Was ist eine Quecksilberdampflampe?
Quecksilberdampflampen sind Lampen, die mit Hilfe von Quecksilberdampf blau-weißes Licht aussenden. Im Vergleich zu Glühlampen haben Quecksilberlampen die Vorteile einer hohen Lichtausbeute, einer langen Lebensdauer und eines geringen Wartungsaufwands.
Quecksilberdampflampen werden grob in zwei Typen eingeteilt, die sich nach dem Quecksilberdampfdruck beim Einschalten der Lampe richten: Hochdruck- und Niederdrucktypen. Beträgt der Quecksilberdampfdruck 105 Pa oder mehr, handelt es sich um eine Hochdrucklampe, beträgt er 100 Pa oder weniger, handelt es sich um eine Niederdrucklampe.
Einige Quecksilberdampflampen mit hohem Druck sind Ultrahochdrucklampen mit Quecksilberdampfdrücken von 106 bis zu mehreren 107 Pa.
Anwendungen von Quecksilberdampflampen
Quecksilberdampflampen mit niedrigem Druck werden aufgrund ihrer ultravioletten (UV) Strahlungseigenschaften häufig als keimtötende Lampen verwendet. Sie können auch als Leuchtstofflampen verwendet werden, indem die Emissionsröhren mit einer fluoreszierenden Substanz beschichtet werden; in diesem Fall werden sie für die allgemeine Beleuchtung und als Lichtquellen für die UV-Härtung (UV-Härtung) eingesetzt.
Allgemeinbeleuchtung und UV-Härtung sind typische Anwendungen, bei denen Quecksilberdampflampen eingesetzt werden. Bei anderen Anwendungen werden sie manchmal für photochemische Reaktionsversuche eingesetzt.
Es gibt zwei Haupttypen von Quecksilberdampflampen: Kurzbogen- und Langbogenlampen. Erstere werden wegen ihrer hohen Leuchtdichte in Lichtmikroskopen und optischen Geräten eingesetzt, letztere in der Plattenherstellung und beim Ätzen von Halbleitern.
Funktionsweise von Quecksilberdampflampen
Quecksilberdampflampen funktionieren, indem Quecksilberdampf in einer Leuchtstoffröhre eingeschlossen wird und durch eine elektrische Entladung des Quecksilberdampfes Licht abgegeben wird.
Bei einer Entladung in der Leuchtstoffröhre stoßen Quecksilberatome in einem niederenergetischen Zustand mit Elektronen zusammen und gehen in einen hochenergetischen Zustand über (angeregter oder ionisierter Zustand). Wenn die Quecksilberatome in diesem hochenergetischen Zustand in ihren niederenergetischen Zustand zurückkehren, wird Licht entsprechend der Energiedifferenz zwischen den beiden Zuständen emittiert.
Das Licht, das emittiert wird, wenn die Quecksilberionen zu den Quecksilberatomen zurückkehren, wird als kontinuierliches Spektrum bezeichnet, während das Licht, das emittiert wird, wenn sie vom angeregten Zustand in den Grundzustand (oder metastabilen Zustand) zurückkehren, als Emissionsspektrum bezeichnet wird.
Es ist bekannt, dass die Wellenlänge des von Quecksilberdampflampen emittierten Lichts vom Dampfdruck des in der Emissionsröhre eingeschlossenen Quecksilbers abhängt. Insbesondere führt ein niedriger Quecksilberdampfdruck zu einer stärkeren Emission von Licht bei Wellenlängen außerhalb des ultravioletten Bereichs, während ein höherer Quecksilberdampfdruck zu einer Zunahme des Lichts bei Wellenlängen im sichtbaren Bereich führt.
Mit anderen Worten: Quecksilberdampflampen mit niedrigem Druck emittieren mehr ultraviolettes Licht, das für die Sterilisation wirksam ist, so dass sie sich für den Einsatz in Entkeimungslampen eignen.