Quecksilberdampflampe
Im Falle einer Leuchtstofflampe wird der Quecksilberdampfdruck auf einem niedrigen Niveau gehalten, so dass 60% der gesamten Eingangsenergie in eine 253,7 nm-Einzelstrahlung umgewandelt wird. Wiederum erfordert der Übergang der Elektronen die geringste Menge an Eingangsenergie von einem kollidierenden Elektron. Je höher der Druck, desto größer ist die Wahrscheinlichkeit für mehrere Kollisionen. Ein schematischer Aufbau einer Quecksilberlampe ist unten dargestellt. Diese Lampe enthält ein inneres Quarzbogenrohr und eine äußere Borosilikatglasumhüllung. Das Quarzrohr kann einen Bogen von 1300K aushalten, während das äußere Rohr nur 700K aushält.
Zwischen den beiden Röhren ist Stickstoffgas eingefüllt, um eine thermische Isolierung zu bieten. Diese Isolierung schützt die Metallteile vor Oxidation durch die hohe Bogenhitze. Das Bogenrohr enthält Quecksilber und Argongas. Seine Funktionsweise ist dieselbe wie bei der Leuchtstofflampe. Im Bogenrohr befinden sich zwei Hauptelektroden und eine Startelektrode. Jede Haupteinheit hält einen Wolframstab, um den eine Doppelschicht aus gewickeltem Wolfraddrähten gewickelt ist. Grundsätzlich werden die Elektroden in eine Mischung aus Thorium-, Calcium- und Bariumcarbonaten getaucht.
Nach dem Tauchen werden sie erhitzt, um diese Verbindungen in Oxide umzuwandeln. So werden sie thermisch und chemisch stabil, um Elektronen zu produzieren. Die Elektroden sind über eine Quarzröhre mit Molybdänfolienleitern verbunden.
Sobald die Hauptversorgungsspannung Spannung auf die Quecksilberlampe angewendet wird, wirkt sich diese Spannung sowohl zwischen der Startelektrode und der benachbarten Haupteinheit (unterer Elektrode) als auch zwischen den beiden Haupteinheiten (oberer und unterer Elektrode) aus. Da der Abstand zwischen der Startelektrode und der unteren Haupteinheit klein ist, ist das Spannungsgefälle in dieser Lücke hoch.
Aufgrund dieses hohen Spannungsgefälles zwischen der Startelektrode und der benachbarten Haupteinheit (unten) entsteht ein lokaler Argonbogen, aber der Strom wird durch einen Startwiderstand begrenzt. Dieser Anfangsbogen erwärmt das Quecksilber und verdampft es, und dieser Quecksilberdampf hilft, den Hauptbogen schnell zu entzünden. Allerdings ist der Widerstand für den Hauptbogenstrom etwas geringer als der Widerstand des Widerstands, der für den Anfangsbogenstrom verwendet wird. Aus diesem Grund stoppt der Anfangsbogen, und der Hauptbogen setzt seine Arbeit fort. Es dauert 5 bis 7 Minuten, bis das gesamte Quecksilber vollständig verdampft ist. Die Lampe erreicht ihren Zustand der Betriebsstabilität. Der Quecksilberdampfbogen gibt sichtbare Spektren in Grün, Gelb und Violett ab. Allerdings kann es während des Entladungsprozesses von Quecksilberdampf noch unsichtbare ultraviolette Strahlung geben, weshalb eine Phosphorbeschichtung auf der äußeren Glasabdeckung zur Verbesserung der Effizienz der Quecksilberlampe vorgenommen werden kann.
Es gibt fünf Lampen mit Phosphorbeschichtung, um eine verbesserte Farbleistung zu bieten. Mit zunehmender Leistung sind die Anfangslumenwerte für die phosphorbasierten Lampen mit 4200, 8600, 12100, 22500 und 63000 verfügbar. Die mittlere Lebensdauer einer Quecksilberlampe beträgt 24.000 Stunden, also 2 Jahre und 8 Monate.
Quecksilberlampe Daten sind unten angegeben.
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