.htm))), Thalliumiodid (Emission bei 535 nm, grün((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/thalliumtable2.htm))) und Indiumiodid (Emission bei 410 nm, blau((http://physics.nist.gov/PhysRefData/Handbook/Tables/indiumtable2.htm))).+
  
 Viellinienlampen enthalten z.B. die Metalle aus der Gruppe der seltenen Erden, Scandium, Yttrium oder Elemente aus der Gruppe der Lanthanaide (z.B. Holmium, Dysprosium, Cerium, Thulium). Diese Elemente sind schwer zu verdampfen, daher ist eine gute Wärmeisolierung nötig. Sie erzeugen ein sehr homogenes Spektrum. Viellinienlampen enthalten z.B. die Metalle aus der Gruppe der seltenen Erden, Scandium, Yttrium oder Elemente aus der Gruppe der Lanthanaide (z.B. Holmium, Dysprosium, Cerium, Thulium). Diese Elemente sind schwer zu verdampfen, daher ist eine gute Wärmeisolierung nötig. Sie erzeugen ein sehr homogenes Spektrum.
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-Die Metallhalogenide liegen im festen Zustand als Metall-Halogen-Verbindung vor. Nachdem sie verdampft sind, dissozieren sie allerdings aufgrund der hohen Temperaturen, und das Licht wird von den reinen Metallen erzeugt. 
  
 Die Philips MasterColor HCI-Strahler mit 20W - 150W enthalten Natriumjodid (NaI), Calziumjodid (CaI<sub>2</sub>) und Thalliumjodid (TlI), die hauptsächlich starke Emissionslinien verursachen und die Halogenide der seltenen  Erden Dysprosium (DyI<sub>3</sub>), Holmium (HoI<sub>3</sub>) und Thullium (TmI<sub>3</sub>), die ein kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Bereich erzeugen {{wkx>1140}} Die Philips MasterColor HCI-Strahler mit 20W - 150W enthalten Natriumjodid (NaI), Calziumjodid (CaI<sub>2</sub>) und Thalliumjodid (TlI), die hauptsächlich starke Emissionslinien verursachen und die Halogenide der seltenen  Erden Dysprosium (DyI<sub>3</sub>), Holmium (HoI<sub>3</sub>) und Thullium (TmI<sub>3</sub>), die ein kontinuierliches Spektrum im sichtbaren Bereich erzeugen {{wkx>1140}}
hqi/funktion.txt · Last modified: 2021/12/03 10:43 by sarina

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