Hochdrucklampen

Hochdrucklampen lassen sich in sog. Kurzbogen- und Mittelbogenlampen unterscheiden. Der Abstand zwischen den Elektroden ist bei Kurzbogenlampen deutlich kleiner als bei Mittelbogenlampen. Durch den kleineren Abstand erscheint die Lichtquelle annähernd punktförmig. Dies kommt den in der Theater- und Veranstaltungstechnik eingesetzten optischen Systemen entgegen, weshalb in diesem Bereich überwiegend Kurzbogenlampen verwendet werden.

Für die Zündung einer Hochdrucklampe ist eine Hochspannung von etwa 2 kV – 10 kV nötig. Bei manchen Lampentypen wird auch eine Zündspannung von bis zu 50 kV benötigt. Mittels der Hochspannung wird der Widerstand der Gasfüllung überwunden. Im Anschluss regelt das Vorschaltgerät den Stromfluss.

Die meisten Hochdrucklampen benötigen mehrere Minuten bis sich deren spektrale Eigenschaften vollständig eingestellt haben. Ursächlich sind die Niederschläge an den Innenwänden des Glaskolben, welche sich als Bestandteile der Gasfüllung im ausgeschalteten Zustand ablagern. Im Anschluss an die Zündung müssen diese Bestandteile erst vollständig verdampfen.

Nach dem Ausschalten sind die meisten Hochdrucklampen nicht sofort wiederzündbar. Sofern Entladungslampen sofort wiederzündbar sind, wird dies meist durch die Aufschrift HOT RESTRIKE gekennzeichnet. Ursächlich ist der hohe Druck und der entsprechend hohe elektrische Widerstand. Mittels spezieller Zündgeräte, welche eine erhöhte Zündspannung von bis zu 70 kV erzeugen, kann der größere Widerstand zwischen den Elektroden aber überwunden werden.

Der höhere Druck und die höheren Temperaturen bei Hochdrucklampen sind auch dafür verantwortlich, dass die emittierte elektromagnetische Strahlung in einem breiteren Frequenzbereich abgegeben wird, als dies bei den schmalen Spektrallinien der Niederdrucklampen der Fall ist. Die hohen Temperaturen bei Hoch- und Höchstdrucklampen sind auch dafür verantwortlich, dass die Leuchtmittel umgangssprachlich als „Brenner“ bezeichnet werden.

Alle marktüblichen Hochdrucklampen strahlen Licht im ultravioletten Bereich ab. Daher dürfen diese nur in speziellen Leuchten eingesetzt werden, welche den Betrieb hinter einer hitzebeständigen Glasscheibe sicherstellen. Dies wird zumeist mittels Borosilikatglas realisiert. Zusätzlich sollte in die Glasscheibe ein UV-Filter integriert sein. Aktuell existieren von nahezu allen etablierten Leuchtmittelherstellern Brenner mit speziellem Quarzglas, welches als UV-Filter fungiert. Verfügt ein Leuchtmittel über ebendiese Filterfunktion, ist der Hinweis UVS auf der Lampe und der zugehörigen Verpackung aufgebracht. Auch mit UVS-Hinweis muss die Entladungslampe hinter einer temperaturwechselbeständigen Glasscheibe betrieben werden. Aufgrund des hohen Überdrucks besteht stets die Gefahr, dass die Leuchtmittel während des Betriebs platzen könnten.

Mit zunehmender Alterung vergrößert sich der Abstand zwischen den Elektroden, da diese langsam Abbrennen. In der Praxis lässt sich dies daran erkennen, dass das Leuchtmittel mehrere Zündversuche benötigt, um den Lichtbogen zu erzeugen. In Folge dessen kann sich die Farbtemperatur des Leuchtmittels ändern. Ebenso kann sich die Betriebsspannung von Hochdrucklampen im Laufe derer Lebensdauer verändern. Hingegen wird der Lichtstrom von Hochdrucklampen über die ganze Lebensdauer hin als relativ konstant angegeben.

Bei Filmaufnahmen muss außerdem berücksichtigt werden, dass die permanente Amplitudenänderung der angelegten Netzspannung zu einem Flackern in der doppelten Frequenz führt. Auch wenn das menschliche Auge das Flackern nicht wahrnehmen kann, ist dies aufgrund der höheren Verschlusszeiten von TV-Kameras deutlich erkennbar. Dieser Effekt kann durch elektronische Vorschaltgeräte vermieden werden. Ein EVG schaltet mit einer Frequenz von 20 bis 50 kHZ zwischen den Halbwellen der Netzspannung hin und her. Nachdem die hochfrequente Schaltfrequenz geglättet wurde, erscheint der Lichtbogen auch bei den hohen Verschlusszeiten der TV-Kameras konstant. Für die flackerfreien Vorschaltgeräte werden im Handel mit dem Zusatz „flicker free“ vertrieben.

 

 

Kommentare sind geschlossen