Stuttgart 2012 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 16: Magnetischer Einschluss II/Plasmalichttechnik

P 16.5: Vortrag

Donnerstag, 15. März 2012, 11:55–12:10, V57.01

Betrieb von elektrodenlosen HID-Lampen durch plasmageführte Mikrowellen — •Christoph Kaiser, Mohan Ögün und Rainer Kling — Karlsruher Institut für Technologie, Lichttechnisches Institut, Kalrsruhe, Germany

Die Steigerung der Effizienz, so wie die Erhöhung der Lebensdauer von Hochdrucklampen (HID-Lampen) ist Gegenstand aktueller Forschung. Die Elektroden der Lampen begünstigen einen Wärmetransport zur Außenseite der Lampe und reduzieren so den Wirkungsgrad. Andererseits limitiert die Erosion der Elektroden die Lebensdauer. Beide Mechanismen können unterbunden werden, wenn der Leistungseintrag in die Lampe ohne Elektroden durchgeführt wird. Eine Möglichkeit hierfür ist die Anregung mittels plasmageführten Mikrowellen.

Durch elektrische Feldsimulationen wurden verschiedene auf Indium und Magnesium basierende Entladungskonfigurationen eruiert und experimentell verifiziert. Hierzu wurden die spektral aufgelösten Strahlungsflüsse der unterschiedlichen Konfigurationen und die aufgenommene Leistung ermittelt. Thermographische Messungen an den Plasmen und den Entladungsgefäßen wurden durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse wurden denen der Simulation entgegengestellt.

Ein erheblicher Einfluss des Skineffekts auf die Ausprägung der Hochdruckentladung konnte gezeigt werden. So nimmt die Leitung der Mikrowellen über den Rand der Entladung mit steigender Plasmatemperatur stark zu. Das Verhalten lässt sich durch die starke Abhängigkeit des Skineffekts von den dielektrischen Eigenschaften des Plasmas erklären.