Metallhalogenlampen: Eine umfassende Anleitung

Eine Metallhalidlampe ist eine Art Hochleistungs-Entladungslampe (HID), die Licht durch einen elektrischen Bogen in einer gasförmigen Mischung aus verdampftem Quecksilber und Metallhaliden erzeugt. Metallhalide sind Verbindungen von Metallen mit Brom oder Jod. Metallhalidlampen haben eine hohe Lichtausbeute, Farbwiedergabe und lange Lebensdauer. Sie werden weit verbreitet für allgemeine Beleuchtungszwecke sowohl im Innen- als auch im Außenbereich eingesetzt, wie zum Beispiel in kommerziellen, industriellen und öffentlichen Räumen, Parkplätzen, Sportstadien, Fabriken und Einzelhandelsgeschäften, sowie für Sicherheitsbeleuchtung in Wohngebieten und Scheinwerfer in Fahrzeugen.

Was ist eine Metallhalidlampe?

Eine Metallhalidlampe ist definiert als eine elektrische Lampe, die Licht durch einen elektrischen Bogen in einer gasförmigen Mischung aus verdampftem Quecksilber und Metallhaliden erzeugt. Der elektrische Bogen wird zwischen zwei Elektroden innerhalb eines kleinen verschmolzenen Quarz- oder Keramikbogenglasröhrchens erzeugt, das in einem größeren Glaskolben eingeschlossen ist, der eine Beschichtung hat, um das ultraviolette Licht, das erzeugt wird, zu filtern. Das Bogenglasröhrchen arbeitet bei einem hohen Druck von 4 bis 20 Atmosphären und einer hohen Temperatur von etwa 1000 K.

Die in der Lampe verwendeten Metallhalide sind in der Regel Natriumiodid, Indiumiodid und Thalliumiodid. Diese Verbindungen verbessern die Effizienz und Farbwiedergabe des Lichts, indem sie Orange und Rot zum Spektrum vom Natrium-D-Linie und Grün zum Spektrum von der Thalliumlinie hinzufügen, während die Metallionen ionisiert werden. Die am häufigsten verwendete Metallhalidverbindung ist Natriumiodid. Die Metallhalide helfen auch, den Bogen zu stabilisieren und das Flackern des Lichts zu reduzieren.

Metallhalidlampen haben eine hohe Lichtausbeute von etwa 75 bis 100 Lumen pro Watt, was etwa doppelt so viel ist wie Quecksilberdampflampen und 3 bis 5 Mal so viel wie Glühbirnen. Sie haben auch einen hohen Farbwiedergabeindex (CRI) von 65 bis 95, was bedeutet, dass sie Farben genau wiedergeben können. Metallhalidlampen haben eine Lebensdauer von 6.000 bis 15.000 Stunden, abhängig von der Art und der Leistung der Lampe.

Wer erfand Metallhalidlampen?

Metallhalidlampen wurden 1912 von Charles Proteus Steinmetz erfunden, aber sie waren erst in den 1960er Jahren kommerziell erhältlich. Dr. Reiling von General Electric war einer der Pioniere, die Metallhalidlampen 1960 entwickelten. Er verwendete Natriumiodid als Metalladditiv in seiner Lampe. Später experimentierten andere Forscher mit verschiedenen Metallhaliden, wie Indiumiodid, Thalliumiodid, Scandiumiodid und Dysprosiumiodid.

Wie funktioniert eine Metallhalidlampe?

Eine Metallhalidlampe funktioniert, indem ein elektrischer Bogen zwischen zwei Elektroden innerhalb eines Bogenglasröhrchens erzeugt wird, das eine gasförmige Mischung aus verdampftem Quecksilber und Metallhaliden enthält. Das Bogenglasröhrchen ist an einen elektronischen Ballast angeschlossen, der die Spannung und Strom regelt, der an die Lampe geliefert wird.

Wenn die Lampe eingeschaltet wird, wird zunächst kein Bogen erzeugt, da der Gasdruck und die Temperatur innerhalb des Bogenglasröhrchens zu niedrig sind. Um die Lampe zu starten, erzeugt eine Hilfselektrode oder eine Starterelektrode in der Nähe einer der Hauptelektroden einen anfänglichen Entladung zwischen ihnen. Ein Bimetallschalter schaltet die Starterelektrode kurzzeitig mit der Haupte