Edelgas: Die entscheidende Komponente für die UV-C-Erzeugung

Edelgase sind eine Gruppe chemischer Elemente mit besonderen Eigenschaften.
In der UV-C-Technologie sind sie eine unsichtbare, aber absolut unverzichtbare Komponente
für die Funktion jeder Niederdruck-Quecksilberdampflampe.

Was ist ein Edelgas?

Als Edelgase wird die 8. Hauptgruppe im Periodensystem bezeichnet. Zu ihnen gehören unter anderem Helium, Neon und Argon.
Ihr Hauptmerkmal ist ihre Reaktionsträgheit (Inertheit), da ihre äußerste Elektronenschale bereits vollständig besetzt ist.
Sie gehen daher nur unter extremen Bedingungen chemische Verbindungen ein.

Die Doppelfunktion von Edelgasen in UV-C-Lampen

Eine typische UV-C-Niederdrucklampe enthält eine geringe Menge Quecksilber und eine präzise definierte Füllung mit einem Edelgas, meistens Argon.
Dieses Edelgas erfüllt zwei kritische Funktionen:

1. Startergas:
   Bei Raumtemperatur ist der Quecksilberdampfdruck in der Lampe sehr gering.
   Das Anlegen einer Spannung würde nicht ausreichen, um eine stabile Gasentladung zu zünden.
   Das Edelgas lässt sich jedoch viel leichter ionisieren. Es dient als „Zündhilfe“, um die erste Entladung zu starten.
2. Puffergas:
   Sobald die Lampe durch die erste Entladung erwärmt wird, verdampft das Quecksilber.
   Nun übernimmt das Edelgas seine zweite, entscheidende Rolle als Puffer.
   Die freien Elektronen der Entladung kollidieren mit den schweren Edelgas-Atomen.
   Diese Kollisionen bremsen die Elektronen auf die optimale Geschwindigkeit ab,
   um die Quecksilber-Atome maximal effizient anzuregen.
   Erst diese Anregung der Quecksilber-Atome führt zur Emission der gewünschten, keimtötenden UV-C-Strahlung bei 254 nm.

Ohne Edelgas keine effiziente UV-C-Erzeugung:
Das Edelgas ist der entscheidende Vermittler in der Lampe.
Es ermöglicht eine zuverlässige Zündung bei niedrigen Temperaturen und sorgt anschließend dafür,
dass die Energie optimal auf das Quecksilber übertragen wird, um die maximale UV-C-Ausbeute zu erzielen.

Die genaue Art, der Druck und die Reinheit des Edelgases sind daher kritische Qualitätsparameter
einer hochwertigen UV-C-Lampe.