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Reinhard Langer
Emissionseigenschaften von Elektroden und deren Auswirkung im Betrieb einer Quecksilber-Edelgas-Niederdruckentladungslampe
Betreuer: Prof. Dr. Siegfried Horn [Experimentalphysik II]
Datum der mündlichen Prüfung: 14.06.2013
deutsch
In dieser Arbeit wurde die Elektrodenregion in Kompakt-Leuchtstofflampen untersucht, die für die Lampenlebensdauer entscheidend ist. Leuchtstofflampenelektroden sind mit einer Schicht aus Erdalkalimetall-Oxiden beschichtet. Eine reine Verdampfung dieser Beschichtung geht mit einer langen Lebensdauer einher, falls es zum Sputtern kommt, ist die Lebensdauer deutlich verkürzt. Sputtern setzt ein, falls die Austrittsarbeit der Elektroden erhöht ist. Ziel dieser Arbeit war eine Schwelle für die Austrittsarbeit anzugeben, ab der Sputtern einsetzt. Hierzu wurden unterschiedlich präparierte Elektroden hergestellt und zunächst zerstörungsfrei die Austrittsarbeit mittels thermischer Emission bestimmt. Dabei wurde auch der Temperaturkoeffizient der Austrittsarbeit berücksichtigt. Der Emitterverlust durch Sputtern äußert sich in einer höheren effektiven Temperatur der Ba-Atome in der Nähe der Elektrode. Bei reiner Verdampfung erwartet man eine Ba-Temperatur, die mit der Brennflecktemperatur von 1200-1400 K ungefähr übereinstimmt. Diese Temperatur wurde aus der Dopplerverbreiterung der Ba-Resonanzlinie bestimmt, die mit einem Fabry-Perot-Interferometer gemessen wurde. Es zeigte sich, dass bei diesem Lampentyp nur bei sputternden Elektroden die Intensität der Ba-Linie für eine Messung ausreichend war.