146289. lajstromszámú szabadalom • Eljárás gáztöltésű izzólámpa előállítására
2 146.289 220 volt névleges feszültségű, 40 wattos és duplaspirál formájú wolfram izzótesttel rendelkező lámpákat vizsgáltunk meg, amelyek gáztöltése 88% kriptonból és 12% N2-ből állt és nyomásuk szobahőmérsékletnél 700 Torr volt. Ekkor megállapítottuk azt, hogy ha a töltőgáz keverék olyan, kb. 0,9 • 10~8 Curie/liter mennyiségű radioaktivitást mutat fel, amelynél az impulzusfeszültség 1690 Volt, a megvizsgált lámpáknak kb. 8%-a megy tönkre idő előtti ívleégés következtében, míg fenti összeállítású töltőgáz keverék esetében azonos lámpáknál, ha az csak kb. 1,5-10~9 Curie/liter mennyiségű radioaktivitást mutat fel és az impulzusfeszültség 1740 Volt, a megvizsgált lámpáknak csak mintegy 2%-a ment tönkre idő előtti ívleégés következtében. A különböző' szokásos töltőgáz keverékek mérésének eredményei egészen 1 • 10~7 Curie/liter-ig terjedő számszerű értékeket adtak (Kr. Xe és N2 keverékénél) és az egyes töltőgázok radioaktivitásának értékei argonnál kb. 1,5 • 10~9 és 3-10-9 Curie/liter kriptionnál kb. 1,5 • 10~9 és 9-10"" 9 Curie/liter, és xenonnál kb. 9-10~9 és 1-10-7 Curie/liter között alakultak. Ezeket a méréseket a környezeti sugárzásnak 15 mm-es pléhlemezzel való leárnyékolásával a mérőműszeren kb. 3—-5 liter/óra áramlási sebességgel átáramló gáz segítségével hajtottuk végre. A töltőgázokat tudvalevően atmoszferikus levegőből állítják elő, illetve abból választják ki. Radioaktivitásuk, az előállítási eljárás folyamán különösen a nehéz nemesgázokban feldúsuló radioaktív levegőrészecskéknek és tisztátalanságoknak, tehát különösen a radonnak, ennek radioaktív bomlástermékeinek és a többi, szintén az előállítási eljárás során feldúsuló egyéb természetes és/ vagy mesterséges radioaktív anyagoknak tulajdonítandó, amelyek között az utóbbi időben gyakran olyan radioaktív izotópok is találhatók, amelyek mesterségesen előállított nukleáris reakciók termékei. Minthogy a leívelés veszélyének megnövekedése a rádióaktív anyagok különböző sugárzásai ionizáló hatásának tulajdonítandó, fenti megfigyelésekből és mérésekből — annak figyelmen kívül ' hagyásával, hogy a fent leírt és általánosságban jelenlevő rádióaktivitás természetes vagy mesterséges eredetű — a találmány értelmében az következik, hogy olyan lámpák előállításánál, ahol a leívelés veszélyét csökkenteni és amelyeknél az átlagos élettartamot és a hatásfokot növelni kell, •—• lehetőleg csekély radioaktivitású töltőgázokat kell alkalmaznunk. Ezért a találmány értelmében a gáztöltésű elektromos izzólámpákat oly módon állítják elő, hogy ezek töltéséhez olyan töltőgázt alkalmaznak, amelyet lámpába való töltés előtt legalább egy, a radioaktív tisztátalanságoknak legalább részbeni eltávolítására szolgáló tisztító eljárásnak vetettük alá. Miután a lámpákat tudvalevően legtöbbször többféle gázból álló keverékkel töltik, célszerű a töltőgázkeveréket alkotó gázokat egyenként tisztítani, annál is inkább, minthogy ez a tisztítás előnyösen az előállítási eljárás során mehet végbe. A kész töltőgáz keveréket célszerű azonban minden esetben betöltés előtt radioaktivitás szempontjából megvizsgálni, vagy erre nézve folyamatosan ellenőrizni. Különösen a nehéz nemesgázoknál van szükség a tisztításra, azonban gyakran célszerű vagy szükséges az is, hogy a kész töltőgáz keve^réket szintén tisztítási eljárásnak vessük alá. A radioaktív anyagok eltávolításának mértéke különböző tényezőktől függ és ezenkívül gazdaságossági mérlegelések is befolyásolják. A radioaktív anyagok túl messzemenő eltávolítása ugyanis körülményes és drága és mondhatni technikailag céltalan, ha a töltőgázkeveréknek ily módon lecsökkentett radioaktivitása bizonyos mérték alá esik. Megfelelő mértéknek általában azt vesszük, amikor a röntgen egységekben mért sugárzási intenzitás, amit a töltőgáz radioaktivitása idéz elő, kb. egyenlő a lámpát különben is érő egyéb ionizáló sugárzás, pl. a kozmikus sugárzás intenzitásával. Mindezeken kívül a töltőgázkeverék radioaktivitásának .mindenkori megengedhető mértéke függ a lámpatípustól, illetve annak szálhőmérsékletétől, töltőgáz összeállításától, töltőgáz nyomásától stb. A lényeges, a találmány által létrehozott haladás abban áll, hogy megtaláltuk egyes gyártási sorozatú lámpák mindmáig megmagyarázhatatlan, túlgyakori leívelésének okát és olyan eljárást bocsátottunk az ipar rendelkezésére, amelynek segítségével a leívelés veszélyét tartósan és a levegőben levő ellenőrizhetetlenül fellépő radioaktív szenynyeződésektől független, előre megállapított határokon belül tudjuk tartani, ami által a lámpák átlagos élettartama és hatásfoka, valamint eladási értéke is megnövelhető. A "töltőgáz radioaktív szennyeződésének eltávolítása különféleképpen történhet annak fajtája, valamint egyéb megfontolások szerint. A nehéz nemesgázokat, vagyis kriptont, xenont, de még az argont is célszerűen előállítási eljárásuk során az ismert módon tisztítjuk meg a radioaktív radontól, ami maga is nemesgáz, pl. frakcionálás által. A gyakorlat azt mutatja, hogy leggyakrabban ez még nem elegendő és a többi, ily módon nem eltávolítható radioaktív szennyeződések, pl. egyes mesterséges izotópokat szintén az egyes nemesgázokból vagy azok keverékéből adandó alkalommal a már a lámpa töltésére felhasználandó töltőgáz keverékből legalább részben kell eltávolítani. Ez történhet esetleg folyadék állapotban szűrés által, vagy gázfázisban elektrosztatikus tisztítás által, vagyis elektroszűrő alkalmazásával. Nemesgázakfoól a nemkívánatos rádióaktív szenynyeződéseket pl. valamilyen radioaktív nemesgáz izotópot tömegspektroszkopikus eljárás segítségével vagy az úgynevezett Clusius^csővel, illetve termikus diffúzió által is eltávolíthatjuk. Lehetséges azonban egyes radioaktív szennyeződések kémiai úton való eltávolítása, pl. egyes bomlástermékek esetében. Így lehet pl. poloniumot vagy hasonló elemet halogeniddé, pl. b-romiddá átalakítani és ezáltal kémiailag lekötni, mikor is ezután ebben a formában, mint halogenidet könnyen eltávolíthatjuk. Fentiekben közölt tisztítási eljárásokat a gyakorlatban célszerűen együtt, illetve egymás után vagy egymással kombinálva lehet alkalmazni. Nemesgáz előállításánál tehát pl. frakcionáló oszlopot használunk, ez kiválasztja a radongázt, ami által a többi nemesgáz ettől megszabadul. Ezt a radonmentesített nemesgázt azután még folyékony állapotban szűrjük és adandó esetben már gázállapotban megfelelő nyomás alatt további
