Gasontladingsystemen

Gasontladingsystemen zijn systemen waarin een elektrische ontlading wordt geïnitieerd in een gas. Door ionisatie van gasmoleculen ontstaan vrije ladingdragers waardoor het gas geleidt en vaak licht uitzendt. Deze systemen worden toegepast in verlichting, plasma-technologie en analytische instrumenten.

De werking is afhankelijk van spanning, druk en elektrodeafstand. Bij onvoldoende spanning treedt geen ontlading op; bij voldoende spanning ontstaat een geleidende ontlading. In gasontladingen kunnen verschillende regimes optreden, zoals glow discharge (met onderscheidende donkere en heldere zones) en arc discharge bij hogere stroom en lagere weerstand. De karakteristieke emissie en het gedrag hangen af van de toegepaste gassoort en de druk.

Typen en configuraties: cold-cathode systemen beschikken over geen verwarmde kathode; voorbeelden zijn glow-discharge buizen en neon- en argonlampen. Hot-cathode systemen gebruiken verwarmde kathodes, zoals sommige fluorescentielampen en bepaalde plasmabronnen, waarbij elektronen worden vrijgemaakt door thermische emissie en vervolgens gasionisatie bewerkstelligen.

Gasselectie en toepassingen: veel gebruikte gassen zijn argon, neon, helium en krypton, vaak als mengsels met andere componenten. Toepassingen omvatten verlichting (neonreclame, gasontladingslampen en fluorescentielampen), plasmatoepassingen (plasma-etching en sputtering in de halfgeleiderfabricage) en analytische instrumentatie (glow-discharge spectroscopie en ionisatiebronnen).

Veiligheid en onderhoud: gasontladingsystemen vereisen hoge spanning en kunnen UV-straling of ozon produceren; adequate veiligheidsmaatregelen, afscherming en ventilatie zijn noodzakelijk.