Plasmalampe

Eine Plasmakugel

Durch Berührung ausgelöste Verzerrungen der Entladungen im Inneren der Lampe

5 cm große blaue Plasmascheibe

Eine Plasmalampe ist ein physikalisches Spielzeug, das vor allem in den 1980er Jahren beliebt war. Allerdings wurde sie schon im Jahr 1904 von Nikola Tesla erfunden und diente ursprünglich zur Untersuchung von Plasma. Bekannt gemacht wurden Plasmalampen durch Bill Parker und das Museum Exploratorium sowie durch die ARD-Wissenschaftssendung Kopfball, die bis Oktober 2003 eine Plasmakugel (den „Kopfball“) als Preis hatte. Tesla selbst nannte seine Erfindung „Edelgas-Entladungsröhre“ („Inert Gas Discharge Tube“). Plasmalampen werden auch Plasmaglobus, Plasmaball oder Plasmasphären genannt. Es gibt sie in verschiedenen Formen, zum Beispiel in Zylinderform.

Funktion

Obwohl unzählige Variationen existieren, bleibt das Prinzip gleich. Eine Plasmalampe ist normalerweise eine durchsichtige Glaskugel, die mit einer Mischung von Argon, Neon und Stickstoff bei niedrigem Druck gefüllt ist. Sie wird mit einer hochfrequenten Wechselspannung betrieben. Dabei dient eine wesentlich kleinere Kugel im Zentrum als Elektrode.

Bei angelegter Spannung entstehen Filamente, teilweise auch Blitze, aus „Licht“, die von der Zentralkugel zur Glaswand führen. Es entsteht somit eine Erscheinung von mehreren konstanten Streifen verschiedenfarbigen Lichtes (siehe auch: Koronaentladung, Glimmentladung). Die Streifen folgen eigentlich den radial ausgerichteten elektrischen Feldlinien zum Gegenpol des Dipols, steigen aber wegen Konvektion auf.

Legt man z. B. seine Hand an das Glas an, so wird das elektrische Feld verändert, so dass nun ein Streifen vom Inneren zum Kontaktpunkt entsteht.

In jedem leitenden Objekt in der Nähe der Kugel wird eine elektrische Spannung induziert, da das Glas den elektrischen Fluss nicht blockiert. Die Hochfrequenzspannung an der inneren Elektrode von ca. 20 kHz und einigen Kilovolt wird im Sockel der Lampe von einem Transformator in Kombination mit einer elektronischen Oszillatorschaltung erzeugt.

Das Glas verhält sich wie ein Dielektrikum in einem Kondensator zwischen dem ionisierten Gas im Lampeninneren und der Hand im Außenbereich der Lampe. Die hohe elektrische Feldstärke kann in der Nähe der Lampe elektronische Geräte wie Touchpads in Laptops, tragbare Musikspieler, Radioempfänger und ähnliche Geräte in ihrer Funktion stören. Des Weiteren kann es an der Glasoberfläche zur vermehrten Entstehung von Ozon nach einiger Betriebsdauer kommen.

Die weltgrößte Plasmakugel mit einem Durchmesser von 1 m steht im Technorama in Winterthur, Schweiz.

Varianten

Es gibt auch sogenannte Plasmascheiben, bei denen nicht eine Glaskugel, sondern eine flache, mit Phosphor versehene Oberfläche in einem flachen Glas deutlich sichtbare Blitze zeigt. Zu sehen sind diese beispielsweise in den Star-Trek-Spielfilmen und -Fernsehserien in den Alkoven der Borg (grünlich leuchtende Plasmascheibe über der Borg-Drohne).

Siehe auch

• Lavalampe

Weblinks

 Commons: Plasmalampe – Album mit Bildern und/oder Videos und Audiodateien

• POWERLABS.org — Plasma Globes (engl.)
• Science Hobbyist: Plasma globes without glass or vacuum (engl.)