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Oriel Quarz-Wolfram-Halogen-Lampen

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132 L i c h t q u e l l e n TECHNISCHE INFORMATION LICHTQUELLEN ZUR KALIBRIERUNG MONOCHROMATOR- UND HALOGEN-LICHTQUELLEN BOGENLICHTQUELLEN DEUTERIUM-LICHTQUELLEN FIBER-ILLUMINATOREN ORIEL SONNENSIMULATOREN INSTRUMENTE FÜR DIE PHOTOLITHOGRAPHIE ZUBEHÖR FÜR ORIEL LICHTQUELLEN Oriel Quarz-Wolfram-Halogen-Lampen Diverse Quarz-Wolfram-Halogen-Lampen Quarz-Wolfram-Halogen- (QTH-)Lampen sind beliebte Strahlungsquellen für den sichtbaren und nahen Infrarot-Bereich, da sie sich durch ein kontinuierliches Spektrum und stabilen Lichtstrom auszeichnen. Sie weisen nicht die starken Spektrallinien auf, die bei Bogenlampen auftreten, und sie emittieren wenig UVStrahlung. Siehe Bestrahlungsstärkekurven unserer QTH-Lampen. Unsere QTH-Lampen bestehen aus einer Glühwendel aus dotiertem Wolfram und einem Kolben aus Quarz. Sie sind mit Edelgas und einer geringen Menge Halogen gefüllt. Der durch die Glühwendel fließende Strom erhitzt das Wolfram auf >3000 K. Die Glühwendeln unserer 10- bis 250-W-Lampen sind dichtgepackte, planare Strukturen, um maximale Lichtleistung zu produzieren. Das erzeugte weiße Licht strahlt durch den Lampenkolben aus Quarz. Farbtemperatur Die Farbtemperatur und der Gesamt-Lichtstrom sind für den Vergleich der Leistungsfähigkeit einer Lampe im sichtbaren Bereich von Bedeutung. Der Wirkungsgrad im sichtbaren Bereich, Lumen pro Watt, steigt mit der Farbtemperatur, da sich die spektrale Verteilungskurve mit zunehmender Temperatur zu kürzeren Wellenlängen, also zum sichtbaren Bereich, hin verschiebt (Abb. 1). Der Emissionsgrad von Wolfram beträgt ~0,4 im sichtbaren Bereich, sodass die emittierte Strahlung geringer ist als die eines schwarzen Körpers gleicher Temperatur. Da der Emissionsgrad mit der Wellenlänge variiert, gibt es keine genaue Übereinstimmung der spektralen Verteilung mit einem schwarzen Strahler (siehe Abb. 2). Die für unsere Lampen in der Tabelle der Bestell-Informationen angegebene Farbtemperatur ist die „korrelierte Farbtemperatur“. Dies ist die Temperatur in K (Kelvin) eines schwarzen Körpers, der Licht mit ähnlicher Farbzusammensetzung (Farbart) aufweist wie die Wolfram-Halogen-Lampe. Dies ist ein anerkannter mathematischer bester Näherungswert. Für eine Glühwendeltemperatur von 3300 K liegt die Farbtemperatur bei ca. 3390 K. 0,90 0,95 1,0 1,05 0,8 0,85 0,9 0,95 1,0 1,05 1,10 1,15 Betriebsspannung/Nennspannung Farbtemperatur/Nennfarbtemperatur 0 1000 2000 3000 4000 0,25 0,5 1,0 2,0 3,0 Wellenlänge (ìm) Spektrale Erregung (W.m-2.nm-1) 2 und 3 1 2 3 Abb. 2 – Spezifische Lichtaustrahlung eines (1) schwarzen Körpers, (2) einer Wolfram- Oberfläche und (3) eines grauen Körpers mit einem Emissionsgrad von 0,425, immer bei 3100 K. Lebensdauer der Lampe und Betriebsspannung Die Glühwendel-Parameter werden für eine bestimmte Betriebsspannung gewählt. Als Lebensdauer der Lampe wird die durchschnittliche Lebensdauer einer bestimmten Anzahl von Lampen bezeichnet, die ohne Gehäuse bei „Nennspannung“ betrieben werden. Wenn diese Lampen mit einer höheren Spannung betrieben werden, reduziert sich ihre Lebensdauer beträchtlich. Eine um 6% höhere Spannung verringert die Lebensdauer um 50% (Abb. 4). Eine kleine Verringerung der Spannung verlängert die Lebens- • Hohe VIS-NIR-Ausgangsleistung mit geringem UV-Anteil • Kontinuierliches Spektrum, gute Stabilität • Hohe Farbtemperaturen, >3000 K Abb. 1 – Korrelierte Farbtemperatur über Verhältnis von Betriebsspannung zu Nennspannung dauer. Eine Reduktion von mehr als 10% der Spannung kann die Lebensdauer der Lampe beträchtlich verringern, da unter diesen Bedingungen der Halogen-Zyklus nicht mehr wirksam funktioniert. Telefon: +49-(0) 6151-708-0 • Fax: +49-(0) 6151-708-952

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L i c h t q u e l l e n 133 TECHNISCHE INFORMATION LICHTQUELLEN ZUR KALIBRIERUNG DEUTERIUM-LICHTQUELLEN BOGENLICHTQUELLEN HALOGEN-LICHTQUELLEN MONOCHROMATOR- UND FIBER-ILLUMINATOREN ORIEL SONNENSIMULATOREN INSTRUMENTE FÜR DIE PHOTOLITHOGRAPHIE ZUBEHÖR FÜR ORIEL LICHTQUELLEN 100 90 80 0 5 0 100 150 200 Betriebsdauer (% der Nenndauer) Relative Lichtleistung (%) 6333 bei 100 W Eingangsleistung konventionelle Glühlampe Abb. 3 – Typischer Lichtstrom über Zeit für die 6333 QTH-Lampe und eine herkömmliche Glühdraht-Lampe. 20 10 5 1,0 0,5 0,1 Betriebsspannung/Nennspannung Durchschnittliche Lebensdauer/Durchschnittliche...

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