GASENTLADUNGSLAMPEN
Gasentladungslampen funktionieren ähnlich wie Leuchtstoffröhren
oder Metalldampflampen. Ihre Leuchtkraft gewinnen Gasentladungslampen
aus Glimmentladungen zwischen einander gegenüber liegenden Elektroden.
Durch eine erhöhte Spannung werden bei Gasentladungslampen so genannte
Bogenentladungen verursacht, in denen die Elektroden Temperaturen von
mehreren 1000°C erreichen. Quecksilber-Hochdruck-Bogenlampen erzeugen
ein Licht, das dem Tageslicht sehr ähnlich ist. Sie kommen beispielsweise
bei Flutlichtanlagen in Sportstadien, in Kinoprojektoren oder als XENON-Bogenlampen
in neueren Autos zum Einsatz.
(Alle Angaben ohne Gewähr)
METALLDAMPFLAMPEN
Metalldampflampen erzeugen ein Licht mit definierten Spektrallinien
durch das Erhitzen von Metallen. Diese werden beispielsweise in Videobeamern
verwendet, um besonders leistungsstarke Helligkeitswerte zu erzielen.
Auch in der Straßenbeleuchtung kommen solche Lampen zum Einsatz,
meist sind dies Natriumdampflampen. Auch normale Leuchtstoffröhren
sind zu den Metalldampflampen zu zählen. Hier wird allerdings
Quecksilberdampf als primäre Lichtquelle verwendet.
LEUCHTSTOFFRÖHREN
Leuchtstoffröhren sind mit fluoreszierenden Leuchtstoffen beschichtet
und enthalten Quecksilberdampf. Leuchtstoffröhren haben einen niedrigeren
Energiebedarf und eine höhere Lebensdauer als normale Glühlampen.
Auch Energiesparlampen zählt man zu den Leuchtstofflampen. Um das
Licht zu verbessern und es dem der Glühlampe ähnlich zu machen,
werden hier oft Edelgase beigemischt, die das Lichtempfinden für
das menschliche Auge angenehmer machen. Leuchtstoffröhren unterscheidet
man allgemein in Heißkathodenröhren und Kaltkathodenröhren.
HALOGENLAMPEN
Bei Halogenlampen wird das Abdampfen des Glühdrahtes durch Halogen
vermindert. Dadurch lassen sich die Temperatur der Glühwendel und
somit auch der Wirkungsgrad um ca. 25% erhöhen. Die vom Wolframdraht
durch die hohen Temperaturen abgedampften Atome reagieren mit dem Halogen.
Die Folge ist eine Stabilisierung einer „wolframhaltigen Atmosphäre“ in
der Lampe, wodurch die Lebensdauer und die Wirkung der Lampe erhöht
werden. Es gibt allerdings Lichtquellen mit noch besserem Wirkungsgrad.
Dazu zählen u.a. Metalldampflampen und Leuchtstoffröhren.
GLÜHLAMPEN
Glühlampen enthalten einen Leuchtdraht, den so genannten „Wolframdraht“,
der durch elektrischen Strom zum Glühen gebracht wird und somit
Licht aussendet. Unter normalen Umständen würde dieser Draht
an der Luft verglühen, bei Glühlampen allerdings ist er durch
einen Gaskolben vor dem Verbrennen an der Luft geschützt. Die Birnenform
dieses Gaskolbens verleiht der Glühlampe ihren umgangssprachlichen
Namen „Glühbirne“. Diese Gaskolben enthalten ein Schutzgas,
das das „Abdampfen“ des Glühdrahtes, auch „Sublimationsrate“ genannt,
verringert. Bei handelsüblichen Glühlampen ist dies entweder
Argon oder Stickstoff.
Früher enthielten solche Lampen Glühdrähte aus
Kohle, heute verwendet man dafür Drahtwendeln aus einer
Legierung aus Wolfram und Osmium. Um Wärmeverlust – und
damit auch Energieverlust – zu vermeiden, werden die Drähte
in Wendeln angeordnet.
Entscheidend für die Effektivität von Lampen ist
ihr Wirkungsgrad. Der Wirkungsgrad ist allgemein das Verhältnis
von Aufwand und Nutzen, also Investition und Gewinn. Bei Glühlampen
wird der Wirkungsgrad – also das Verhältnis zwischen
aufgebrachter elektrischer Energie und erhaltenem sichtbarem
Licht - durch die Wärmeabstrahlung verringert. Ein optimaler
Wirkungsgrad läge bei 1,00 oder 100%. Bei Glühlampen
werden allerdings nur maximal ca. 2% der aufgewendeten elektrischen
Energie in sichtbares Licht umgewandelt.
Der Wirkungsgrad von Lampen lässt sich entscheidend verbessern,
indem die Temperatur der Glühwendel erhöht wird. Bei
normalen, preiswerten Glühlampen ist dies schwer möglich,
da sich mit einer Erhöhung der Temperatur auch die Sublimation
des Wolframdrahtes erhöht.
Gelöst wird dieses Problem beispielsweise bei Halogenlampen.
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