Oosthoek Encyclopedie

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

Gepubliceerd op 27-06-2020

gasontladingslamp

betekenis & definitie

v./m., elektrische lamp van meestal langgerekte of gebogen buisvorm met twee aan de beide einden ingesmolten elektroden, gevuld met gas van lage druk of metaaldamp, waarin bij doorgang van elektrische stroom van bepaalde sterkte, afhankelijk van soort en druk van het gas, diameter van de buis enz. een ➝ boogontlading optreedt.

(e) De werking van een gasontladingslamp is als volgt te verklaren. Tussen de gasatomen bevinden zich altijd wel enkele vrije elektronen. Wordt tussen de elektroden van de buis een elektrisch veld aangelegd dan wordt een kracht uitgeoefend op de vrije elektronen waardoor deze worden versneld in de richting van de positieve elektroden. Als het elektron een grote weglengte kan afleggen zonder atomen te ontmoeten (dus in een verdund gas) treden niet-elastische botsingen op met de gasatomen, waarbij de kinetische energie van het elektron geheel of ten dele wordt verbruikt om de inwendige energie van het atoom te vergroten. Daarbij kunnen zich twee gevallen voordoen:

1. Bij de botsing wordt een tot het atoom behorend elektron naar een hoger energieniveau gebracht. Het atoom komt in een onstabiele aangeslagen toestand, bij het terugvallen komt de energie, bij de botsing opgedaan, vrij in de vorm van elektromagnetische straling (licht). 2. De kinetische energie van het elektron is zo groot, dat bij de botsing een tot het atoom behorend elektron daarvan wordt gescheiden (➝ ionisatie). Het vrijgemaakte elektron kan op zijn beurt weer aan het proces deelnemen, zodat onder bepaalde omstandigheden het aantal vrije naar de anode bewegende elektronen kan toenemen. De geïoniseerde gasatomen, die een positieve lading hebben, bewegen zich in tegengestelde richting naar de kathode. Zolang de kathode zelf nog geen of onvoldoende elektronen levert, ontstaat daar door een overmaat aan ionen een positieve ruimtelading, waardoor een groot spanningsverval (kathodeval) ontstaat. Elektronen krijgen hier grote snelheden, waardoor het ioniseren wordt bevorderd. Meer ionen komen nu met grote snelheden op de kathode terecht, doen deze in temperatuur stijgen en maken elektronen uit het oppervlak vrij (nalevering van elektronen). De kathodeval is groter naarmate de kathode moeilijker elektronen emitteert en is derhalve kleiner bij verhitte dan bij een koude kathode. Op overeenkomstige wijze ontstaat bij de anode een negatieve ruimtelading, en dus een anodeval die kleiner is dan de kathodeval doordat de ionen niet uit de anode worden vrij gemaakt. De kathodeval is groter naarmate de kathode moeilijker elektronen emitteert; hij kan worden gereduceerd door het vrij maken van elektronen uit de kathode te bevorderen. Dit doet men door de kathode te bedekken met een stof, die bij een bepaalde temperatuur gemakkelijk elektronen afgeeft (emitter) en meestal bepaalde metaaloxiden bevat, b.v. bariumoxide. Niet alleen wordt bij gebruik van zulke oxidekathoden de kathodeval, dus ook de brandspanning van de lamp geringer, doch ook de afmetingen kunnen kleiner zijn bij gelijke stroomsterkte. Men kan nog verder gaan in deze richting door de oxidekathoden door een gloeistroom te verhitten; men spreekt dan van gloeikathoden. Hoogspanningsontladingsbuizen hebben meestal gewone kathoden, laagspanningsontladingsbuizen (voor netspanning van 220 V) oxidekathoden of gloeikathoden. Voor het ontsteken worden dikwijls kunstgrepen toegepast (b.v. een hulpelektrode).

In de op een gelijkstroombron aangesloten, normaal in bedrijf zijnde, ontladingsbuis (afb.) wordt de positieve lichtzuil voor verlichtingsdoeleinden gebruikt. De lengte van de positieve lichtzuil verandert met de elektrodenafstand, het negatieve glimlicht verandert daarbij niet of weinig. Brengt men de elektroden steeds dichter bij elkaar, dan verdwijnt de positieve zuil en blijft tenslotte alleen het negatieve glimlicht over (glimlamp). Bij aansluiting op een wisselstroombron doen de elektroden afwisselend als kathode en anode dienst. De lichtverdeling in de buis is dan wegens snelle wisseling niet waar te nemen.

Het spectrum van een gasontladingslamp bestaat in het algemeen uit een aantal scherpe lijnen (lijnenspectrum). Voorzover deze in het zichtbare gebied liggen worden ze waargenomen als licht met een voor elke gas of damp kenmerkende kleur, b.v. neon oranjerood, natrium geel, kwik blauw. De in het ultra-violette gebied liggende lijnen zijn van belang voor ➝ fluorescentielampen.

De gasontladingslamp wordt zeer veel toegepast voor straatverlichting, reclameverlichting, binnenverlichting (TL-buis) enz.

Hij is ca. 1900 voor het eerst toegepast door Moore in de VS.

LITT. P.J.Oranje, Principes, eigenschappen, toepassingen van gasontladingslampen (1959).

< >