Heidelberg 1999 – wissenschaftliches Programm

Bereiche | Tage | Auswahl | Suche | Downloads | Hilfe

P: Plasmaphysik

P 24: Entladungen (Poster)

P 24.17: Poster

Dienstag, 16. März 1999, 16:30–19:00, PY

Bestimmung des Kathodenfalls einer Modell-Lampe aus pyrometrischen und kalorischen Messungen — •J. Luhmann, D. Nandelstädt, A. Barzik und J. Mentel — Arbeitsgruppe für Grundlagen der Elektrotechnik, Ruhr-Universität Bochum, D-44780 Bochum

Für die systematische Untersuchung thermionischer Kathoden für HID Lampen wurde eine Modell-Lampe entwickelt: In einem Quarzrohr (9mm Ø) wird ein DC-Lichtbogen unter lampentypischen Bedingungen (1-6bar Druck, 1-10A Strom) betrieben.

Der Kathodenfall stellt eine wichtige Größe zur Charakterisierung der Verlustleistung einer Kathode dar. Aus einer genügend genauen Kenntnis der Leistungsbilanz der Kathode kann man daher Rückschlüsse auf die Höhe des Kathodenfalls ziehen. Experimentell können zwei wichtige Leistungsflüsse bestimmt werden: 1. Die von der Kathodenoberfläche abgestrahlte Leistung kann aus pyrometrischen Messungen der Kathodentemperaturverteilung mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes ermittelt werden. 2. Die Leistung, die mittels Wärmeleitung an die das untere Ende der Kathode umspülende Kühlflüssigkeit abgegeben wird, ergibt sich aus einer kalorischen Messung. Berücksichtigt man ferner noch die Kühlung der Elektrode durch Elektronenemission, kann man eine Bestimmungsgleichung für den Kathodenfall aufstellen.

Es wurde der Kathodenfall in Abhängigkeit verschiedener Entladungsparameter (Strom, Kathodengeometrie und -material) ermittelt. Die Ergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit Kathodenfallspannungen, die aus Sondenmessungen ermittelt wurden.

Das Vorhaben wird vom BMBF gefördert (Förderkennz. 13N6895).