Reduzierung der spektralen Energie auf 0,5% bei Galliumiodid-Lampen
Die meisten UV-Lampen, die auf dem Markt erhältlich sind, sind etwas zu „laut“ – sie strahlen ein breites Spektrum von Licht aus. Das ist für bestimmte Anwendungen in Ordnung, doch für hochpräzise industrielle Prozesse oder analytische Zwecke ist dieses zusätzliche Spektrum völlig nutzlos. Es ist, als würde man versuchen, einen Scheinwerfer zu verwenden, obwohl man eigentlich einen Laser braucht.
Deshalb haben wir uns mit Galliumiodid (GaI) beschäftigt. Wir haben monatelang an verschiedenen Gasgemischen sowie Elektrodenformen gearbeitet, um das Spektrum einzuschränken. Das Ziel: eine spektrale Energiekonzentration von 0,5%.
Die schwierigen physikalischen Aspekte
So funktioniert es: Wir erregen die Galliumatome innerhalb eines Iodid-Halogenzyklus. Dadurch wird die Energie in sehr spezifische UV-Wellenlängen gelenkt. Doch es ist nicht so einfach, einfach nur einen Behälter zu füllen und fertig zu sein. Wir müssen auf den Druck sowie das genaue Verhältnis von Gallium zu Iod achten. Wenn der Druck auch nur slightly falsch ist, verschiebt sich die Wellenlänge – und damit geht auch die gewünschte Präzision verloren. Um dies zu vermeiden, verwenden wir hochreinen synthetischen Quarz, damit die Lampenhülle das Licht, das wir freisetzen möchten, nicht absorbiert.
Kompromisse – denn es gibt immer Nachteile
Wenn man so viel Energie in ein so enges Spektrum packt, wird es sehr heiß. Diese konzentrierte Energie belastet die Enden der Lampe stark. Um zu verhindern, dass die Elektroden verbrennen, verwenden wir widerstandsfähige Wolframlegierungen und passen die Abdichtung der Elektroden an. Dadurch erhalten Sie die benötigte Präzision – doch Sie müssen sicherstellen, dass die Lampenhülle gut gekühlt wird. Ohne effektive Kühlung kann die Hitze dazu führen, dass die Wellenlänge während der langen Betriebszeit verschiebt – und Sie sind wieder am Anfang.
Ein paar Tipps für Ingenieure
Falls Sie diese Lampen in Ihre Anlage einbauen wollen, sollten sie problemlos als Ersatz für herkömmliche UV-Lampen verwendet werden – vorausgesetzt, Ihre Stromversorgung kann die speziellen Anforderungen der Galliumiodid-Lampen erfüllen. Wir haben diese Lampen für Menschen entwickelt, die keine Ausnahmen bei der Präzision dulden können. Ein wichtiger Tipp: Überprüfen Sie unbedingt die Ausrichtung des Reflektors. Wenn der Spiegel etwas schief ist, wird das konzentrierte Licht gestreut – und all die mühsam erreichte Präzision geht verloren.