Kiel 2011 – wissenschaftliches Programm
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P: Fachverband Plasmaphysik
P 9: Poster: Diagnostik technischer Plasmen
P 9.15: Poster
Dienstag, 29. März 2011, 17:00–19:00, Foyer
Untersuchung des Emitter-Effekts an heißen thorierten Elektroden für niedrige und hohe Betriebsfrequenzen — •Thomas Höbing, Cornelia Ruhrmann, Andre Bergner, Michael Westermeier, Peter Awakowicz und Jürgen Mentel — Allgemeine Elektro- und Plasmatechnik, Ruhr-Universität Bochum, Germany
Durch einen Thorium Ionenstrom vom Plasma zur Kathode lässt sich eine Th Monolage mit Dipolcharakter auf der Kathodenoberfläche erzeugen und damit die effektive Austrittsarbeit von Wolframelektroden in Hochdruckentladungslampen absenken. Zur Charakterisierung des Emitter-Effekts von Th wurde die Bochumer Modelllampe sowohl mit reinen als auch thorierten Wolframelektroden betrieben. Durch Variation von Betriebsstrom und -frequenz wird der Einfluss des Emitter-Effekts von Th auf heiße Elektroden untersucht. Die Infrarotstrahlung der Elektrode wird bei einer Wellenlänge von 890 nm mit einer in absoluten Einheiten kalibrierten CCD-Kamera aufgenommen. Daraus werden phasenaufgelöste Temperaturverläufe der Elektrodenspitzentemperatur Ttip für unterschiedliche Betriebsfrequenzen, Betriebsströme und Elektrodenparameter bestimmt. Ttip wird durch die Lösung der eindimensionalen Wärmeleitungsgleichung der Elektroden als Fit an die gemessenen Temperaturverläufe ermittelt. Eine gegenüber reinen Wolframelektroden, reduzierte Temperatur Ttip belegt einen Emitter-Effekt auch bei Elektrodentemperaturen über 3000 K. Anders als in Metallhalogenidlampen zeigt sich jedoch ein Anstieg von Ttip bei höheren Betriebsfrequenzen in der Modelllampe, der sich auf eine Th Desorption in der anodischen Phase zurückführen lässt.