160979. lajstromszámú szabadalom • Higanyamalgám kisnyomású gázkisülő lámpához
3 160979 4 és megfelelő képlékenysége következtében lehetővé teszi tetszőleges alakú (rúd, golyó vagy hasonló) és mennyiségű adagokban történő kialakítását. A találmány lényegét a következőkben egy kiviteli alak kapcsán a csatolt rajzok alapján részletesen ismertetjük, ahol az 1. ábra meghatározott összetételű amalgáimmal töltött találmány szerinti 80 watt teljesítményű fénycső fényáramát a környezeti hőmérséklet függvényében, míg a 2. ábra 126 watt teljesítményű, különböző összetételű amalgámokkal töltött találmány szerinti fénycsövek fényáramát ugyancsak a környezeti hőmérséklet függvényében mutatja be. Ha példaképpen egy 80 watt teljesítményű fénycső belső terébe 15 atomszázalék higanyt, 25 atomszázalék ónt 48 atomszázalék kadmiumot és 12 atomszázalék bizmutot tartalmazó amalgámot viszünk be, ügy a fényáram maximális értéke — mint ahogy azt az 1. ábrán láthatjuk — a magasabb hőmérséklettartományok felé tolódik el. 80 °C mellett a fényáramcsökkenés a maximális fényáramértéknek csupán 8%-a. A 2. ábrán A, B, C görbecsoportot mutatunk be, melynek segítségével áttekintést nyerhetünk 125 watt teljesítményfelvételű, 150 cm búrahosszúságú amalgámmal töltött találmány. szerinti fénycsövek 3 Q üzemi viselkedéséről az alkalmazott amalgám százalékos összetételének függvényében. Az alanti táblázatban a találmány szerinti fénycső példaképpeni kiviteli alakjaiként meg- 35 választott amalgámösszetételeket soroljuk fel. Komponens Görbe A B komponens C atomszázalékban Higany <Hg) Ili5 17 20 Kadmium. \(Kd) 48 46 38 Ön (Sn) as 22 25 Bizmut (Bi) 12 15 17 összesei n: ilOO 100 100 Az A, B és G görbék öszehasonlítása útján nyilvánvalóvá válik, hogy fokozott fajlagos telejsítményű (0,83 W/cm) 125 wattos fénycsőhöz a 17 atomszázalék higanyt, 46 atomszázalék kadmiumot, 22 atomszázalék ónt és 15 atomszázalék bizmutot tartalmazó összetételű amalgám alkalmazása a legcélszerűbb. Ezen lámpa fényáramának maximuma 65— 75 °C között van. A jelzett összetételű amalgámmal töltött fénycső üzemeltetési hőmérséklettartománya rendkívül széles, 40—80 °C hő-10 IS 20 25 mérséklethatárok között a fényáram csökkenése nem haladja meg a maximális fényáramérték 7%-át. A B és D görbék összehasonlítása azt mutatja, hogy csupán higannyal töltött lámpa (2. ábra D görbe) fényárama lényegesen alacsonyabb az azonos kialakítású, de amalgámmal töltött lámpáénál (B görbe). Az összehasonlításból számított arányszámok azt mutatják, hogy a 125 wattos amalgáimmal töltött fénycső fényárama az azonos teljesítményű, azonos kialakítású higannyal töltött fénycső fényáramat 50 °C hőmérséklet mellett 10%-kal, 60 °C-nál 20%-kal és 70 °C-nál 32%-kai haladja meg. A fenti jelenségek az amalgámot alkotó fémek kombinációjára és azok százalékos részarányaira vezethetők vissza-. Higanygőzöknek az amalgámból való kilépését a higanynak kadmiummal és bizmuttal képzett fémkötése határozza meg. Ezen vegyületek ill. kötések a kémiai kötésfajták klaszszikus típusaival, az ionkötésekkel és a kovalens kötésekkel szemben olyan különleges fémkötések, melyekre a vegyértékelmélet nem érvényes. Az ismertetett amalgámoknál a fémkötésék kialakulása a higanynak az amalgámokban való részarányára, pontosabban százalékos részarányára vezethető vissza, Feltételezhető, hogy a B görbének megfelelő összetételű amalgám esetében az amlaligámból hiány» zik egy szabad higany. Az amialgám termikus befolyásolásakor, melynél a higany kilépése szempontjából az ón stabilizátorként szolgál, sikerült a 125 wattos fénycsőben a szükséges rezonanciasugárzás előállításához optimális' higanygőznyomás (3.IO-3 Torr) biztosítása. 40 AB görbének megfelelő öszsetételű amalgámmal töltött gázkisülőláimpák alkalmazásánál jelentkező nyereség elsősorban szellőztethető és konstrukciós felépítésüket tekintve bonyolult, s emiatt rendkívül költséges szerelvé-45 nyék elhagyhatóságában jelentkezik. Tekintettel arra, hogy a taglalt összetételű amalgám higanygőznyomása 20 °C hőmérséklet mellett kb. 10~5 Torr, így kizárt a gyártóhely-50 ségek higanygőzökkel történő fertőzésének ill. mérgezésének veszélye. Az amalgám olcsó és könnyen nyerhető anyagokból készíthető, és a korábban ismert 55 amalgámokkal szemben gazdaságossági, üzemi és üzemeltetési előnyeivel, valamint azzal tűnik ki, hogy alkalmazása nem mérgező tulajdonsága miatt veszélytelen. 60 Szabadalmi igénypont: Higanyamalgáim kisnyomású gázkisülő lámpához, pl. nagyintenzitású, fokozott fajlagos 65 teljesítményű, belső terében higany-, kadmium-2
