Bogenlampe: Was ist das?

Was ist eine Bogenlampe?

Eine Bogenlampe ist ein Typ von elektrischer Lampe, die Licht erzeugt, indem sie einen Bogen im Raum zwischen zwei Elektroden erzeugt, wenn elektrische Energie zugeführt wird. Im frühen 19. Jahrhundert erfand Sir Humphry Davy die erste Bogenlampe. In dieser ersten Lampe wurden zwei Kohle-Elektroden verwendet. Der Bogen wurde in der Luft zwischen den Elektroden erzeugt. Sie wurde in Suchscheinwerfern und Filmprojektoren (Hochintensitätslicht) eingesetzt.

Heutzutage werden Gasentladungslampen weit verbreitet eingesetzt. Sie sind wegen ihrer hohen Effizienz den Kohlebogenlampen vorzuziehen. Hier wird das Licht durch den Bogen erzeugt, wie bei einer Kohlebogenlampe, aber zwischen den Elektroden befindet sich ein Edelgas.

Diese sind in einem Glasrohr unter niedrigem Druck eingehüllt. Die Ionisierung dieses Edelgases ist der Grund für die Bildung des Bogens hier. Xenon-Bogenlampe, Quecksilber-Bogenlampe, Neon-Bogenlampe, Krypton-Langbogenlampe, Quecksilber-Xenon-Bogenlampe sind Beispiele. Xenonlampen sind die am häufigsten verwendeten Lampen.

Funktionsprinzip der Bogenlampe

In einer Kohlebogenlampe sind die Elektroden zunächst in Kontakt, was in der Luft erfolgt. Dies führt zu einem geringen Spannung, um einen Bogen zu erreichen. Dann werden die Elektroden langsam getrennt. Als Folge davon wird der Strom erhitzt und der Bogen zwischen den Elektroden aufrechterhalten. Durch den Erwärmungsprozess verdampfen die Spitzen der Kohle-Elektroden.

Das hochintensive Licht wird durch diesen Kohledampf erzeugt, der im Bogen sehr leuchtend ist. Die Farbe des erzeugten Lichts hängt von der Temperatur, der Zeit und den elektrischen Eigenschaften ab.

Bei Gasentladungslampen wird der Bogen im Raum zwischen den Elektroden erzeugt. Hier wird der Raum mit einem Edelgas gefüllt. Der Bogen wird durch die Ionisierung dieses speziellen Gases erzeugt. Die Elektroden und das Gas sind gemeinsam mit einem Glasrohr umhüllt. Wenn den Elektroden eine hohe Spannung zugeführt wird, erleben die Atome im Gas eine unvorstellbare elektrische Kraft, was zur Spaltung der Atome in freie Elektronen und Ionen führt. So findet die Ionisierung des Gases statt (Ionisationsprozess).

Die gebrochenen Atome (freie Elektronen und Ionen) bewegen sich in entgegengesetzte Richtungen. Die beiden Ladungen (freie Elektronen und Ionen) kollidieren miteinander und auch mit den Elektroden. Als Ergebnis wird Energie in Form eines Lichtblitzes emittiert. Dieser Lichtblitz wird als Bogen bezeichnet.

Dies wird als die Bildung des Bogens bezeichnet und wird durch den Entladungsprozess durchgeführt. Daher werden sie auch als Entladungslampen bezeichnet. Der Name der Bogenlampe und die Farbe des emittierten Lichts hängen direkt von der atomaren Struktur des im Glasrohr gefüllten Edelgases ab.

Die typische Temperatur eines Bogens liegt über 3000°C oder 5400°C. Die Farbe des Lichts, das von der Xenon-Bogenlampe emittiert wird, ist weiß (ähnlich dem natürlichen Tageslicht), was weit verbreitet ist. Von der Neon-Bogenlampe erhalten wir eine rote Farbe und von der Quecksilber-Bogenlampe eine bläuliche Farbe. Auch Kombinationen von Edelgasen werden verwendet. Sie bieten ein gleichmäßigeres Lichtspektrum in einem breiteren Wellenlängenbereich.

Anwendung von Bogenlampen

Bogenlampen werden häufig in folgenden Bereichen eingesetzt:

• Außenbeleuchtung

• Blitzgeräte in Kameras

• Flutlichtanlagen

• Suchscheinwerfer

• Mikroskopbeleuchtung (und andere Forschungsanwendungen)

• Therapie

• Blauzeichnung

• Projektoren (einschließlich Kinoprojektoren)

• Endoskopie

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