Luxim LEP (Light Emitting Plasma)

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Ich hatte die Gelegenheit, mir eine Luxim LEP (Light Emitting Plasma) Leuchte näher anzusehen.

Bei dieser Lichtquelle wird durch ein Mikrowellenfeld in einer Quarzglaskapsel ein Plasma erzeugt, ganz ähnlich einer Bogenentladung. Es sind auch ähnliche Zusatzstoffe wie bei anderenEntladungslampen enthalten (Metallsalze, Quecksilber).
Da das Plasma über ein elektromagnetisches Feld berührungslos von außen angeregt wird, sind keine Elektroden erforderlich.
Das dürfte wohl der größte Vorteil sein.

Hier geht's um das Modell STA-41-01 (verbaut in einer Gavita 300 Pro Pflanzenlichtlampe, Spektrum mglw. noch modifiziert).
Daten: 23 kLumen (typ.), CRI 74 (Edit: 5750K 5200K), ca. 280W eingangsseitig

P1120872.jpg


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P1120875.jpg


Da es sich um eine vergleichsweise ausgedehnte Lichtquelle handelt, und auch nicht um eine Höchstdrucklampe, war eine Leuchtdichte in der Größenordnung wie bei Automobil-Xenon- oder guten, aber doch ausgedehnten Halogenmetalldampf-Lampen, z.B. HQI, zu erwarten (aber nicht HMI, die man fast den Kurzbogenlampen zurechnen kann).
Insgeheim war ich aber gespannt, ob nicht sogar eine noch etwas höhere Leuchtdichte dabei rumkommen würde.

Es gibt verschiedene Varianten. Diese Lampe hat mit 280W eine mittlere Leistung, es gibt LEPs von 160W - 500W. Allerdings ist diese blau/gelb-lastig auf Pfanzenwachstum optimiert, deshalb der niedrigere CRI und die hohe Farbtemperatur. Für das Auge ist der Farbeindruck sogar noch extremer: Haut sieht eher zombie-ähnlich aus. Mglw. wurden die Zusätze nochmals angepaßt. Es gibt auch die Variante mit CRI 95 für Beleuchtungszwecke, die dann ein sehr schönes, praktisch sonnenähnliches Spektrum hat. Ein wohl viel stärkerer Nachteil aus meiner Sicht: Die Quarzkapsel ist in diesem Modell quer eingebaut, zwecks Optimierung der Lichtausbeute (Lumen). Es gibt auch die Variante in hochkant, die z.B. für Projektionssysteme zum Einsatz kommt, also wenn eine möglichst hohe Leuchtdichte bzw. kleine Etendue angestrebt wird.

Ich habe versucht, den Lichtstrom in meinem Kugelphotometer zu messen, allerdings komme ich wegen des großen Elektrogehäuses und des rel. starren Verbindungskabels nicht optimal in den Lichtport. So maß ich nur 14500 Lumen. Es würde mich aber nicht wundern, wenn mein Meßgerät aufgrund des starken Rotmangels generell zu niedrige Werte anzeigen würde. Und der Typenwert mag sehr optimistisch sein, und vielleicht war die Quelle auch schon etwas "gealtert".

Außerdem habe ich die Lichtstärke durch eine Lux-Messung bestimmt: 3550 Lux in 118.5 cm Abstand ergibt die
Lichtstärke ~4700 cd
Die leuchtende Fläche ist gar nicht so ganz einfach zu bestimmen, weil die Leuchtdichte variiert. Ich habe, halb gemessen / halb nach Augenmaß (anhand eines Bildes durch einen Sonnfilter), vorläufig mal 15.5mm x 7.5mm angenommen.

P1040865.jpg

(auf dem Bild sieht man, typisch für Metalldampflampen, einen Rest der geschmolzenen, aber nicht verdampften Metallsalze)

Somit ergibt sich die Leuchtdichte: 40cd/mm².
Automobil-Xenon-Lampen haben ca. 65cd/mm² als Nennwert.

Auf den Webseiten des Herstellers fand ich dazu keine Angaben, aber nach langem Suchen einen nicht offiziell erhältlichen Meßbericht für eine ähnliche Bauart, der auch auf diesen Wert kommt. (Ich hatte ein paar mal an Luxim geschrieben, auch zwecks Kauf eines "development samples", aber nie eine Antwort bekommen.)

Somit ist zumindest diese Variante für Experimentalthrower keine Konkurrenz.
Die Lampe benötigt ca. 1.5 Minuten, bis sie praktisch volle Helligkeit erreicht hat, auch hier besteht also kein Vorteil.

Es wäre interessant zu erfahren, ob die Varianten mit hochkant eingebauter Quarzkapsel eine merklich höhere Leuchtdichte erreichen. Ich werde die Augen offenhalten. Da bisher noch kein Scheinwerfer oder Eigenbau bekannt ist, mag die Leuchtdichte aber nicht so viel höher werden :). Außerdem könnte es sein, daß die Vorschriften zur Lage-Orientierung dagegen sprechen. Die Lampen sollen typsicherweise nach unten bis maximal waagrecht zeigen. Ob bei Orientierung nach oben nur die Helligkeit abnimmt oder die Quelle sogar Schaden nehmen kann, weiß ich nicht.

Gerüchteweise gab es mal einen Suchscheinwerfer-Prototyp, Dogstar, (Link zum japanischen gigazine.net mit ein paar sehr kurzweiligen Bildern). Im CPF gab es auch etwas dazu. Dem Kühlkörper nach wäre eine LEP als Quelle möglich (68 kLumen wäre dann aber ein Phantasiewert). Allerdings habe ich nie wieder was davon gehört.

Für die Lampe werden durchaus andere Vorteile angegeben:
- problemlos bis auf 20% dimmbar
- ein etwas höherer Wirkungsgrad als andere Metalldampflampen mit hohem CRI.
So ergeben sich dann, auch bzgl. Kosten/Nutzen, vermutlich die eher sinnvollen Einsatzfelder, wie Straßen- oder Pflanzenbeleuchtung, evtl. auch manche Projektionsysteme.
 
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Photon

Flashaholic**
8 Juni 2012
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Wenn ich mir die Kühlrippen so anschaue, scheint ein großer Anteil der zugeführten Leistung im "Vorschaltgerät" hängen zu bleiben....:S
Gruß
Volker
 

The_Driver

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22 März 2012
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Schöner Bericht und interessantes Teil! ;)

Was für eine Farbtemperatur soll das Licht denn haben?

Welchen Einfluss hat die elektromagnetische Strahlung auf umliegende elektrische Geräte bzw. hat die Lampe eine Art Schutzkäfig o.Ä.?
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Wenn ich mir die Kühlrippen so anschaue, scheint ein großer Anteil der zugeführten Leistung im "Vorschaltgerät" hängen zu bleiben....:S

Ja sieht brachial aus. Ich weiß leider nicht, wieviel Leistung in den Kopf übertragen wird. Der Kopf wird auch wirklich heiß. Der Versorgungsteil allerdings gar nicht. Es ist so dimensioniert, daß die Kühlung auch an warmen Orten ohne Lüfter ausreicht.

Was für eine Farbtemperatur soll das Licht denn haben?

Oh die Info fehlte natürlich, ist nachgetragen. Hier wie bei den meisten Varianten ist 5200K angegeben, vereinzelt 5300K (wieder frage ich mich aber, ob speziell diese Quelle nochmals modifiziert wurde).
Edit: jetzt hab ich endlich genauere Info: Bei dieser Lampe sind es 5750K. Ich habe es auch oben nachgetragen.

Welchen Einfluss hat die elektromagnetische Strahlung auf umliegende elektrische Geräte bzw. hat die Lampe eine Art Schutzkäfig o.Ä.?

Im Leuchtkopf ist das Mikrowellenfeld geschirmt und es wird an einer begrenzten Öffnung durch die Quarzglaskapsel geführt. Mir scheint die Anregung auch nur in der innenliegenden Hälfte der Kapsel stattzufinden. Außerhalb davon fällt das Feld deshalb stark ab. Nähere Infos zur RFI (radio frequency interference) certification habe ich nicht.
 
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  • Danke
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elexx

Flashaholic*
11 Juni 2013
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Interessante Technik!

Da hätte ich durchaus Bedenken, mich dem Ding mit ungeschützten Augen zu nähern, wenn es eingeschalten ist. Nicht des Lichtes, sondern der Mikrowellen wegen. 150 geschätze Watt Hochfrequenz aus einem Hornstrahler (= Richtantenne!) lassen Eiweiß gerinnen.

Hast Du irgendeine Information zur verwendeten Frequenz?

Die muss ja in einem ISM-Band liegen - also z.B. 27 MHz, 433 MHz, 2,4 GHz. Dem N-Stecker zufolge würde ich auf 433 Mhz tippen, das wäre aber viel weniger kritisch, als 2,4 GHz.
 

sma

Flashaholic**
8 Januar 2011
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Ich habe noch keine genaue Angabe zur Frequenz gefunden. In anderen, allgemeineren Artikeln sind 450 bzw. 900MHz als typische Frequenzen erwähnt.

Im Nahfeld, also im Bereich von Zentimetern, sollte man sicherlich aufpassen. Da möchte ich im Betrieb aber, nicht nur der Hitze wegen, sowieso nicht hinlangen.

Nein, eine andere Eigenschaft ist m.M. nach kniffliger: Diese Quelle strahlt (absichtlich, da Pfanzenlichtlampe) auch merklich im UV und zwar bis ins UV-C. Für den tatsächlichen Betrieb ist ein Alureflektor mit einer Glasscheibe drumrum vorgesehen, die nur noch sinnvolle Mengen an UV-A und UV-B durchläßt. Und dieser Alureflektor sorgt m.W. auch dafür, daß die Mikrowellenstrahlung nochmals abgeschwächt wird.

Allein schon des UV-Lichts wegen sollte man, ganz allgemein, mit leistungsstarken HID-Quellen wie dieser sowieso immer sehr bedachtsam umgehen.