Mészáros Sándor
nyugalmazott fõiskolai tanár, szakértõ

Szerzõ évek óta foglalkozik az általa "plazmagömb"-nek nevezett látványos fényeffektust mutató és varázslatos eszköz kísérleti megvalósításával és mûködési elvének tanulmányozásával. Bemutatóján és elõadásán láthatóak az általa megvalósított kísérleti plazmagömbök, amelyek mindegyike sajátosan egyéni újdonságokat és jelenségeket mutat be. Végül bizonyítja, hogy a legkorszerûbb indukciós lámpák szoros rokonságban vannak a plazmagömbbel, és ezen az útvonalon még számos meglepetést hozhat a plazmafizika.

A plazmagömb lényegében a legegyszerûbb gáztöltésû lámpa. A 15-30 cm átmérõjû üveggömb közepén egy kisebb üveggömb látható és a két gömb egységes üvegedényt képez, amelybe nem nyúlnak bele fémes elektródok. A gömb csupán 550 mbar nyomású nemesgázt tartalmaz, és a kisgömbbe vezetett 15-20 kV nagyságú valamint 10 kHz-nél nagyobb frekvenciájú váltakozó áram hatására sajátos formájú kisülési fonalakat gerjeszt. Az elvi felépítést az l. ábrán láthatjuk. A generátorból a nagyfeszültségû nagyfrekvencia a kisgömb belsejébe jut. A kisgömböt célszerûen fémforgáccsal, vagy más vezetõ anyaggal kell kitömni. Az így keletkezõ kondenzátorgömbbön jut át. a meghajtójel a gáztérbe, amelyet gerjeszt és ionizál, vezetõvé tesz, majd a nagy üveggömb dielektrikuma annak a külsõ kondenzátornak, amely az áramkört a földelés felé zárja.

Az így üzembe helyezett plazmagömbben a 2. ábrán látható fonalas, imbolygó kisülés látható. A kisülés színe a töltõgáztól függõen változik. Az Ar halványkékes, a levegõ halvány lilás színben látható. A legszebb és legintenzívebb szín Ne gáztöltettel biztosítható. Abban az esetben, amikor a ballont kívülrõl kézzel megérintjük, a gömbben a kisülés - a jobb földelés miatt - az ujjunkhoz irányul, fénye intenzívebb lesz, és ebben az áram körben ilyenkor a mért áramérték a nyugalmi értéknek az 5-10-szeresére növekszik. A megnövekvõ áramot ujjunk hõhatás formájában is érzékeli. A szerzõ ezt a kiviteli formáját a plazmagömbnek I. generációs megoldásnak tartja.

Saját kísérlete alapján a II. generációs ú.n. téremissziós plazmagömb is megszületett, amelyben a kisgömb helyére volfrámtût épített be. Ebben az esetben a kisülések talppontja mindig a tû hegyén volt észlelhetõ. Hasonlóan viselkedett a kocka formájú belsõ fémelektród is, amikor a kisülések talppontja a csúcsokon ült.

A III. generációs plazmagömbnél a szerzõ a plazmagömbbe felülrõl fémláncon lógatta be a belsõ fémelektródot. Ebben az esetben újabb látványos jelenségeket észlelt. A lengésbe hozott belsõ elektródról a kisülési fonalak még változatosabb formát mutattak. A ballont kívülrõl és két oldalról megérintgetve - az elõzõen nyugalomban lévõ fémgömb - lengésbe volt hozható, melynek az a magyarázata, hogy a kisülési fonalban mozgó töltött részecskék ütközve a fémgömbön azt kilendítik nyugalmi állapotából.

Az indukciós vagy más néven nagyfrekvenciás lámpák az utóbbi 10 évben jelentek meg. Felépítésük szerint a plazmagömbhöz hasonló egyszerûségükben nem tartalmaznak belsõ fémelektródokat. A zárt, körte alakú üvegburát argonnal és higannyal töltik, a fénycsövekhez hasonlóan. A bura tengelyében visszatüremlített csõben helyezik el az indukciós tekercset, amelyet 2,2 M Hz nagyfrekvenciás árammal táplálnak. A nagyfrekvenciás tér a gáztér belsejébõl nagyon jó hatásfokkal ionizálja a gáztöltetet, amikor is a Hg ultraibolya vonalai a bura belsõ felületére felvitt fényport gerjesztik.

3. ábra

Elõször a Philips cég hozott piacra indukciós lámpát, külsõ generátoros kivitelben. A legkorszerûbb indukciós lámpát a General Electric gyártja hazánkban, amelynél a generátort sikerült a lámpafejbe integrálni, így ez, a lámpa a hagyományos izzólámpák foglalatába is behelyezhetõ (3. Ábra). Az indukciós lámpák elõnye a nagyon hosszú 20-60 ezer órás élettartam és a kompaktfénycsövekkel azonos hatásfok.

A szerzõ a plazmagömb kísérleteket és vizsgálatokat saját laboratóriumában végzi.