Technologie - Lampentypen

Die Halogenlampe

Das Licht wird wie bei normalen Glühlampen mit einem Glühwendel aus Wolfram erzeugt. Die Farbtemperatur liegt bei 3200K. Der chemische Trick ist das Gas. Halogene sind aggressive Gase, die sich mit Metallen zu Salzen verbinden. In einer Halogenlampe, die in ihrer Gasfüllung geringe Mengen eines Halogens enthält, verbindet sich das Halogen mit dem abgedampften Wolfram zu Wolframhalogenid. An der Wendeloberfläche selber herrschen so hohe Temperaturen, dass dort das Wolframhalogenid wieder zerfällt, das Wolfram wird so an die Wendel zurückgeführt und das Halogen wieder frei. Um zu verhindern, dass sich das Wolframhalogenid an der Kolbenwand niederschlägt, muss diese im Betrieb sehr heiss bleiben. Damit dies gewährleistet werden kann, baut man die Lampen sehr kompakt. Dies ist zwar ein weiterer Vorteil von Halogenlampen, jedoch scheidet wegen der hohen Temperaturen normales Glas als Material für den Kolben aus. Der Kolben darf nicht mit den Fingern berührt werden, da sich anhaftende Fettspuren in den Kolben einbrennen und die Lampe mittelfristig zerstören. Der physikalische Trick besteht darin, dem Dampfdruck der Metallwendel durch einen Gegendruck zu begegnen: Einerseits lässt sich für die Füllung des Kolbens ein schwereres Gas verwenden. Da jedoch wegen der hohen Reaktivität des heissen Metalls nur Edelgase in Betracht kommen, beschränkt sich die Auswahl auf die schweren Edelgase Krypton und Xenon, die relativ teuer sind. Vorteil der Halogenlampen ist der geringe Preis und der einfache Betrieb. Nachteil ist jedoch die niedere Farbtemperatur, hoher Stromverbrauch sowie die kurze Lebensdauer.

 

Die HID Lampe 

Andere gebräuchliche Bezeichnungen sind: Gasentladungslampen, Halogen-Metalldampflampen, Metall-Halid Lampen...  Bei HID-Lampen wird das Licht auf eine ganz andere Weise als bei Halogenlampen erzeugt. HID Lampen haben keinen Glühwendel, das Licht entsteht durch einen Lichtbogen. Der Lichtbogen wird in einem geschlossenen Quarzglaskolben zwischen zwei fest eingebauten Wolframelektroden erzeugt. Im Lichtbogen betragen die Temperaturen bis zu 6500°C. Mit Zusätzen in der Gasfüllung kann die Lichtausbeute und auch die Farbtemperatur beeinflusst werden. HID-Lampen benötigen für den Betrieb ein elektronisches Vorschaltgerät, welches den Zündvorgang einleitet und abhängig von Lampendruck und -temperatur jeweils optimale Betriebsbedingungen einstellt. Die Lebensdauer von HID-Lampen ist sehr hoch wird jedoch durch Elektrodenabbrand und chemische Prozesse im Entladungsgefäss begrenzt. HID-Lampen erzeugen das Licht hochkonzentriert zwischen den Elektroden und sind deshalb sehr gut geeignet für den Einsatz im Unterwasserbereich.

 

Die Halbleitertechnik

Bei der Halbleitertechnik wird das Licht in einem Festkörper (z:B. InGaN) erzeugt, indem Elektronen mit entsprechenden Fehlstellen im Kristall rekombinieren und die freiwerdende Energie als Licht emittieren Die Umwandlung von elektrischem Strom in Licht erfolgt bei Raumtemperatur (das Leuchtmittel bleibt kalt). Der eigentliche Umwandlungsprozess ist sehr effizient, die Schwierigkeit besteht darin, das erzeugte Licht mit möglichst wenig Verlust aus dem Halbleiterkristall herauszuleiten. Die Lebensdauer und Zuverlässigkeit ist ausserordentlich gross, da es bei der Lichterzeugung wegen der tiefen Betriebstemperaturen zu praktisch keinen chemischen oder physikalischen Abnutzungserscheinungen kommt.