Oosthoek Encyclopedie

Oosthoek's Uitgevers Mij. N.V (1916-1925)

Gepubliceerd op 31-05-2019

Boogontlading

betekenis & definitie

v. (-en), elektrische ontlading in gas.

De boogontlading ontleent haar naam aan de klassieke proef van Davy (ca. 1810) met een ontlading tussen horizontale koolspitsen. Door de hoge temperatuur van het gas in de ontlading stijgt dit op en neemt de ontladingsbaan de vorm aan van een boog. Essentieel voor de boogontlading is dat de kathode elektronen, de dragers van de ontlading, emitteert. Verder moeten zoveel positieve ionen aanwezig zijn dat het gas als geheel ongeveer neutraal is en dus een f-plasma vormt. Het uittreden van elektronen uit de kathode geschiedt door thermische emissie. Ook hiervoor zijn de positieve ionen essentieel.

De kathode wordt door het uitzenden van elektronen afgekoeld, maar deze afkoeling wordt overtroffen door de verwarming ten gevolge van het bombardement van de positieve ionen. De anode wordt verwarmd door het opnemen van de elektronen uit de ontlading. Het potentiaalverschil tussen de elektroden moet voldoende hoog zijn om de vorming van positieve ionen mogelijk te maken. Het moet als regel dus hoger zijn dan de ionisatiepotentiaal van het gas (enkele tientallen V).

Het materiaal van de kathode kan zijn: koolstof (koolboog), soms gedrenkt met bepaalde zouten, metaal (b.v. ijzerboog, toepassing in spectroscopie) of een metaal (wolfraam) bedekt met een mengsel van bariumoxide en strontiumoxide (oxidekathode). De temperatuur van het gas in de boog kan zeer hoog zijn (b.v. 5000—9000 °C). Dit is het geval zowel bij de boogontlading tussen koolspitsen in lucht als bij de boogontlading in kwikdamp van ca. 1 atm. met oxidekathode of kwikplaskathode. De boogontlading vindt toepassing in de verlichtingskunde. Bij de koolboog dient de zeer hete positieve elektrode (4000 °C) als lichtbron (projectie, cinema, zoeklicht). De boogontlading in een mengsel van edelgas en metaaldamp (natriumlamp, kwiklamp) dient als wegverlichting.

Hier is de positieve zuil de bron van het licht. De boogontlading in kwikdamp van lage of hoge druk dient ook voor therapeutische doeleinden (hoogtezon). Verder vindt de boog tussen kool- en metaalelektroden uitgebreid toepassing bij de chemische spectraalanalyse. Ook vindt men de boogontlading in de elektrotechniek. zie kwikdampgelijkrichter.

LITT. W.Elenbaas, The high-pressure mercuryvapour discharge (1951); F.M.Penning, Elektr. gasontladingen (1955).

< >