Bochum 2015 – wissenschaftliches Programm

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P: Fachverband Plasmaphysik

P 26: Plasma Technology III

P 26.1: Vortrag

Donnerstag, 5. März 2015, 14:00–14:15, HZO 50

In-situ Untersuchung der ThO₂- / La₂O₃-Verteilung auf Elektroden für HID-Lampen — •Höbing Thomas¹, Hermanns Patrick¹, Bergner Andre¹, Traxler Hannes², Wesemann Ingmar², Awakowicz Peter¹ und Mentel Jürgen¹ — ¹Ruhr-Universität Bochum, 44801 Bochum, Deutschland — ²Plansee SE, Metallwerk-Plansee-Str. 71, 6600 Reutte, Österreich

Wolfram-Kathoden in Gleichstrom Hochdruck-Gasentladungslampen (HID-Lampen) werden mit den Emitterstoffen ThO₂ oder La₂O₃ dotiert, um die effektive Austrittsarbeit Φ des Kathodenmaterials zu reduzieren. Durch thermische Aktivierung gelangen diese während des Betriebs an den Grenzen der W-Körner zur Oberfläche und erzeugen auf ihr eine Bedeckung, welche entlang der Elektrodenachse Anreicherungs- und Verarmungszonen aufweist. Das Bedeckungsprofil resultiert aus der Bilanz des Abdampfens von der heißen Oberfläche, der Nachlieferung aus dem Inneren der Elektrode und einem rückführenden Ionenstrom aus dem Lichtbogen. Die Elektrode weist dann eine ortsabhängige Austrittsarbeit auf, welche zeitlichen Änderungen unterliegt und dadurch den Bogenansatz destabilisiert. Die Entstehung von Anreicherungen und Verarmungen auf der Elektrodenoberfläche wird durch die Kombination von in-situ Messungen der optischen Oberflächenemissivität und pyrometrischen Messungen der Temperaturverteilung der Elektrode mit ex-situ Messungen der Emitterverteilung untersucht. Die Autoren danken für die finanzielle Unterstützung durch die Österreichische Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) und PLANSEE SE.