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Metaalhalidelamp
Metallhalogenidlampe

Halogen-Metalldampflampen sind HochdruckGasentladungslampen, gefüllt unter anderem mit Metallhalogeniden. Sie sind die Nachfolger von HochdruckQuecksilberlampen, die ohne Anwendung von fluoreszierend Stoffe strahlen ein bläuliches Licht aus. Halogen-Metalldampflampen sind relativ kompakt und bestehen aus einem Innenkolben aus Quarzglas oder Keramik, beispielsweise Aluminiumoxid, in dem die eigentliche Gasentladung stattfindet, und einem äußeren Glaskolben zum Schutz und zum Schutz der uvStrahlung aus der Gasentladung, die durch den Innenballon übertragen wird, absorbieren

Geschichte

Bereits Anfang des 20. Jahrhunderts wurde versucht, mit Quecksilber gefüllte Gasentladungslampen hinsichtlich der Lichtfarbe zu verbessern. Den Quecksilberlampen fehlte Rot. Erst nach 1960 wurden mit Metallhalogeniden gefüllte Lampen hergestellt, die eine Annäherung an weißes Licht erzeugen. 1961 Gilbert Reiling von Allgemeine Elektrik patentierte eine Halogen-Metalldampflampe.[1]

1964 begann General Electric mit der Produktion dieses Lampentyps, bald folgten andere Hersteller. 1981 stellte Thorn eine Halogen-Metalldampflampe mit keramischer Entladungskammer vor. Dies scheiterte an technischen Problemen. Erst 1995 wurden Halogen-Metalldampflampen mit keramischem Entladungsraum erfolgreich hergestellt. Loslegen die 90er des 20. Jahrhundert begann die Produktion von Xenon-Metallhalogenid-Autolampen.

Operation

Ein Netzteil für Halogen-Metalldampflampen

Halogen-Metalldampflampen werden wie andere Gasentladungslampen mit einem Ballast. Der Strom durch die Lampe wird durch das Vorschaltgerät geregelt. Außerdem ist die Gasentladung in der Lampe gestartet werden. Ältere Lampen hatten dafür einen sogenannten Sondenstart, eine Art HilfestellungElektrode in der Lampe. Modernere Lampen verwenden einen sogenannten Impulsstarter, der, solange die Lampe nicht zündet, kurze Spannungsspitzen mit einer Dauer von etwa einer Mikrosekunde und einem Wert von wenigen Kilovolt erregt. Auch elektronische Vorschaltgeräte werden heutzutage verwendet.

Wie bei jeder Gasentladungslampe wird auch in der Metallhalogenidlampe Licht erzeugt, weil Elektronen aus in der Lampe vorhandenen Gasmolekülen umgewandelt werden aufgeregt. Wenn diese Elektronen auf die ursprüngliche Umlaufbahn zurückfallen, wird Licht emittiert. Im Gegensatz zu Quecksilberdampfentladungslampen, bei denen ein Großteil der Strahlung uvStrahlung abgeben, geben Halogen-Metalldampflampen einen Großteil der Strahlung direkt als sichtbares Licht ab.

Durch die richtige Wahl der verschiedenen Metallhalogenidsalze in der Lampe kann fast weißes Licht erhalten werden. Das Aufwärmen von Halogen-Metalldampflampen dauert einige Minuten. Während der Aufheizphase gehen die Metallhalogenide gasförmig über und der Druck in der Lampe steigt stark an. In dieser Phase geben die Lampen noch wenig Licht.

Die meisten Halogen-Metalldampflampen können im warmen Zustand nicht wieder gestartet werden. Nach einer kurzen Spannungsunterbrechung erlischt die Lampe, sie kann erst nach einigen Minuten Abkühlung wieder gestartet werden. Eine Ausnahme hiervon sind speziell heißer StreikLampen. Diese haben eine spezielle Konstruktion, damit sie der hohen Zündspannung von 30 kV standhalten, die für einen Warmstart erforderlich ist.

Lebensdauer und Effizienz

Halogen-Metalldampflampen können eine Lebensdauer von 20.000 Stunden (50 % Ausfall) oder etwa 10.000 Stunden bei 10 % Ausfall erreichen. Während der Lebensdauer nimmt die Lichtleistung stark ab. Bei herkömmlichen Vorschaltgeräten kann dieser auf die Hälfte des ursprünglichen Wertes sinken. Bei elektronischen Vorschaltgeräten kann dieser auf 80 % begrenzt werden. Eine typische Ausbeute einer neuen Lampe beträgt 100 Lumen/Watt, ähnlich dem von Leuchtstofflampen.

Metallhalogenide

Der niederländische Name für das englische Halogenid ist Halogenid. Der Gasentladungsraum enthält neben Gas (beispielsweise Xenon oder Argon) und Merkur auch Metallhalogenide (normalerweise Jodide, manchmal Bromide). Verwendete Materialien sind: Natriumscandiumhalogenide, Halogenide von Lithium, Thallium und Indium, und Mischungen von Lanthanoidhalogenide (beispielsweise Dysprosium). In dem Bogenentladung diese Salze zerfallen, so dass dort nur die Metallkomponenten angeregt werden. Außerhalb des Bogens rekombinieren diese wieder. Halogen-Metalldampflampen mit einem Innengehäuse von polykristallin Keramik (Aluminiumoxid), bezeichnet als CMH-Lampen oder CDM-Lampen (Philips), haben über die gesamte Lebensdauer eine gleichmäßigere Farbe, da das Keramikgehäuse - anders als Quarz - nimmt die Ionen der Salze nicht auf. Andererseits ist das Keramikgehäuse mechanisch anfälliger. Teilweise abhängig von der Anwendung Ballast kann zu einem vorzeitigen Ausfall dieser Lampen führen.

Im Labor wurden auch quecksilberfreie Halogen-Metalldampflampen entwickelt. Dazu gehören oft Zinkjodid die ersetzen umweltschädlich Merkur.[2] In der Praxis werden jedoch noch geringe Mengen Quecksilber in diesen Lampentypen verwendet. Die Lampenhersteller geben die Gesamtquecksilbermenge und die Quecksilbermenge pro LumenStunde. Der letzte Wert beträgt etwa 25 bis 60 Symbol/Lumen Stunde.

Anwendung

EIN Strassenlicht mit Halogen-Metalldampflampe in Tallinn in Estland

Halogen-Metalldampflampen werden seit langem zur Beleuchtung von Sportplätzen und Stadien verwendet. In den letzten Jahren werden sie auch häufig zur Schaufensterbeleuchtung, in hohen (Werks-)Hallen und an Tankstellen eingesetzt. Charakteristisch ist das helle weiße Licht. In der Leuchte wird oft ein Reflektor verwendet, um das Licht in die gewünschte Richtung zu fokussieren. Xenon-Metallhalogenid-Autoscheinwerfer sind an ihrem bläulichen Licht zu erkennen.

Für den Bühneneinsatz einer Halogen-Metalldampflampe sind einige Bedingungen zu beachten. Diese Lampen müssen beim Betrieb mit einem konventionellen Vorschaltgerät mechanisch gedimmt werden, da sie konventionell nicht gedimmt werden können. Die externen Netzfrequenz-Vorschaltgeräte sollten wegen der Geräuschentwicklung beim Anlauf und im Lampenbetrieb möglichst weit von der Bühne entfernt sein. der Beginner[3] muss direkt an der Lampe platziert werden. Diese Vorspeisen tolerieren die Kapazität und Dämpfung eines langen Anschlusskabels.

Elektronische Vorschaltgeräte (VSA) mit niederfrequenter Rechteckwelle können gedimmt werden. Die Betriebsfrequenzen liegen normalerweise zwischen 150 und 400 Hz. Die Durchlaufzeit von positiver zu negativer Halbwelle und von negativer Halbwelle zu positiver Halbwelle muss insbesondere im gedimmten Betrieb kleiner als 50 . sein µs sein. Es gibt auch elektronische Vorschaltgeräte, die eine hochfrequente Sinuswelle zwischen 20 und 180 produce erzeugen kHz. Diese lassen sich in der Regel mit einem langen Anschlusskabel an die Leuchte anschließen und die Leuchtmittel können auch gedimmt werden. Diese Vorschaltgeräte haben keinen separaten Starter, sondern bringen den Ausgangskreis in Resonanz, was zu einer hohen Startspannung führt. Rechteckwellen-Vorschaltgeräte sind oft mit einem eingebauten Impulsstarter ausgestattet. Dann muss das Vorschaltgerät als Ganzes in der Nähe der Lampe platziert werden. Es gibt auch Rechteckwellen-Vorschaltgeräte, die eine Sinuswelle zum Starten erzeugen, oder eine Klingelwellen-Zündimpulsfolge. Diese Vorschaltgeräte ermöglichen Verbindungskabel von 10 Metern Länge zwischen Vorschaltgerät und Lampe.

Externe Links