Plasmalampen »Grüner« als LEDs?

Bild 1: Die e3-Plasmaröhren können in unterschiedlichsten Formen gefertigt
werden

Die LED gilt derzeit als Hoffnungsträger der Lichtbranche, weil sie Energieeffizienz mit guter Lichtqualität verbindet. Ähnliche Resultate können spezielle Plasmalampen erzielen, die bislang hauptsächlich Einsatz in Investitionsgüter-Displays fanden.

Plasmalampen gehören in die Familie der Niederdruck-Entladungslampen. Sie bestehen aus in Metall- oder Glaskeramik- Körper eingebetteten Glasröhrchen, die mechanisch verformbar sind (Bild 1). Die meisten Leuchten sind innen mit dotierten Keramiken beschichtet. Außerdem tragen sie einen »Getter« in sich, also ein aktives Material, das dazu dient, das Innenvolumen der Glasröhrchen möglichst lange sauber zu erhalten. Hinzu kommt eine spezielle Edelgasmischung mit einem Innendruck zwischen circa 2 mbar und 0,7 bar. Die Lampen können auch leistungsfähige Multiband-Phosphore enthalten, die auch einzelne rot, grün und/oder blau emittierende Lampen möglich machen. Bei Global Lightz kommt eine spezielle Variante namens »e3« (energy efficient excitation = energieeffiziente Anregung) zum Einsatz.

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»Grüner« als LEDs?

»Grüner« als LEDs?

Das Funktionsprinzip basiert auf der Ionisierung verdampfter beziehungsweise gasförmiger Teilchen zur gesteuerten temporär stabilen Clusterbildung und ist damit eine Weiterentwicklung der lange bekannten Leuchtstoffröhren. Durch entsprechende Kontrolle der Vorgänge bilden sich kurzzeitig stabile Cluster (Exciplexe), die ultraviolettes, sichtbares und/oder infrarotes Licht erzeugen. Eine entsprechende Kombination daraus ergibt das gewünschte Lichtspektrum (Lichtfarbe).

Zudem erzeugen die Plasmaprozesse noch eine kleine Menge an extrem langwelligem Licht, das zur Regelung und Steuerung des gesamten Systems dient. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung entsteht ein elektrisches Feld, das Elektronen und Elementarteilchen (Ionen, Atome, Moleküle) innerhalb der Glasröhre beschleunigt, was zwangsläufig zu Kollisionen führt, bei denen dann verschiedene, genau gesteuerte quantenphysikalische Prozesse stattfinden (Bild 2). Die hierbei ausgesendeten Photonen werden in der Keramikschicht »sortiert« und aufbereitet und verlassen dann das Glasröhrchen als das gewünschte Lichtspektrum. Um recht einfach eine stabile Ionisation zu erreichen, finden als Füllgas Edelgase Verwendung. Je nach der Zusammenstellung der beteiligten Komponenten lassen sich unterschiedliche Arten von Clustern und damit unterschiedliche Emissionen der beteiligten Elementarteilchen erzeugen.

Leistungsdaten

Lichtausbeuten von 50 lm/W bis 100 lm/W sind bei e3 heute möglich. Kommen solche Lampen in Leuchten oder Beleuchtungssystemen zum Einsatz, ist eine Ausbeute von 30 lm/W bis 50 lm/W bereits der Mindeststandard. Dabei können e3-Lampen, je nach Version, bei Umgebungstemperaturen von -35 °C bis +250 °C betrieben werden. Anders als die stets punktförmige LED strahlt die e3-Röhre von jedem Punkt ihrer Linienform lambertsch ab (Bild 3). Der minimale CRI (Colour Rendering Index) der Leuchtröhren liegt über 84. Für Spezialanwendungen kann Global Lightz aber auch Röhren mit einem CRI über 90 produzieren, hier ist man nahe an der LED.