Stickstoff als Leuchtmittel ist eine vielversprechende umweltfreundliche Alternative zu Quecksilber für den Einsatz in Energiesparlampen.
Die Toxizität des in derzeitigen Energiesparlampen eingesetzten Quecksilbers erfordert Untersuchungen alternativer Leuchtmittel. Wie Voruntersuchungen belegen, ist Stickstoff hierbei ein aussichtsreicher Kandidat. So weist die Strahlung von N2 in Bogenentladungen im Gegensatz zu Quecksilber, das hauptsächlich bei 254 nm emittiert, breitbandige Anteile im sichtbaren und nahen ultravioletten Spektralbereich auf. Dadurch können Konversionsverluste bei der Umwandlung von UV-Strahlung mittels Leuchtstoffen in sichtbares Licht minimiert werden. Vorfeldanalysen zeigen das Potenzial einer Leuchtstofflampe auf Basis einer N2-Bogenentladung – eine eingehende Erforschung von Stickstoff als Leuchtmittel in einer Niederdruck-Entladung ist bisher jedoch nicht erfolgt.
rechts: Die zugehörige Strahlung zeichnet sich durch einen breiten Anteil im sichtbaren Spektrum aus. Die N2-Emission im nahen UV kann durch Konversion mittels geeigneter Leuchtstoffe zum Schließen der Lücke im sichtbaren Bereich genutzt werden
Ziel des Projektes ist die systematische Optimierung der Emission eines Stickstoff-Hintergrundgas-Systems für den Einsatz in Energiesparlampen. Bei verschiedenen Drücken und Gaszusammensetzungen werden die Strahlungseffizienz der Entladung, der Einfluss verschiedener Elektroden auf Emission und Elektrodenlebensdauer, die Konversionseffizienz und Verträglichkeit verschiedener Leuchtstoffe mit dem N2-Plasma und Verlustmechanismen von Stickstoff im stationären Betrieb untersucht.
Die Charakterisierung der Entladung in einem einer typischen Leuchtstoffröhre nachempfundenen Aufbau erfolgt anhand mehrerer Diagnostiken, die spektroskopische und interferometrische Verfahren sowie Sondenmessungen umfassen. Begleitend zu den Analysen werden geeignete Leuchtstoffe und Elektroden entwickelt, die hinsichtlich Strahlungseffizienz, Verträglichkeit und Lebensdauer in dem N2-Plasma optimiert werden.
