beim sortieren meiner Elektronikteile ist mir eine Glimmlampe von Osram ins Auge gefallen. Sie ist 48mm lang und beinhaltet Quecksilber. Man erkennt es an den kleinen, unregelmässig verteilten, silbernen Perlen auf der Innenseite des Glases. Da mich für spektrale Messungen die 254er Hg-Linie interessiert, habe ich die Lampe in Betrieb genommen. Das Problem war, an welchem Kontakt ist welche Elektrode angeschlossen? Ich habe mir gedacht, dass bei einer Verpolung nichts kaputt geht, was sich dann auch bestätigte. Bei einer Versorgungsspannung von 170V über einen 30kOhm Widerstand fing die Lampe an zu leuchten. Die Brennspannung war jetzt 153V (bei 0,9mA). Versuchsweise verpolte ich mal die Versorgungsspannung. Die Lampe leuchtete auch jetzt bei gleicher Brennspannung und bei gleichem Strom. Was mich aber verwunderte, egal wie ich die Lampe anschloss, es leuchtete immer die Oberseite des hinteren Rings. Ehrlich gesagt, das kann ich mir nicht erklären. Auf den Elektroden kann ich auch keine aufdedampften Materialien erkennen.
Das hat mir jetzt doch keine Ruhe gelassen und ich habe mal den gleichen Versuch mit einer 150C2 gemacht. Hierfür habe ich aber ca. 1000V und zwei parallel geschaltete 470kOhm Vorwiderstände verwendet. Egal wie ich die 150C2 anschloss, es stellte sich fast die Gleiche Spannung zwischen Anode und Kathode ein (Anode=-147V / Anode=+143V). Im Grunde genommen ist die 150C2 doch auch nur eine 'Art Glimmlampe'. Bei zu hohem Strom fängt sie jedenfalls an Blau zu leuchten.
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wo das Licht in der Lampe entsteht, hängt nicht von der Polarität ab, sondern von der Feldstärke, und die wird durch die Geometrie (und die Spannung) bestimmt. Die Polarität definiert nur, in welche Richtung sich die Quecksilberdampf-Ionen bewegen. Das Licht entsteht, wenn die Ionen wieder neutralisiert werden oder 'angeregte' Elektronen in den Atomen wieder in den Normalzustand zurückfallen. Anders sieht es bei beheizten Quecksilberdampfröhren aus, da werden durch die geheizte Kathode Elektronen emittiert (wie bei den Vakuumröhren), und da spielt die Polarität natürlich eine Rolle, die Röhre wirkt als Diode und wird auch so genutzt.
vielen Dank für die Aufklärung. Jetzt ist es mir auch klar warum das Licht nicht direkt von einem Element ausgeht, sondern in einem gewissen Abstand davon. Ich glaube, Nicola Tesla hätte über meine Frage nur geschmunzelt.
Zitieren:wo das Licht in der Lampe entsteht, hängt nicht von der Polarität ab, sondern von der Feldstärke,
Bei den üblichen Röhrenglimmlampen mit zum Teil symmetrischen und oft auch unsymmetrischen Elektroden, Nixieröhren u.a. hängt doch aber der Glimmüberzug ganz eindeutig von der Polarität ab, nur die Kathode ist von Glimmlicht überdeckt, egal wie die Feldstärkeverhältnisse innerhalb der Entladungsröhre sind. Ursache ist elektrophysikalisch, ich habs grad nicht (mehr) im Kopf... Das entspricht auch meiner Erfahrung mit Gleichspannungsexperimenten an zahlreichen Glimmlampen.
Insofern hatten mich die Ergebnisse von Norbert auch gewundert.
es kommt drauf an, was für Ladungsträger im Spiel sind. Bei Nixie-Röhren und ihren diversen Verwandten wählt man ein Kathodenmaterial, das bei möglichst geringer Feldstärke Elektronen emittiert, die dann das Gas ionisieren, zusätzlich wird durch passende Form (dünne Strukturen) die Feldstärke direkt am Material maximiert. Bei unsachgemäss betriebenen Nixie-Röhren sieht man auch gut, dass das Material entscheidend ist: Insbesondere durch zu hohen Strom wird Kathodenmaterial in der Röhre verteilt, so dass auch die Zuleitungen zu den Symbolen zu leuchten beginnen. Umgekehrt werden die Kathoden mit der Zeit auch emissionsschwach, so dass das Symbol nur noch teilweise leuchtet. Hier spielt die Polarität natürlich eine Rolle, bei positiver Kathode haben die Elektronen keine Lust, die Kathode zu verlassen. Dieses Prinzip wurde auch für ungeheizte Gleichrichterröhren verwendet, hauptsächlich für die Anodenspannungserzeugung in Autoradios, weil die Heizung der Gleichrichterröhre wegen der hohen Spannung zwischen Heizfaden und Kathode ein Problem ist. Ein Vertreter dieser Gattung ist z.B. die 0Z4, welche in meinem Delco-Autoradio verbaut ist und bestens funktioniert.
Hat man aber ein sehr leicht ionisierbares Gas wie Quecksilber, dann bilden sich durch das elektrische Feld Ionen, welche beschleunigt werden und durch Zusammenstösse weitere Ionen bilden. Hier definiert die Polarität nur die Flugrichtung der Ionen, wie man bei Leuchtstofflampen leicht feststellen kann, die leuchten unabhängig von der Polarität und können mit Gleich- und Wechselstrom betrieben werden. Durch das Heizen der Elektroden bei 'normalen' Leuchtstoffröhren wird nur der Zündvorgang erleichtert, im Betrieb werden sie nicht geheizt. Mit den UV-Röhren für EPROM-Löschgeräte kann man das schön experimentell zeigen, da diese schon mit relativ niedrigen Spannungen zünden.
NorbertWerner:Da mich für spektrale Messungen die 254er Hg-Linie interessiert, habe ich die Lampe in Betrieb genommen.
Hallo Norbert, das finde ich sehr interessant. Darf ich einmal fragen was das für Messungen sind? Ich habe mal mit diesen Wellenlängen experimentiert. Mit Röhren zur Epromlöschung eine UV Analyseleuchte gebaut. Das Licht dieser Linie, wird ja von Fensterglas vollkommen geblockt, und durchdringt einen scwarzen Filter von Schott fast verlustfrei. Bei spektalen Untersuchungen dürften Neonröhren aber interessanter, weil Linienreicher, sein.
@Jens Ich sehe leider nur die (wirklich tolle) Anzeige mit Nixis. Der zweite Link gefällt mir aber sehr gut. Hier werden die Lampen gut (und einfach!) beschrieben. Leider werden die Hohlkathodenlampen nur kurz angesprochen. In der Spektroskopie werden sie gerne zum kalibrieren verwendet.
@Andreas Ich verwende den UV-Bereich um Fluoreszenzen bei Briefmarken zu sehen. Da deren Farbmischungen nie exakt gleich sind, kann man die unterschiedlichen Spektralbereiche mit Anregung durch UV sehen. Mit dem Auge geht das nur ganz schlecht, aber ein Spektrometer ist da ganz genau. Übrigens könnte man mit einem guten Spektrometer auch zwei unterschiedliche Lacke eines Autos erkennen.
Bei spektalen Untersuchungen dürften Neonröhren aber interessanter, weil Linienreicher, sein. Da hast Du Recht. Zum kalibrieren braucht man Spektrallinien mit möglicht kleiner Halbwertsbreite.
@Alle Jetzt habe ich mir mal das Spektrum der Glimmlampe angeschaut. Zu meinem Erstaunen sehe ich unterhalb 300nm keine Linien. Ein Test mir einer L1588 ergab, dass hier wahrscheinlich Borsilikatglas verwendet wurde. Wofür wird hier das Quecksilber verwendet?
Übrigens, die Lampe (L1588) zeigt hier ein ganz anderes Verhalten. Je nach Polarität leuchtet hier eine andere Elektrode.
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