169051. lajstromszámú szabadalom • Védőbúra nélkül is üzemeltethető, legalább 10 Hgmm belső nyomású - úgynevezett nagynyomású - villamos kisülési cső

3 169051 4 A Westinghouse Research Laboratories, Pittsburgh publikált egy idevonatkozó megoldást (megjelent az Applied Ortics 1973. augusztusi számában, 1740. oldal), amely szerint pl. egy káliumtöltésű ívlámpa elektromos bevezetőit oly módon védik meg az oxidációtól, hogy azokat egy kerámia haranggal zárják el a levegőtől, miközben a harang és a kisülési cső felületére felvitt ragasztóanyagon »keresztül platinahuzalokon vezetik az áramot a kisülési cső elektromos bevezetőihez. E megoldás hátránya az, hogy jóllehet a platina ellenáll a levegő oxidáló hatásának, ugyanakkor azonban a platina és a kerámia, vagy a kristályszerkezetű anyag hőtágulási együtthatóinak különbözősége miatt a lámpában keletkező hőlökések hatására az összeforrasztott szerkezetek (platina, kerámia, egykristály) egymástól elválnak, illetve a létrehozott kötés fellazul és a kisülőcső belsejébe levegő áramlik. A hivatkozott cikk 1740. oldal első bekezdésében meg is állapítja, hogy a lámpa nyilvánvalóan tönkrement a keletkezett lyuk miatt, illetve a labor-szinten előállított lámpák csak néhány órán át üzemeltek, így élettartam-vizsgálatot ezen lámpákon elvégezni nem is lehetett. A felsorolt hátrányok kiküszöbölésére sikerült olyan megoldást találni, amely különféle kiviteli formában, de azzal a közös jellemzővel rendelkezik, hogy a kisülési cső burája mindkét végéhez egy-e

gy kerámia vagy kristályszerkezetű toldalékcsövet forrasztunk vákuumzáró módon közvetlenül vagy közvetve, célszerűen egy kerámia közdarab beiktatásával. A toldalékcsövek a kisülési cső végén levő árambevezetőket veszik körül és védik meg az oxidációtól azáltal, hogy szabad végeiket lezáró árambevezetőkkel vákuumbiztosan lezárjuk. Az elektromos kapcsolatot a toldalékcső belsejében a külső záró árambevezetők és a kisülési cső végein levő árambevezetők elektromos vezetővel történő összekötésével biztosítjuk. A toldalékcsőben vákuum vagy közömbös gáz van és hossza célszerűen legalább 35 mm. A toldalékcső elektromos bevezetője, valamint a kisülési cső elektromos bevezetője egyetlen darabból is állhat, mégpedig célszerűen egy felületén fémezett kerámiából. Ezen megoldással sikerült olyan védőbura nélküli, szabad levegőn működő nagynyomású elektromos kisülési csövet létrehozni, amely egyrészt vákuumbiztosan elzárt kamrában vádi a bevezetőket a magas hőmérsékleten a levegőn történő oxidációtól, másrészt nagyüzemi módon is gazdaságosan előállítható. Ugyanakkor a csövek a 10 000 üzemóra élettartamot is teljesíteni képesek. A villamos kisülési cső ezekkel a tulajdonságokkal alkalmas arra, hogy speciális optikai követelmények kielégítésével, pl. lézerkristály „pumpáló lámpájaként" is felhasználható legyen, biztosítva a szükséges fényspektrumot és reflexiómentes fényt. Találmányunk egyik lehetséges kiviteli formáját az alábbiakban ismertetjük. A mindkét végén szimmetrikusan felépített elektromos kisülési cső 1 kerámia, vagy kristályszerkezetű burából, annak végeihez forrasztott egy-egy 2 kerámia gallérból, ezekbe illesztett 3 árambevezetőkből, a 3 árambevezetőkbe rögzített 4 elektródákból áll. A 2 kerámia gallérok az 5 zománcréteggel vákuumzáró módon az 1 bura végeihez és a 3 árambevezetőkhöz vannak forrasztva. A 3 árambevezetőket és az ahhoz csatlakozó 3a 5 elektromos vezetőket, valamint a 3b lezáró árambevezetőket körülvevő 8 toldalékcsöveket, melyekben inert gáz vagy vákuum van, a 2 gallérokhoz a 6 zománcréteggel és a 3b lezáró árambevezetőkhöz a 9 zománcréteggel forrasztjuk. 10 Példánkban a 8 toldalékcsővel körülvett és a külső levegőtől vákuumban elzárt 3 árambevezető, 3a elektromos vezető és 3b lezáró árambevezető egyetlen darabból álló hengeres alakú fémezett 15 felületű kerámia test. Az 1. ábrán feltüntetett, találmányunk szerinti védőbura nélküli, szabad levegőn működő nagynyomású elektromos kisülési csövet úgy készítjük, 20 hogy először az egyik 2 gallért az 5 zománcréteggel a gázkisülési cső 1 burájának egyik végéhez forrasztjuk, majd a felforrasztott gallérral ellátott 1 burát a 2 gallérral felfelé, függőleges helyzetben a 4 elektródával már felszerelt 3 árambevezetőt és a 25 8 toldalékcsövet egyik végével a 2 gallérra helyezzük és a forrasztás helyére felkent 6 zománcréteget célszerűen mintegy 20—30 Hgmm nyomású nemesgázban megolvasztjuk, utána a 8 toldalékcső másik végét a 9 zománcréteggel a 3b lezáró árambeveze-30 tőhöz forrasztva lezárjuk, azután, hogy a 8 toldalékcsőben pl. 10-2 Hgmm vákuumot állítottunk elő. Amennyiben a 8 toldalékcső belsejét nemesgázzal kívánjuk tölteni, úgy a 8 toldalékcső 3b lezáró 35 árambevezető beforrasztását a 2 gallérhoz történő forrasztással egyidejűleg végezzük. Ezután az egyik végén lezárt és a fentiek szerint kiképzett elektromos kisülőcső 1 burájának nyitott végéhez az 5 zománcréteggel a másik 2 gallért forrasztjuk fel és 40 az elektromos kisülőcső 1 buráját nyitott végével felfelé fordítva ismét függőleges helyzetbe állítjuk, majd az 1 bura nyitott végének lezárását és a védőburkolat kialakítását a már ismertetett műveletek megismétlésével végezzük. 45 Az elektromos kisülési cső üzemeltetése közben a 2 gallérok, mint a kisülési tér leghidegebb részét körülvevő szerkezeti elemek mintegy 800C°-ra melegszenek fel, amely hőmérséklet a 8 toldalékcsöve-50 ken keresztül a 3b lezáró elektródánál már olyan alacsony mértékűre redukálódik, amelyen a fémréteg, célszerűen a wolfram vagy molibdén nem oxidálódik szabad levegőn sem. A kívánt hőmérséklet csökkenést azonban csak a 8 toldalékcső 55 kellő hosszúságának — legalább 35 mm — megválasztásával lehet biztosítani. Jelen találmány másik kiviteli alakja pl. úgy is megvalósítható, hogy az 1 kisülési cső és a 8 toldalékcső végeit hagyományos módon pl. egy-egy 60 rövid fémsapkával zárjuk le és a két sapkát célszerűen egy rugalmas fémes vezetővel elektromosan összekötjük. A felsorolt kiviteli példák alapján készült kisülési csöveken végzett mérések azt mutatták, hogy 65 azok az előírt optikai követelményeket teljes mér-