166888. lajstromszámú szabadalom • Eljárás két- vagy többfonalú ízzólámpa előállítására

166888 Általános tapasztalat szerint azonos töltőnyomás mellett annál rohamosabban feketednek a gáztöltésű izzólámpák, minél magasabb az izzószálhőmérséklet emelésével történő javítása a párolgás gyorsulásával (tehát az élettartam csökkenésével) és ezáltal a burafal feketedésének növekedésével jár együtt. Az izzólámpák gázterében halogén alkalmazása a burafal feketedését csökkenti, mert az izzószál elpárolgott anyagát visszahordja. Ezért került sor az izzólámpaiparban a halogén lámpák bevezetésére, amelyek csekély feketedés mellett a szálhőmérséklet és ezzel együtt a fényhasznosítás növelését tették lehetővé. A halogén lámpákban a feketedés szinte teljesen megszűnt, amit annak tulajdonítanak, hogy a halogén visszahordja az elpárolgott volfrámot az izzószálra. Megtévesztő volt továbbá az az általános tapasztalat is, hogy csökkenő halogénkoncentráció esetén a halogén lámpák feketedési hajlama növekedett. Ezt a tendenciát a nulla halogénkoncentráció, azaz a találmány szerinti lámpa esetére extrapolálva, a szakember a lámpát használhatatlanná tevő feketedést várhatott. Kísérleteink tárták fel azt, hogy a töltőgáz nagy nyomása miatt a volfrámpárolgás annyira lecsökken, hogy szinte nincs is mit visszahordani. Saját felismeréseink mutattak rá első ízben arra, hogy a szál párolgásának kompenzálásához nem szükséges halogén, mert elegendő a 3—15 atmoszférás semleges gáztöltés alkalmazása ahhoz, hogy az izzószál gyakorlatilag ne párologjon, és így halogén nélkül is elérhető az izzószálak olyan fokú terhelése, azaz hőmérséklete, amelyet a közfelfogás szerint feketedés nélkül csak visszahordó halogén alkalmazásával lehet elérni. Tapasztalataink szerint a feketedés meggátlásához elegendő arról gondoskodni, hogy az ilyen nyomásviszonyok mellett alig észrevehetően párolgó izzószálat a káros egyéb kémiai hatásoktól — amelyek feketedést is okozhatnak — jól megvédjük. Ezt a találmányunk szerint megfelelő vákuumtechnikai előkezelési és tisztítási eljárással érjük el, azon felismerés alapján, hogy a feketedést elsősorban káros kémiai folyamat, az ún. Langmuirkörfolyamat, nem pedig az izzószál párolgása okozza. Találmányunk tehát eljárás két vagy több egymástól függetlenül üzemeltethető izzószállal ellátott nagynyomású semleges gáztöltésű izzólámpa előállítására és az jellemzi, hogy az izzólámpa alkatrészeit összeszerelés és beforrasztás előtt és/vagy a szivattyúzásra kész izzólámpát a gáztöltést megelőzően 10~4

tormái kisebb nyomású vákuumban, 800°C-nál magasabb hőmérsékleten, legalább 30 percig hevítjük, majd levegőzés nélkül a kívánt nyomású semleges gáztöltéssel látjuk el. A nagynyomású semleges gázatmoszféra a párolgás elméletileg lehetséges mértékre való visszaszorítására csak akkor alkalmas, ha a káros pl. a volfrámot az izzószálról körfolyamaton keresztül elszállító szennyezőket sikerül igen alacsony szint alá szorítani. Ez a felismerés a találmány szerinti izzólámpák szempontjából fontos, mert az ismert kétfonalú halogén lámpákban szokásos üzemi paramétereket elérő, illetve meghaladó lámpákat a találmány szerint csak igen kis szennyezési szint mellett lehet előállítani. A szennyezőktől való kívánt mértékű megtisztítás két dolgot jelent. Egyrészt a töltőgázt, ami az argon, kripton, xenon és nitrogén gázok közül egyet vagy többet 5 tartalmazhat, a szükséges mértékben meg kell tisztítani, másrészt a bura falából és az egyéb szerelvényekből a szennyezéseket el kell távolítani, illetve az ezekből üzem közben felszabaduló káros nyomszennyezőket le kell kötni. 10 Ezen két cél elérésére a lámpák gyártásánál az alkatrészeket, a szerelvényeket ós a burát magas hőmérsékleten (800 °C felett) izzítjuk 10~4

torr-nál alacsonyabb nyomású vákuumban, közvetlenül a gyártást befejező szivattyúzás és gázbeadagolás 15 előtt. Úgy találtuk, hogy a normál kétfonalú lámpák gyártásánál alkalmazott getterezési fogások, mint pl. Zr getter alkalmazása úgy, hogy a Zr getter az izzólámpa bevezetőjéhez van rögzítve, illetve arra 20 van rápárologtatva, vagy Zr getter alkalmazása úgy, hogy a getter az árnyékoló sapka hátsó falához van rögzítve, illetve arra van párologtatva, a vákuumtechnikai tisztítás hatását előnyösen fokozták, mert a nagy nyomás adta potenciális előny 25 csak a normál lámpák gázszennyező szintjénél lényegesen alacsonyabb szennyezési szint mellett realizálódik. A párolgási szint alacsonyan tartása végett előnyös, ha a bevezetőket és az árnyékoló sapkát nem 30 készítjük túl alacsony forráspontú anyagból. Ellenkező esetben ezek párolgása a magas üzemi hőmérséklet mellett a bura feketedését kedvezőtlenül befolyásolja. A találmány szerinti eljárással készített izzólámpa 35 előnyei az alábbiak: 1. A kétfonalú halogén lámpákkal szemben élettartama nem függvénye a fő- ós mellékfonal egymást követő üzemeltetési időtartamai hosszának, tehát független attól, hogy pl. az autólámpát erős 40 vagy gyenge szembejövő forgalom mellett használják. 2. A bevezetőket nem kell halogén-korrózióval szemben védeni, így pl. a ponthegesztéseket sem kell ritka fémek (Pt, Ta) közbeillesztésével elvégez-45 ni, hanem a Ni-átmenetes hegesztés is megfelel. 3. A lámpa élettartamát nem a halogén-ciklus szabja meg és így a két szál hőmérséklete szélesebb tartományok között változtatható, illetve autólámpáknál a városi forgalomban sokat használt 50 mellékfonal élettartama a halogén kétfonalú lámpában szokásos mellékfonal élettartamot jelentősen túlhaladhatja. 4. A halogén adagolás elmarad. A találmányt a továbbiakban a rajzon szemlél-55 tetett példakóppeni izzólámpa és eljárási példák alapján ismertetjük. Az ábra a találmány szerinti eljárással készíthető kétfonalú izzólámpa kiviteli alakjának mechanikai felépítését szemlélteti. Az izzólámpa kvarc 1 60 burájában molibdénből készült három 2, 3 ós 4 bevezető van. A 2, 3 és 4 bevezetők 9 csatlakozófejben vannak rögzítve, és azokat kvarcból készült 10 lap merevíti. A 2 bevezetőhöz és a 3 bevezetőhöz Ni-átmenetes 5 ponthegesztéssel volfrámból készült 65 6 főizzószál van erősítve. A 2 bevezetőhöz és a 4 2