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Lumineszenzstrahler

Elektromagnetische Strahlung wird durch Photonen, deren Energie um so höher ist, je kĂŒrzer die WellenlĂ€nge ist, ĂŒbertragen. Diese Energie können sie durch die thermischen Prozesse in Form von Gitterschwingungen erhalten. Die Energie kann jedoch auch aus anderen, z.B. chemischen oder elektrischen Prozessen stammen, hat somit nicht thermischen Ursprung (kaltes Licht). Lichtquellen dieser Art werden unter dem ĂŒbergeordneten Begriff der Lumineszenz zusammengefasst.

Neben der Auswahl der hier vorgestellten „konventionellen“ Lumineszenzstrahler gehören auch die LED zu dieser Kategorie.

Entladungslampen

Hochdruck Metallhalogen- dampf Lampe (Philips)

Entladungslampen gehören zu den Lumineszenzstrahlern. Weil zur Anregung elektrische Energie benutzt wird, tritt Elektrolumineszenz auf.

Ein Glasrohr mit Elektroden an den Enden ist mit einem Gas- oder Metalldampf gefĂŒllt. Legt man eine ausreichende Spannung an die Elektroden, so bewegen sich freie Elektronen zur Anode und regen durch StĂ¶ĂŸe weitere Atome an bzw. ionisieren sie. Dabei wird Energie im Atom gespeichert. Bei der RĂŒckkehr von dem angeregten Zustand auf niedrigere Energiestufen wird die Energie in Form von Strahlungsenergie wieder frei, es tritt Leuchten auf. Entladungslampen senden bei niedrigem Druck Linienspektren aus. Mit zunehmendem Druck tritt Linienverbreiterung und schließlich ein Kontinuum auf.

Es ist möglich, die Grenze von 3650 K, die bei Temperaturstrahlern nicht ĂŒberschritten werden kann, zu ĂŒberschreiten, und somit ein sehr helles, dem Tageslicht Ă€hnliches Licht zu erzeugen. Auch dieses PhĂ€nomen wird durch die Erhöhung des Drucks in den Entladungslampen noch verstĂ€rkt. (Hochdruck-Entladungslampen werden mit einem Leuchtendruck von ĂŒber einem bar betrieben.)

Im Gegensatz zu einfachen GlĂŒhlampen sind Entladungslampen jedoch von besonderen ZĂŒnd- und Betriebsbedingungen abhĂ€ngig. Deshalb sind zum Betrieb Zusatzeinrichtungen erforderlich, die in der Regel getrennt von der Lampe im LeuchtengehĂ€use untergebracht sind.

Leuchtstofflampen

Kompakte Leuchtstoff- lampe (Philips)

Leuchtstofflampen sind Niederdruck-Quecksilberdampf-Entladungslampen. Auf der Innenseite des Glaskolbens ist eine Schicht aus Leuchtpigmenten aufgebracht, die mit Hilfe von Fotolumineszenz fĂŒr die Umwandlung der UV-Strahlung der Entladung in sichtbare Strahlung (Licht) sorgt. Durch VerĂ€ndern des Grundmaterials lĂ€sst sich das Emissionsspektrum der Leuchtstofflampen in weiten Bereichen variieren, so dass die Lichtfarbe allein mit dem Leuchtpigment den verschiedensten lichttechnischen BedĂŒrfnissen angepasst werden kann.

Je nach Lichtfarbe und elektrischer Lampenleistung (ĂŒblich sind 15 W bis 65 W) haben normale Leuchtstofflampen Lichtausbeuten von 40-70 Im/W.

Im Gegensatz zu herkömmlichen Leuchtstofflampen, die hĂ€ufig in Röhrenform erhĂ€ltlich sind, haben moderne Leuchtstofflampen eine deutlich kompaktere Form, die durch ein gebogenes oder die Kombination mehrerer, kurzer Entladungsrohre erreicht wird. Wie die große, so besitzt auch die kompakte Leuchtstofflampe eine hohe Lichtausbeute und eine lange Lebensdauer.

FĂŒr den Betrieb sind Start- und VorschaltgerĂ€te notwendig, die aber in der Lampe integriert sein können. Durch die kompakte Form ergibt sich ein erweitertes Anwendungsgebiet fĂŒr diese Lampen. Die Lebensdauer solcher Lampen betrĂ€gt bis zu 15000 Stunden. Da sie aber, wenn auch nur in geringen Mengen, Quecksilber, Antimon, Blei oder Strontium enthalten, mĂŒssen sie als SondermĂŒll entsorgt werden.

Natriumdampflampen

Natriumdampflampen erzielen eine noch höhere Lichtausbeute, nĂ€mlich bis zu 150 Im/W, jedoch sind diese seit 1930 verwendeten Lampen wegen ihrer fast monochromatischen (gelben) Strahlung auf wenige Anwendungen beschrĂ€nkt, wie z.B. bei der Straßenbeleuchtung zur Markierung von Kreuzungen und Gefahrenstellen.

Xenon-Hochdrucklampen

Xenon-Hochdrucklampen (Betriebsdruck bis etwa 30 bar) weisen Ă€hnliche Daten wie die Hg-Höchstdrucklampen bei anderer spektraler Strahlungsverteilung auf. Die Strahlung reicht mit guter Ausbeute vom UV bis zum IR, hat einen sehr hohen spektralen Strahlungsfluss im nahen Infrarot und eine nahezu gleichmĂ€ĂŸige Verteilung im sichtbaren Bereich. Mit einer Farbtemperatur von 5000 K bis 6000 K ist das Xenonlicht dem Sonnenlicht Ă€hnlich. Das ist fĂŒr die Farbwiedergabe besonders gĂŒnstig. Xenonlampen werden deshalb u.a. fĂŒr Farbfilmprojektion und als Beleuchtung bei dem Vergleich von Farbmustern eingesetzt.

 
© Hauke Haller 2000-2009