Halogenidové výbojky

Již počátkem 20. století byly prováděny první pokusy s vnášením kovů a jejich halogenidů do rtuťového výboje. Protože technologie přece jen nebyly tak vyspělé, pokusy neskončily úspěšně. Nicméně je třeba dodat, že naši dědové nebyli žádní hlupáci a s lepší technologií by si jistě poradili také, jak můžeme vidět na řadě výrobků z tehdejší éry. Navíc jsou vý-robky z té doby obvykle velmi pěkné.

Halogenidové výbojky jsou moderní zdroje světla, složité a výrobně náročné. Všechny používané materiály musí mít přesně definované a neměnné vlastnosti, neboť jinak je sice možno pochlubit se několika vzorky, ale pro skutečnou výrobu to nestačí. Kromě toho mu-sí být technologie zvládnuta pro automatizovanou hromadnou výrobu, což je úzce svázáno s cenou, neboť výrobky musí být také prodejné. Vznik halogenidových výbojek je, stejně jako u dalších zdrojů světla a záření, spojen
s rozvojem dalších odvětví – sklářství, meta-lurgie obecných, ale především různých vzácných kovů
a sloučenin, a vakuové techniky. Poznatky při výrobě umožnily rozvoj v jiných, třeba úplně nepříbuzných oborech.

První halogenidové výbojky se objevily počátkem 60. let 20. století. Velmi krátce o principech: Vnesení nějakého materiálu do výboje v podstatě není problém. Jen se musí odpařit ve výbojovém prostoru tak, aby se výboje mohl zúčastnit. Výboj potom vyzařuje na přesně stanovených vlnových délkách, tedy svítí v různých barvách spektra. Ovšem samotné kovy (kromě rtuti, sodíku a pár jiných) se zúčastňují výboje velmi neochotně, neboť se odpařují velmi málo nebo vůbec. Mluvíme o reálných teplotách, které jsou udržovány v malém objemu průhledného nebo průsvitného materiálu dlouhodobě a tak, aby jej nepoškodily, protože nemůžeme použít nerealizovatelné mnohatisícistupňové teploty například v grafitovém kelímku. Malé množství kovu ve výboji znamená malý energetický výtěžek na světelném toku. Geniální myšlenka spočívá v tom, že nepoužijeme kovy čisté (elementární), ale určité sloučeniny, které se v podmínkách výboje vratně rozkládají, zúčastňují se svým podílem na světle
a zase se slučují. Kromě toho nesmějí poškozovat materiál výbojové trubice (nejčastěji křemenné sklo, dnes již také keramika), nesmějí ničit elektrody a podobně.

Prakticky ve stejné době byla vyzkoušena příměs jodidu sodného do hořáku v podstatě klasické rtuťové výbojky (GE, Osram). Takové výbojky svítily oranžově, ale užity byly spíše jako efektové světlo než v obvyklé osvětlovací praxi. V roce 1963 vyzkoušel u firmy General Electric vývojář Gilbert Reiling 59 základních kovů, u nichž bylo možno předpo-kládat praktické uplatnění. Jenže jich nakonec zbylo jen několik, protože poškozovaly buď sklo, nebo elektrody, nebo byl jejich světelný výtěžek minimální. Gilbert H. Reiling, který dnes žije na odpočinku v Ohiu, nakonec stvořil výbojku
s obchodním názvem MULTI VA-POR, naplněnou argonem, rtutí a jodidy sodíku, thalia a india. Výbojka byla tak zdařilá, že se používá dodnes – a dokonce v téměř nezměněné podobě! Na trhu se objevila
v prototypové sérii kolem roku 1963, o 3 roky později již byla součástí běžné nabídky. Trojkombinaci kovů pak použili prakticky všichni další světoví výrobci světelných zdrojů, přinejmenším v počátcích. Takže to máme jeden typ.

Druhá obrovská americká firma Sylvania (nebo GTE Sylvania) se také snažila. Vývojář Waymouth vnesl do výboje jiné kovy – obvyklý sodík a exotické scandium. A také úspěšně. Výbojky pod označením METALARC se v různých modifikacích také vyrábějí dodnes. Kombinace sodík–scandium je dnes jednou z nejčastějších směsí a barva světla se pohybuje podle podílu kovů od bílé po teple bílou.

Jiný gigant, firma OSRAM, použila na základě prací Alexandra Dobrusskina a Bernharda Kühla třetí dnes nejužívanější systém, náplň jodidů thalia a velmi exotického dysprosia. Tyto výbojky mají vynikající barevné podání díky velmi bohatému spektru a napodobují barvou denní světlo, i když mají trochu nižší účinnost.

Od dob prvních pokusů se mnoho změnilo. Do výboje jsou vnášeny běžně jodidy kovů, jako je cín, cesium, thulium, holmium, železo, galium, vanad, thorium, a to nejen pro osvětlování, ale i pro řadu jiných aplikací. Příkonová řada se rozrostla do úžasného rozpětí, od 1,1 W do 400 kW.

V systematice sbírky jsou halogenidové výbojky vedeny v kapitole Ó.

  1 – 6    Zobrazeno 1 z 3