Wolfram Glühfaden einer Halogenlampe

Wolfram Glühfaden einer Halogenlampe

Halogenlampen arbeiten wie Glühlampen, aber bei relativ hohen Betriebstemperaturen, und besitzen daher eine sehr gute Lichtausbeute. Durch eine Gasfüllung wird verhindert, dass der Glühfaden zu schnell bricht oder durchbrennt.
Die Lichtausbeute jeder Glühlampe hängt entscheidend von der Temperatur ihres Glühfadens ab. Daher ist man bemüht, Glühlampen mit möglichst hohen Betriebstemperaturen zu konstruieren. Obwohl das als Fadenmaterial häufig genutzte Wolfram erst bei einer Temperatur von etwa 3 350 °C schmilzt, verdampft schon bei wesentlich geringeren Temperaturen ein Teil des Wolframs und kondensiert an den kühleren Innenwänden der Glühlampen. Dadurch verliert der Glühfaden langsam Material, wird dünner und kann schließlich durchschmelzen.
Halogenlampen sind so konstruiert, dass sie diesem Prozess entgegenwirken. Ihr Glaskolben wird mit Brom gefüllt. Brom gehört zur chemischen Gruppe der Halogene, daher erklärt sich auch der Name "Halogenlampe".
Wie bei jeder Glühlampe verdampft auch bei einer angeschalteten Halogenlampe etwas Wolfram aus dem Glühfaden. Es kühlt sich ab und verbindet sich mit Brom zu Wolframbromid (WBr3). Die Halogenlampe ist so konstruiert, dass sich in ihr ein Gaskreislauf ausbildet. Das gasförmige Wolframbromid gelangt nach einer gewissen Zeit demzufolge wieder in die Nähe des Glühfadens und zerfällt unter dem Einfluss der hohen Fadentemperatur (etwa 1 400 °C) in Brom und Wolfram. Das Wolfram wird dadurch immer wieder zum Ort seiner Freisetzung zurücktransportiert und kann sich erneut am Glühfaden anlagern.
Damit die Gaszirkulation in Gang kommt und sich kein Material an den Glaswänden niederschlägt, muss auch der Kolben einer Halogenlampe sehr heiß sein. Er ist daher relativ klein gebaut und wird deshalb schnell von der Glühwendel der Lampe erhitzt. Außerdem besteht er aus Quarz. Normales Glas würde bei den Betriebstemperaturen von Halogenlampen schmelzen.
Aus: https://www.lernhelfer.de/sch.../physik/artikel/halogenlampe
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