Hallo, ich habe soeben Wiki http://en.wikipedia.org/wiki/Halogen_lamp durchgelesen und ein paar Fragen habe ich an euch. " Quartz being very strong, the gas pressure can be higher, which reduces the rate of evaporation of the filament, permitting it to run a higher temperature " In anderen Worten: Höherer Druck kleinere Verdampfungsrate. Gemeint ist wohl nur die Abtrenn-Rate der Wolframatome vom Glühfaden. Einmal abgetrennt, spielt der Druck für ein Einzelatom keine Rolle. Weil eben derselbe Druck von allen Seiten herrscht. Nur die Übergangsphase, also Übergang vom Festform zu Gasform wird vom Druck beeinflusst .. es tritt eine Verzögerung ein. D'accord? " Once completely blackened, the halogen gas is re-introduced back into the bulb. It quickly begins to react with the tungsten which has been deposited on the relatively cold bulb wall, and transports it back to the hot filament. " Wie oder warum werden abgetrennte Wolframatome zum Glühfaden zurücktransportiert? " Any surface contamination, notably fingerprints, can damage the quartz envelope when it is heated. Contaminants will create a hot spot on the bulb surface when the bulb is turned on. This extreme, localized heat causes the quartz to change from its vitreous form into a weaker, crystalline form which leaks gas. " Was mir total unklar ist, wie eine Verunreinigung die Temperatur lokal erhöhen kann. Ist es die Absorbtion von Strahlung und damit Energie durch zusätzliche Materie? Zweitens, es steht da, dass die gläserne Form vom Quartz (vitreous) also amorphe Struktur stärker(härter?dichter?) als die kristalline Form sein soll. Das nachzuvollziehen kann ich irgendwie auch nicht. An sich scheint Halogenlampe doch ein interessantes System zu sein. Es wäre schon super ein paar dieser Fragen geklärt zu haben. Grüsse, Daniel
Hier ist beschrieben, wie der Kreisprozeß funktioniert: http://de.wikipedia.org/wiki/Halogenlampe#Halogengl.C3.BChlampen_.2F_Wolfram-Halogen-Kreisprozess
>In anderen Worten: Höherer Druck kleinere Verdampfungsrate. >Gemeint ist wohl nur die Abtrenn-Rate der Wolframatome vom >Glühfaden. So ist es. >Wie oder warum werden abgetrennte Wolframatome zum Glühfaden >zurücktransportiert? Halogen (Brom oder Jod) in der Lampe reagiert mit dem Wolfram, das sich am Lampenglas als Beschlag bildet, zu Wolframbromid oder -jodid. Diese Verbindung verdampft aber bei den hohen Temperaturen des Quarzkolbens. Der Glühdraht wiederum ist so heiss, das sich das Wolframbromid (-jodid) wieder zersetzt und zu Wolfram und Brom (Jod) zerfällt. Das Wolfram bleibt also am Glühfaden zurück, das Halogen kann wieder zum Lampenkolben und neues Wolfram aufnehmen. Dieser Kreisprozess benötigt aber sehr hohe Kolbentemperaturen, damit das Wolframhalogenid auch verdampft. Das ist der Grund, warum Halogenlampen immer kleriner als normale Glühbirnen sind und warum der Kolben aus Quarzglas ist. Normales Glas würde bei den benötigten Temperaturen weich werden. >Was mir total unklar ist, wie eine Verunreinigung die Temperatur lokal >erhöhen kann. Weil in einem schwarzen Fleck auf dem Lampenglas sehr viel mehr Strahlung als auf einem sauberen Kolben absorbiert wird. >Zweitens, es steht da, dass die gläserne Form vom Quartz (vitreous) >also amorphe Struktur stärker(härter?dichter?) als die kristalline >Form sein soll. Der wirkliche Sachverhalt ist wesentlich komplizierter. Das Quarzglas des Lampenkolbens ist amorphes Siliziumdioxid (Quarz). Leider ist diese Form nicht stabil. Bei höheren Temperaturen geht die amorphe Form in die Kristallform Cristobalit über. Dieser Vorgang wird durch Verunreinigungen, insbesondere durch Alaklimetallspuren (z.B. aus Fingerabdrücken) sehr stark beschleunigt. Deshalb soll man Quarzglaslampen nicht mit blossen Fingern berühren. Das Hauptproblem bei dieser kristallinen Form ist, dass Cristobalit eine ganz andere Wärmedehnung als das Quarzglas hat. Cristobalit macht bei ungefähr 300°C eine Phasenänderung (Änderung der Kristallstruktur) durch. Oberhalb von etwa 300°C ist die Wärmedehnung in etwa so groß wie Quarzglas, also sehr gering. Unterhalb dieser Temperatur ändert sich die Wärmedehnung aber durch den Phasenübergang sprunghaft und wird sehr viel größer. Bei Quarzglas erkennt man das daran, dass die kristallisierten Bereiche beim Abkühlen plötzlich weiss werden. Im Mikroskop sieht man dann tausende sehr kleine Risse und Sprünge in der Oberfläche. Dieser Vorgang der Kristallisation ist auch als "Entglasung" bekannt. Mit jedem Einschalten und Abschalten (Aufheizen und Abkühlen) werden die entglasten (kristallisierten) Bereiche größer und die Risse und Sprünge schlimmer, bis das Quarzglas irgendwann komplett zerbricht.
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