mantel

Glödlampa i en gaslykta utan eld

En mantel eller gas Trumpf (även kallad mantel ) är en kupolformad eller päronformad vävstruktur av oxider , de gasdrivna lamporna ( gaslampor och de Petroleum - se Petromax  - eller andra flytande bränslen avdunstar) bildar ljuskällan genom att passera genom lågan är upphetsad att lysa. Den är gjord av bomulls- , siden- eller rayontyg beredd med speciella sällsynta jordartssalter , som brinner vid upphettning i en gasflamma och lämnar salterna som oxider i form av en fin struktur.

beskrivning

Glödlampor i en gaslykta: defekten visar att lågan inte lyser.
Glödlampa, till vänster före första användning, till höger efter att du försiktigt bränt av tyget och tagit i bruk lampan.

Gaslågor från stan eller naturgas lyser knappast eftersom lågan har en emissivitet nära noll i synligt ljus. För att göra gaslågor glöd, var KARBIDLAMPA tidigare utvecklats, vilka bränner etyn (acetylen), vilket skapar ett gulaktigt ljus genom glödande kol partiklar som en ljuslåga .

Carl Auer von Welsbach fick ett vitare, ljusare ljus : han blötläggde ett stickat nät av bomull med en lösning av sällsynta jordartssalter , brände försiktigt bomullen och fick en filigran självbärande struktur av oxiderna som rest. Han patenterade processen den 23 september 1885 i Tyskland under namnet Auer-Glühstrumpf .

Tillverkning

Tidigare gjordes mantlar genom att blötlägga tyg med en saltlösning av 99% något radioaktivt toriumnitrat och 1% cerium (III) nitrat , torka det och sedan tända det. I värmen bryts toriumnitrat ner i toriumdioxid och lustgas. Detta lämnar en ömtålig struktur som avger vitt ljus i gasflamman. Denna glöd har inget att göra med toriumets mycket svaga radioaktivitet, utan är en vanlig glöd från gasflammans värme.

Ursprungligen använde Carl Auer von Welsbach magnesiumoxider , zirkoniumdioxid , sedan lantan , yttrium och praseodymiumföreningar . De har alla en måttlig emissivitet inom det synliga området och producerar bara en brunvit glöd. Hans genombrott kom med cerium (IV) oxid , tillsammans med toriumdioxid för att förbättra stabiliteten. Sammansättningen av ett% CeO 2 och 99% ThO 2 endast ersatt några årtionden sedan av en blandning av yttriumoxid och ceriumoxid, för att kunna göra utan den något radioaktivt element torium.

Utsläppsspektrum för ett CeO 2 / ThO 2- Glühstrumpfs (svart) jämfört med svart-kroppsspektrumet (synligt område i grått)

Olika former av manteln

Det finns många former av glödlampa, till exempel den påsformade glödlampan för att binda upp camping- och högintensitetslampor , som användaren måste flamma själv vid start. Glödlampor för hängande eller stående gasljus bränns ofta ner på fabriken och blötläggs med en nitrocelluloslack så att de blir styvare för transport. Lagret av färg brinner av när enheten används första gången. De hängande formerna är vanligtvis sfäriska eller päronformade; stående former rörformiga eller bikupformade. Sintrade magnesiaformade delar används ofta för att upphänga tyget och fästa det på lampans brännare .

Den termiska strålningen från en Auer-mantel (prickad linje i diagrammet) är betydligt lägre än för en svart kropp (blå linje). För detta koncentreras strålningen till kortvågsområdet i det synliga spektrumet. Som ett resultat får manteln en högre färgtemperatur än ett kontinuerligt utstrålande material. Den röda komponenten minskar, ljuset ser vitare ut. Emellertid bidrar den direkta energioverföringen från flamens ibland högenergiska kemiska reaktionspartners till elektronnivån av den ceriumdopade fosfor i glödmanteln främst till den höga ljuseffektiviteten hos glödande mantlar; Glödlampor som värms upp i ugnen lyser inte nästan lika starkt som i lågan.

På grund av sin ljusstyrka är glödlampan fortfarande konkurrenskraftig med elektriskt ljus om det inte finns någon anslutning till strömförsörjningen. Den ljusutbyte på omkring 5 lm / W är endast hälften av den hos en glödlampa, men billigare energi kan användas som kan lagras utan extra kostnad.

Ljuseffekten är dock mindre än en tiondel av en gasurladdningslampa eller en vit lysdiod . Också av denna anledning har glödgas tappat sin betydelse för gatubelysning.

Glödlampor av en Berlins gasradmodell BAMAG U13H dag och natt
Glödlampa i drift

Sedan stadens gasverk avskaffades på 1970-talet och naturgas började strömma genom gasledningarna har antalet gaslyktor minskat kraftigt. Istället för att omvandla dem till naturgas ersattes de ofta av mindre underhåll och mer effektiva, elektriskt drivna gasurladdningslampor.

År 2004 såldes den sista mantelproduktionen av Berlinföretaget MSA AUER GmbH som förblev i Tyskland till det indiska företaget Indo , ett dotterbolag till Prabhat Udyog Limited- konsortiet , och produktionen flyttades till Indien. Indo erbjuder både radioaktiva och icke-radioaktiva mantlar.

Eftersom en del av toriumnitratet som fortfarande används är svagt radioaktivt kan sådana gasmantlar endast importeras till Tyskland med ett särskilt tillstånd.

Enligt Berlins senatavdelning för miljö, transport och klimatskydd ersatte staden Berlin alla de återstående 8000 gasraderna före 2016 och konverterade de sista 7500 gaslamporna till elbelysning till 2019. Utöver den högre effektiviteten är anledningen den enorma underhållsansträngningen och inköp av mantlarna, endast de senare skulle ha krävt ett årligt belopp på 1,2 miljoner euro. Enligt en publikation från Braun Lighting Solutions fanns det fortfarande mer än 30 000 gaslampor i drift i Berlin 2018.

webb-länkar

Commons : Glödlampa  - Samling av bilder, videor och ljudfiler

Individuella bevis

  1. ↑ berlin.de Berlins senats avdelning för miljö, transport och klimatskydd: Frågor och svar om eftermontering av gasljus , nås den 20 december 2019
  2. ↑ https://braun.lighting/product/gashaben/ företagspublikation av BRAUN Lighting Solutions eK, nås den 16 januari 2020