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Experimentelles 37
eine hydrodynamische Strömung über, was durch die
wird .
gewählte Anordnung verhindert
Im Rahmen dieser Arbeit sollen die in CDM-Lampen herrschenden Verhältnisse simuliert
werden . Die Wechselwirkungen zwischen den Metallhalogeniden und dem polykristallinen
Aluminiumoxid (PCA) der Brennergefäßwand sind dabei möglichst bei lampenrelevanten
Temperaturen zwischen 1100 K und 1600 K zu untersuchen . Da die in der
Metallhalogenidlampe eingesetzten Salze jedoch bei lampenrelevanten Temperaturen sehr
hohe Sublimationsdampfdrücke aufweisen, ist es nicht möglich, bei diesen Temperaturen
eine Messung mit der Methode der Knudsen-Effusionsmassenspektrometrie unter
Verwendung einer herkömmlichen Knudsenzelle, wie in Abbildung 4.2a dargestellt,
durchzuführen . Zu diesem Zweck wurde ein vorhandenes Gaseinlaßsystem [4.07]
umgebaut und so modifiziert, daß die Aufgabenstellung der vorliegenden Arbeit bearbeitet
werden konnte . Es wurde eine Knudsenzelle mit einer Kapillare an der Unterseite aus PCA
gefertigt (Abbildung 4.2b) . Um diese mit Elektronenbombardement beheizen zu können,
wurde sie mit einer Außenzelle aus Wolfram umkleidet . Mit Hilfe eines Glaslotes wurde
die PCA-Kapillare mit dem Zuleitungsrohr aus Metall verbunden . Das Zuleitungsrohr führt
aus dem Zellenaufbau heraus und ist durch ein Dosierventil getrennt mit einem
Vorratsbehälter, der die einzulassenden Substanz enthält, verbunden (Abbildung 4 .3) .
Somit wird das im Vorlagebehälter befindliche Gas bzw . der über einem festen Salz
stehende Dampf über den Gaseinlaß dosiert in die Knudsenzelle eingeleitet . Durch das
Dosierventil läßt sich der Druck des eingeleiteten Gases in der Knudsenzelle unabhängig
von der Knudsenzellentemperatur einstellen . Somit läßt sich der gesamte lampenrelevante
Temperaturbereich untersuchen .
Die Knudsenzelle mit Gaseinlaßsystem ermöglicht es mit Hilfe der Massenspektrometrie,
Gasspezies im Gleichgewicht über einem bei lampenrelevanten Temperaturen in der
Knudsenzelle reagierenden Stoffgemenge zu identifizieren, deren Partialdrücke zu
ermitteln und thermochemische Daten der gesuchten Gleichgewichtsreaktionen zu
berechnen .
Die Temperaturmessung erfolgt bis zu einer Temperatur von 1400 K mit einem Pt-Pt/Rh-
Mantelthermoelement . Am Boden der Knudsenzelle befindet sich zu diesem Zweck eine
Bohrung, um eine Temperaturmessung möglichst nahe an der Probe zu gewährleisten . Die
Kalibrierung des Thermoelementes erfolgt durch die bekannten Schmelzpunkte von Silber