Rob's web

Gasontladingslampen

Een gasontladingslamp is een kunstmatige lichtbron waarin licht wordt gemaakt door een elektrische stroom door een geïoniseerd gas te sturen.

Kenmerkend bij deze lampen is dat de elektriciteit vloeit door een stof die slechts door bijzondere omstandigheden geleidend kan worden gemaakt. De lampen bestaan uit buizen van verschillende vorm, die gevuld zijn met een gas. Gebruikte gassen zijn neon, argon, xenon en krypton, in vele gevallen een mengsel van deze edelgassen. Vrijwel altijd zijn nog andere materialen in de buis aanwezig, zoals de metalen kwik of natrium, en voor sommige hogedruklampen metaalhalogenides. De ontlading vindt plaats tussen elektrodes die in de buis zijn ingesmolten.

Werking

Door het gas loopt een elektrische stroom. De in de lamp aanwezige vrije elektronen en ionen geleiden de stroom: er vindt een gasontlading plaats. Vrije elektronen, die onder invloed van het aanwezige elektrische veld worden versneld, botsen met de atomen van het gas en met de metaalatomen. Bij deze botsing worden de elektronen, die zich in het hoogste energieniveau van het atoom bevinden aangeslagen naar een nog hoger energieniveau. Bij terugval naar het oorspronkelijk energieniveau wordt een foton oftewel elektromagnetische straling uitgezonden, soms in de vorm van zichtbaar licht, maar ook vaak in de vorm van ultraviolete straling. Deze straling wordt omgezet in zichtbaar licht door middel van fluorescerende stoffen aangebracht aan de binnenkant van de lamp.

Voorschakelapparatuur

Een gasontladingslamp kan niet, zoals een gloeilamp, direct op een spanningsbron zoals het lichtnet of een accu worden aangesloten. De meeste lampen zullen niet ontsteken, omdat daarvoor een hoge spanning nodig is. Als de lamp echter eenmaal ontstoken is, zou zonder verdere maatregelen de stroom onbeperkt toenemen door een sterke ionisatie van het gas in de lamp, waardoor de lamp defect zou raken.

De eenvoudigste vorm van stroombegrenzing is een weerstand in serie geschakeld met het neonsignaallampje in een spanningszoeker. Meestal wordt echter een voorschakelapparaat gebruikt, in de vorm van een spoel. In dat geval heeft de wisselstroom door de lamp de frequentie van het openbare elektriciteitsnet, in Europa 50 hertz. Het licht van de lamp varieert dan met een frequentie van 100 hertz.

Om een hoge spanning, nodig voor het starten van de lamp op te wekken, worden meestal aparte starters gebruikt. Bij elektronische voorschakelapparaten is de startfunctie meestal in het voorschakelapparaat geïntegreerd. Elektronische voorschakelapparaten genereren een hogere frequentie om de lamp te voeden. Deze kan variëren van 400 Hz voor zeer grote vermogens metaalhalidelampen tot 13 MHz voor sommige inductielampen. Meestal ligt de werkfrequentie echter tussen 20 en 100 kHz.

Elektronische voorschakelapparaten zijn ook nodig als een accu als voedingsbron wordt gebruikt. Dat gebeurt bijvoorbeeld om tl-lampen in bussen en treinen aan te sluiten, of metaalhalidelampen in de koplampen van duurdere auto's. De batterijspanning is immers te laag om de lamp te doen branden. Daarom moet de gelijkspanning van de batterij eerst omgezet worden naar wisselspanning en dan naar een hogere spanning gebracht worden met een transformator. Zo'n transformator werkt beter bij hogere frequenties.

Defecte lampen

Defecte of beschadigde gasontladingslampen bij het klein chemisch afval inleveren. Deze bevatten kwik.

Natriumlampen in verpakking inleveren. Indien natrium met water in aanraking komt wordt waterstofgas gevormd. Dit kan tot brand leiden.