imported>Wosch21149: /* Anwendungen */ + Philicorda + Quelle

2025-04-06T21:13:11Z

Anwendungen: + Philicorda + Quelle

Neue Seite

{{Belege fehlen|1=Außerhalb der Abschnitte „Lebensdauer“ und „Geschichte“ fehlen jegliche Belege.}}
[[Datei:Neon lamp.jpg|mini|Glimmlampe in Bauform ''NE-2'', wie sie als Signallampe verwendet wird.]]
Die '''Glimmlampe''' ist eine [[Gasentladungsröhre]], die zur Erzeugung eines schwachen so genannten ''Glimmlichtes'' die [[Glimmentladung]] nutzt.

Der Glaskolben einer Glimmlampe ist mit einem Gas mit niedrigem Druck gefüllt. Üblicherweise wird das [[Edelgas]] [[Neon]] verwendet, das mit orange-roter Farbe leuchtet. In den Glaskolben sind zwei [[Elektrode]]n eingelassen. Das Glimmlicht entsteht an der [[Kathode]], bei Betrieb mit [[Wechselspannung]] leuchten abwechselnd beide Elektroden. Mit Neon gefüllte Glimmlampen sind in dieser Bauform [[Leuchtröhre#Neonröhren|Neonlampen]]. Glimmlampen mit anderen Gasen ermöglichen andere Farben. Im englischsprachigen Raum werden Glimmlampen, auch wenn sie nicht mit dem Edelgas Neon gefüllt sind, als ''neon lamp'' bezeichnet.

== Anwendungen ==
[[Datei:Neonlamp3.JPG|mini|NE-2 Glimmlampe, Betrieb an Gleichspannung unterschiedlicher Polarität (links und Mitte) und an Wechselspannung (rechts)]]
Glimmlampen dienen vor allem als Signallampen in verschiedenen meist mit [[Netzspannung]] betriebenen Elektrogeräten, um den Betriebszustand anzuzeigen. Beispielsweise finden sie sich in elektrischen Haushaltsgeräten wie [[Bügeleisen]], [[Kaffeemaschine]]n oder in beleuchteten Netzschaltern von [[Steckdosenleiste|Mehrfachsteckdosen]]. Auch in technischen Anwendungen wie dem [[Phasenprüfer]] wird die Glimmlampe verwendet. Die Glimmlampe ist kostengünstig herstellbar, wird aber zunehmend durch [[Leuchtdiode]]n (LED) abgelöst. Eine technische Weiterentwicklung des Prinzips stellen [[Plasmabildschirm#Geschichte|monochrome Plasmabildschirme]] dar.

Eine weitere Anwendung, allerdings nicht als Lampe, sondern als eine Art Schalter und als [[Relaisröhre]] (Kaltkathoden-Thyratron) bezeichnet, ist die Verwendung als zentrales Element in konventionellen [[Leuchtstofflampe#Starter|Startern für Leuchtstofflampen]] ohne elektronisches Vorschaltgerät; ebenso in besonders einfachen [[Oszillatorschaltung]]en wie dem [[Kippschwinger]] zur Erzeugung von Schwingungen, der unter anderem in frühen [[Elektronisches Musikinstrument|elektronischen Musikinstrumenten]] wie der Heimorgel [[Philicorda]] zum Einsatz kam.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.drummachines.de/beatboxer/philicorda/phili.htm |titel=Philips |titelerg=Philicorda |hrsg=Drummachines.de |datum=2023-11-23 |abruf=2025-04-06}}</ref> In beiden Fällen wird die besondere Kennlinie der Glimmlampe funktionell ausgenutzt.

Eine spezielle Bauform von Glimmlampen stellt die [[Hohlkathodenlampe]] dar, wie sie zur [[Atomspektroskopie]] als Referenzstrahlungsquelle verwendet wird.

== Technik ==
[[Datei:Kennlinie Neon.png|mini|Kennlinie einer Glimmlampe – meistens hat sie eine nullpunktsymmetrische Kennlinie.]]
Üblicherweise haben die beiden Elektroden einer Glimmlampe einen Abstand von ca. 3 mm.<ref name="Miller">{{Literatur |Autor=William G. Miller |Titel=Using and Understanding MINIATURE NEON LAMPS |Auflage=1. |Verlag=Howard W. Sams & Co., Inc. |Ort=Indianapolis |Datum=1969 |Sprache=en |LCCN=69-16778 |Seiten=7-8}}</ref> Einige Gasatome in der Röhre werden durch äußere Einflüsse wie Licht oder [[kosmische Strahlung]] [[Ionisation|ionisiert]]. Die positiven Ionen werden von der Kathode angezogen, während die Elektronen von der Anode angezogen werden. Bei niedrigen Spannungen [[Rekombination (Physik)|rekombinieren]] diese, bevor sie einen größeren Effekt auslösen können. Werden die Elektronen aber durch eine höhere Spannung stärker beschleunigt, können sie weitere Atome ionisieren.<ref name="Miller" />

Bei ''U'' ≈ 100 V reicht die [[Elektrische Feldstärke|Feldstärke]] ''U/d'' aus, um genügend spontane [[Stoßionisation]]en hervorzurufen, die dann durch einen Lawineneffekt das enthaltene Gasgemisch zumindest teilweise in das notwendige [[Plasma (Physik)|Plasma]] verwandeln. Die Spannung, bei der dieses geschieht, ist die Zündspannung (''A'').

Bei ausreichend kleinem [[Innenwiderstand]] der speisenden Spannungsquelle würde es nach dem Zünden zu einem so starken Stromanstieg kommen, dass die Glimmentladung in eine [[Bogenentladung]] – gekennzeichnet durch eine hohe Lichtbogentemperatur – übergeht und damit zur thermischen Zerstörung der Lampe führt. Aus diesem Grund müssen bei Glimmlampen immer [[Vorwiderstand|Vorwiderstände]] zur Strombegrenzung in Reihe geschaltet werden.

Durch den steigenden Strom fällt jetzt eine größere Spannung am Vorwiderstand ab und die Spannung an der Glimmlampe bricht zusammen bis zur Haltespannung (''B''). Diese liegt typischerweise bei ca. 85 V.<ref name="Miller" /> Der Vorwiderstand muss so dimensioniert sein, dass der Betriebspunkt in der Kennlinie zwischen den Punkten ''B'' und ''C'' liegt.

Die Zündspannung bei üblichen, mit Neon gefüllten Glaskolben mit Eisenelektroden und einem Gasdruck von 1 [[Bar (Einheit)|mbar]] liegt bei etwa 100 V. Die konkrete Spannung hängt unter anderem vom Gasdruck, dem Elektrodenmaterial und der Art der Gasfüllung ab. Das Zünden wird durch Zusatz von 0,5 % [[Argon]] erleichtert.

Wird bei zu geringem Strom die Haltespannung unterschritten, erlischt die Lampe. Der negative Kennlinienverlauf zwischen den Punkten ''A'' und ''B'' ist Folge des so genannten ''[[Glimmentladung|Kathodenfalls]]'' und stellt einen [[Differentieller Widerstand|negativen differentiellen Widerstand]] dar, der zur Erzeugung einer [[Kippschwingung]] genutzt werden kann.

Neben der Gasfüllung Neon mit orange-roter Farbe können durch den Einsatz anderer Füllgase auch andere Farben erzielt werden, zum Beispiel Weiß mit [[Krypton]] und Blaugrün mit [[Argon]]. Siehe hierzu auch die Farben von [[Leuchtröhre#Farben|Leuchtröhren]].

Wenn durch eine Glimmlampe in einem beleuchteten Schalter (Lichtschalter, Steckdosenleiste etc.) ein Strom von etwa 1 mA fließt, ergibt sich bei Dauerbetrieb ein Energiebedarf von etwa 2 [[Wattstunde|kWh]] pro Jahr.

== Lichtausbeute ==
Die [[Lichtausbeute]] von Glimmlampen ist erheblich höher als die von [[Glühlampe]]n, sie beträgt je nach Ausführung und Farbe bis zu 65 lm/W.<ref>{{Internetquelle |autor= |url=http://www.signweb.com/index.php/channel/12/id/138 |titel=Lighting/LED channel |titelerg=LED or Neon |hrsg=Signweb |datum=2006-10-02 |sprache=en |offline=ja |archiv-url=https://web.archive.org/web/20080409004409/http://www.signweb.com/index.php/channel/12/id/138 |archiv-datum=2008-04-09 |abruf=2025-04-06}}</ref> Die meisten heute eingesetzten Glimmlampen haben eine Leistungsaufnahme von unter 4 W, so dass keine Energieeffizienzklasse angegeben werden muss. Für Glimmlampen mit einer Leistungsaufnahme von über 4 W wird eine [[Energieverbrauchskennzeichnung|Effizienzklasse]] angegeben.

== Lebensdauer ==
Die [[Lebensdauer (Technik)#Leuchtmittel|Lebensdauer]] von Glimmlampen wird mit 5000 bis 100.000 Stunden angegeben.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.gira.de/service/faq/antwort.html?id=1007 |titel=Glimmlampen-Elemente / Lebensdauer |werk=FAQ |hrsg=Gira,Giersiepen GmbH & Co. KG |abruf=2014-12-20}}</ref>

== Geschichte ==
[[Datei:Bienenkorbglimmlampe.jpg|mini|Bienenkorbglimmlampe mit E27-Sockel, 2–3 Watt]]
Große Glimmlampen wurden etwa im [[Zweiter Weltkrieg|Zweiten Weltkrieg]] während bestehender [[Verdunkelung (Luftschutz)|Verdunkelungspflicht]] zu Beleuchtungszwecken in Gebäuden eingesetzt. Ihre Elektroden bestanden aus einer nach oben konisch zulaufenden Typ-1-[[Doppelhelix]], die in einen gewöhnlichen, heute noch üblichen [[Glühlampe|Allgebrauchslampen]]-Glaskolben mit [[Edisonsockel|E27-Edisonsockel]] eingeschmolzen war. Im Sockel befand sich der Vorwiderstand. Der Form der Elektroden verdankt sie die Bezeichnung ''Bienenkorbglimmlampe''. Ihre Leistung betrug zwischen zwei und vier Watt einschließlich Vorwiderstand.<ref>{{Literatur| Titel=OSRAM Glimmlampen| TitelErg=Preisliste G| Hrsg=Osram GmbH KG| Datum=September 1952| Online=https://patric-sokoll.de/Museum/OSRAM_Glimmlampen.pdf| Format=PDF| KBytes=3674| Abruf=2019-11-18}}</ref> Sie wurden noch bis in die 1980er Jahre hergestellt und finden sich noch vereinzelt in schulischen Physiksammlungen.

Ende der 1930er Jahre wurde mit der Glimmlampe auch als [[Gleichrichter#Glimmgleichrichter|Gleichrichter]] experimentiert.<ref>Nentwig, Geffcken, Richter: ''Die Glimmröhre in der Technik.'' Deutsch-Literarisches Institut J. Schneider, Berlin-Tempelhof 1939, S. 110 ff.</ref> Die Gleichrichterwirkung basiert auf einer unsymmetrischen Formung der beiden Entladungselektroden oder auch auf Elektrodenbeschichtungen zur Reduktion des Kathodenfalles. Der Glimmgleichrichter konnte sich in der Praxis allerdings wegen seines recht schlechten Verhältnisses von Durchlass- zu Sperrstrom (< 100:1) nicht durchsetzen.

In den 1950er Jahren wurden unter Ausnutzung des negativen differentiellen Widerstands mit Hilfe kleiner Glimmlampen verschiedene [[Oszillator]]schaltungen entwickelt und in Kombination mit [[Zählwerk|Zählschaltungen]] und [[Frequenzteiler]]n in den damals aufkommenden ersten [[Elektronische Orgel|elektronischen Orgeln]] eingesetzt.<ref>A.A. Vuylsteke: ''Neon lamp flip-flop and binary counter.'' In: ''Electronics,'' Bd. 26, S. 248 (April 1953).</ref><ref>M.S. Raphael, A.S. Robinson: ''Digital storage using neon tubes.'' In: ''Electronics,'' Bd. 29, S. 162–165 (Juli 1956).</ref><ref>J.C. Manley, E.F. Buckley: ''Neon diode ring counter.'' In: ''Electronics,'' Bd. 23, S. 84–87 (Januar 1950).</ref><ref>C.E. Hendrix, R.B. Purcell: ''Neon lamp logic gates play tic-tac-toe.'' In: ''Electronics,'' Bd. 31, S. 68–69 (20. Juni 1958).</ref> Weitere Anwendungen waren einfache Schaltungen als Zündgenerator in [[Stroboskop]]lampen.

In röhrenbestückten Mess- und Laborgeräten wurden Glimmlampen auch als Spannungsstabilisatoren im Bereich von etwa 80 bis 500 V verwendet. Diese [[Glimmstabilisator]]en sind als [[Shuntregler]] geschaltet und enthielten teilweise mehrere Entladungsstrecken.

Eine spezielle Bauform mit kerzenähnlichen Elektroden ist als [[Flackerkerze]] bekannt. Weitere Anwendungen waren [[Ziffernanzeigeröhre]]n – die sogenannten [[Nixie-Röhre]]n –, [[Zählröhre]]n, [[Abstimmanzeige|Abstimm-]] und [[Matrixanzeige]]n. In diesen Bereichen wurden Glimmlampen fast vollständig durch andere Techniken wie [[Leuchtdiode]]n oder [[Vakuum-Fluoreszenz-Display]]s ersetzt.

== Bauformen ==
{| class="wikitable"
|-
! Beispiel || Beschreibung
|-
| [[Datei:NE2COLORED.JPG|120px]]
| Sockellose Glimmlampen mit stabförmigen Elektroden und verschiedenartigen Leuchtstoffen an der Innenwandung der Glasröhre.
|-
| [[Datei:Glimmlampe spektrum.jpg|120px]]
| Neongefüllte sockellose Glimmlampe mit stabförmigen Elektroden, Durchmesser etwa 8 Millimeter; an Wechselspannung leuchten die Elektroden abwechselnd pro Halbperiode, wie die zwei Momentaufnahmen zeigen; Spektrum: rote und gelbe Neon-Linien sowie die schwache grüne [[Spektrallinie]] bei 540 Nanometern.
|-
| [[Datei:Glimmlampe.jpg|120px]]
| Glimmlampe mit E10-[[Edisonsockel|Sockel]]. Die obere und untere Elektrode bilden, von der Leuchtseite aus betrachtet (im Bild oben), eine leuchtende Scheibe.
|-
| [[Datei:Neonowki.jpg|120px]]
| Gesockelte Glimmlampen für Betriebsspannungen bis 230 V mit [[Vorwiderstand]] im Sockel sowie ein [[Phasenprüfer]] mit sockelloser Glimmlampe zur Spannungsanzeige.
|-
| [[ Datei:Flicker lamp housed.jpg|120px]]
| [[Flackerkerze]] mit E14-Sockel. Die Elektrode ist flammenförmig mit großer Oberfläche ausgeführt und besteht aus teilweise oxidiertem, ungereinigtem Eisenblech, wodurch sich ein kerzenartiger Flackereffekt ergibt.
|-
| [[Datei:Glow lamp VUK1.jpg|120px]]
| Glimmlampe mit E27-Sockel und künstlerisch gestalteter Elektrode.
|-
| [[ Datei:ZM1210-operating edit2.jpg|120px]]
|Zu den Glimmlampen zählen auch die [[Nixie-Röhre]]n, deren Kathoden in Form von Ziffern oder anderen Symbolen geformt sind. Sie wurden hauptsächlich in älteren [[Messgerät|Digitalmessgeräten]] verwendet und mit Gleichspannung betrieben.
|-
| [[Datei:Beckman SP-352.jpg|120px]]
| Eine 2-stellige 7-Segmentanzeige mit Gasentladungsanzeige. Mehrere dieser Anzeigen können aneinandergereiht werden, z. B. für Digitaluhren. Die Ansteuerung kann im [[Multiplexverfahren]] geschehen, dazu haben die Anzeigen jeweils sogenannte „Keep-alive-Kathoden“.

|-
| [[Datei:Pinball Dot Matrix Display - Demolition Man.JPG|120px]]
| Matrixanzeige eines [[Plasmabildschirm|Plasmadisplays]] aus einem [[Flipperautomat]]en. Durch Veränderung der Spannung einzelner [[Pixel]] können [[Graustufe]]n dargestellt werden.
|-
| [[Datei:Soffittenglimmlampe.jpg|120px]]
| Soffittenglimmlampe aus einem 20-kV-Spannungsprüfer
|}

== Literatur ==
* {{Literatur | Autor=[[Karl Küpfmüller]], [[Wolfgang Mathis]], Albrecht Reibiger | Titel=Theoretische Elektrotechnik. Eine Einführung | Auflage=18. Auflage | Verlag=Springer | Ort=Berlin | Datum=2008 | ISBN=978-3-540-78589-7 | Online={{Google Buch | BuchID = NsYfBAAAQBAJ}} }}

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Gasentladungslampe]]

Glimmlampe - Versionsgeschichte

imported>Wosch21149: /* Anwendungen */ + Philicorda + Quelle