DieSchwefellampe

Max‐Fabian Volhardul: ärente LichtquellenDr. Thomas Jüstel

Überblick

• Geschichte• Aufbau der Schwefellampe• Anwendung• Vor‐ und Nachteile• Ausblick

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Geschichte

• 1990: Erfindung der Schwefellampe durch Michael Ury und Charles Wood 

• 1993‐1995: Patenteinreichung durch Fusion Systems Corp.• 1994: Erste Schwefellampe wurde auf den Markt gebracht

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Geschichte

• 1994: Installation von Schwefellampen im U.S. Department ofEnergy‘s

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Vorher Nachher

Anzahl 280 HID‐Lampen 2 Schwefellampen

Gesamtverbrauch 49.000 W (175 W/St.) 11.800 W (5900 W)

Beleuchtungsstärke 33,7 Lux 137,0 Lux

• 9000 $/Jahr an Energiekosteneinsparung

Geschichte

• 1990: Erfindung der Schwefellampe durch Michael Ury• 1993‐1995: Patenteinreichung durch Fusion Systems Corp.• 1994: Erste Schwefellampe wurde auf den Markt gebracht• 1997: Verbesserung des ersten Modells• 1998: Einstellung der Produktion• 2006: LG kauft das Patent zum Bau von Schwefellampen

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Aufbau Schwefellampe

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Aufbau ‐Magnetron

• Selbsterregender, hochfrequenter Oszillator• Gepulst oder kontinuierlich• Ist eine zylindrische Diode• Wirkungsgrad bis zu 80%• Lebensdauer: 20.000 h• 2,45 GHz Mikrowellenstrahlung

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Aufbau ‐Magnetron

• Vier Phasen bis zur Mikrowellenstrahlung:

1. Emittieren und Beschleunigen der Elektronen2. Geschwindigkeitsmodulation der Elektronen3. Dichtemodulation der Elektronenströmung4. Energieabgabe der Elektronen

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Funktionsprinzip Schwefellampe

• Elektrodenlose Lichterzeugung• Golfballgroßer Quarzglasball

• Rotierend• + 100‐400 mbar Argon• + 20‐60 mg Schwefel• 5 bar Arbeitsdruck

• Kunststoffrohr mit prismatischer Folie

• 60.000 h Lebensdauer

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Funktionsprinzip Schwefellampe

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• Hauptsächlich S2‐Emission• Viellinienspektrum (106 Linien) λmax= 536 nm

• Leichter Grünstich• 0,14% UV‐ und 8% IR‐Strahlung• Optimierung des Spektrums:

• InBr, CdI2 (Fig. 4), CaBr2• Selen

Funktionsprinzip Schwefellampe

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• Hauptsächlich S2‐Emission• Viellinienspektrum (106 Linien) λmax= 536 nm

• Leichter Grünstich• 0,14% UV‐ und 8% IR‐Strahlung• Optimierung des Spektrums:

• InBr, CdI2 (Fig. 4), CaBr2• Selen

Funktionsprinzip Schwefellampe

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Anwendungsbeispiele

• Sportstätten• Flughäfen• Straßenbeleuchtung• Tiefgaragen

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Anwendungsbeispiele• Lagerhallen• Tankstellen

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Vor‐ und Nachteile

+ Elektrodenlose Energieeinkopplung+ sehr wenig UV/IR‐Strahlung+ Dimmbar+ Stabilität des Emissionsspektrums‐ Hohe Geräuschentwicklung‐ Mikrowellenleckage‐ Hoher Apparativer Aufwand für Magnetron Schwer‐ Lebenszeit + Effizienz des Magnetron

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Ausblick

• Lebensdauer:• Magnetron – 20.000 h• Schwefellampe – 60.000 h

• Lichtstrom: 135.000 lm• Lichtausbeute: 80‐100 lm/W• Farbtemperatur: 4000 – 7500 K• CRI: 79‐94• Zeit bis zur vollen Leistung: 30‐60 s

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Quellverzeichnis

• http://www.bfe.admin.ch/php/modules/enet/streamfile.php?file=000000009300.pdf

• http://www.google.co.in/patents/US5404076• http://www.plasma‐i.com/commercial.htm• http://www.izmiran.ru/~kozlov/pdf/shlif.pdf• http://aceee.org/files/proceedings/1999/data/papers/SS99_Panel1_Paper61.pdf

• http://www.controlledenvironments.org/Light1994Conf/5_10_MacLennan/Fig%20Mac%204.jpg

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Quellverzeichnis

• http://www.ceug.ac.uk/Conference_files/49/presentation/4/Plasma%20Lamps‐Sager%20&%20Wheeler.pdf

• http://www.radartutorial.eu/08.transmitters/Magnetron.de.html#abs3

• http://hfswiki.est.ruhr‐uni‐bochum.de/index.php/Magnetron• http://media‐2.web.britannica.com/eb‐media/05/205‐004‐F27EDE44.jpg

• http://www.lamptech.co.uk/Spec%20Sheets/Sulphur.htm• http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3c/Prinzipdarstelung‐Schwefelkugellampe‐a.jpg

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Quellverzeichnis

• http://www.plasmabright.com/how.it.works.asp• http://alexandria.tue.nl/extra2/200310819.pdf• http://www.openreadings.eu/international‐year‐of‐light‐2015/• http://www.spektrum.de/alias/dachzeile/hocheffiziente‐lichtquelle‐mit‐schwefel/824445

• http://www.phys.tue.nl/EPG/epghome/papers/2002/b21702.pdf• http://gaia.lbl.gov/btech/papers/37006.pdf• http://sound.westhost.com/lamps/sp‐lamp.html

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Quellverzeichnis

• Mikrowellenangeregte Quecksilberfreie Hochdruckgasentladungslampen ; Christoph Kaiser ; Band 3 ; Spektrum der Lichttechnik ; 2013

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Funktion Magnetron I

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Funktion Magnetron I

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S2‐Emission im Detail

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