Xenon-Gasentladungslampe

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Xenon-Gasentladungslampen sind Hochdruck- bzw. Höchstdruck-Gasentladungslampen und nutzen die Strahlungsemission eines Lichtbogens. Sie bestehen aus einem mit dem Edelgas Xenon gefüllten Quarzglaskolben, in den zwei Elektroden eingeschmolzen sind. Der Elektrodenabstand beträgt je nach Typ 2…15 mm. Sie zählen daher zu den Kurzbogenlampen.

Die Zündung des Lichtbogens erfolgt durch das Anlegen einer Zündspannung von ca. 20…35 kV. Vorschaltgeräte regeln den Betriebsstrom, die Betriebsspannung sinkt nach dem Zünden auf ca. 30…85 V ab.

Der Druck der Xenon-Edelgasfüllung steigt beim Start von ca. 8 bar (0,8 MPa) auf bis zu 40 bar (4 MPa) an. Der hohe Druck verbreitert die Emissionslinien des Plasmas zu einem im sichtbaren Bereich nahezu kontinuierlichem Spektrum mit einer Farbtemperatur von ca. 6000 K, was etwa der Farbe von Tageslicht entspricht. Der Druck liegt damit wesentlich höher als derjenige von z.B. Quecksilberdampf-Hochdrucklampen, die Lampen sind daher auch im kalten Zustand mit Vorsicht und Schutzmaßnahmen zu handhaben (Handschuhe, Schutzbrille). Beim Betrieb erfordern sie ein entsprechend sicher gestaltetes Lampenhaus. Oft sind Betriebslage und die Kühlung vorgeschrieben.

Dotiertes Quarzglas filtert den UV-Anteil aus der Strahlung, wenn die Lampen für Beleuchtungszwecke eingesetzt werden.

Wegen ihres hohen Preises wird die Xenon-Hochdrucklampe nur für spezielle Anwendungen wie Kinoprojektoren, das Pumpen von Festkörperlasern oder für Effektscheinwerfer eingesetzt.

Im PKW eingesetzte „Xenonlampen“ sind jedoch eher Quecksilberdampf-Hochdrucklampen (siehe unten) oder gar nur eingefärbte Glühlampen.

Das in Kraftfahrzeugen verwendete sogenannte Xenonlicht wird durch Quecksilberdampflampen mit Xenon als Füll- bzw. Startgas erzeugt. Xenon wird hierbei als Startgas verwendet, um direkt nach dem Einschalten ausreichend Licht zu liefern, wie für Autoscheinwerfer gesetzlich gefordert. Die Xenonentladung verdampft dann das flüssige Quecksilber, welches bei Betriebstemperatur das Entladungsgas bildet.

Xenon-Gasentladungslampen werden wegen ihres punktförmigen und weißen Lichtes für Filmprojektoren verwendet. Lampen mit einer besonders hohen Lichtleistung von über 100 Watt im sichtbaren Spektralbereich und sehr kleinem Brennfleck werden auch zur Materialbearbeitung verwendet, da sich das Licht auf eine sehr kleine Fläche fokussieren lässt - die Fläche kann jedoch ohne Verluste niemals kleiner als der Bogen werden; die Leuchtdichte liegt damit weit unterhalb der mit Lasern erreichbaren Leistungsflussdichten.

Xenon-Gasentladungslampen haben eine Lebensdauer von 1500…6000 Stunden. Ihre Lichtausbeute beträgt ca. 47…100 lm/W.

Xenon-Gasentladungslampen werden auch als Blitzlampen (Fotografie, Stroboskop, Geschwindigkeitskontrolle) gefertigt.