179875. lajstromszámú szabadalom • Halogén izzólámpa
5 179875 6 bevezetők nyúlnak keresztül vákuumzáróan a lámpa 20 burájába. A 24 árambevezetőhöz egy molibdénből levő 25 tárcsa van erősítve, amely részben körülveszi a 26 izzószálat. Egy második 27 izzószál van a 23 és 24 árambevezetők között elhelyezve. A 22 árambevezető köré 28 huzal van tekerve, amely wolframmal ötvözött tantálból levő oxigéngettert tartalmaz, és amelyben az alkotók súlyaránya V9—9/j tartományban van. A getter a 22 árambevezető és a 28 huzal között por alakban van jelen. A lámpa gépjármű lámpaként alkalmazható, amelynek főnyalábja és tompított nyalábja van. A3, ábrán a folyamatos vonal a tantálnak, a wolframnak és a tantál/wolfram ötvözetnek 360 °C hőmérsékleten az oxigénnel való reakcióképességét mutatja. A tantálnak az oxigénnel való reakcióképességét önkényesen 100-nak vettük fel. A szaggatott vonal az említett fémeknek a brómmal való reakcióképességét tünteti fel, a tantálnak a brómmal való reakcióképességét ismét 100-nak vettük fel. Amint látható, a getternek az oxigénnel, és a brómmal való reakcióképessége közötti különbség a legnagyobb a pont-vonallal határolt tartományon belül, vagyis az l/9—9/, súlyarány-tartományon belül. Az 1. ábrán bemutatott lámpát kísérleteknek vetettük alá, amelynek során vizsgáltuk a tantál/wolfram ötvözet getterező hatását. A lámpák térfogata 0,27 cm3 volt, és kripton, valamint metilénbromid 100 : 0,35 térfogatarányú keverékével volt töltve 3,5 bar nyomásra, és a hidrogénbromid a metilénbromidból a lámpa izzítása által lett előállítva. A lámpák hatásfoka 13,2 V feszültségen 26 lm/W volt, és a felvett teljesítmény 60 W. A lámpák gyártása során arra törekedtünk, hogy például gondos szivattyúzással nagyon tiszta lámpákat állítsunk elő, amelyeknek az élettartama megegyezik a számított élettartammal. A lámpák legtöbbjének a jó minőségét a töltőgázhoz adott oxigén rontotta le. A legtöbb lámpához egy bizonyos mennyiségű getterező anyagot adtunk. Megvizsgáltuk valamennyi lámpa élettartamát. A különböző lámpák élettartamait az 1. táblázatban foglaltuk össze. Ebben, valamint a későbbi táblázatokban az „A” sorozatú lámpák nem a találmány szerintiek voltak, míg a „B” sorozatú lámpák a találmány szerint készültek. 1. táblázat Sorozat Oxigén Getter Élettartam (óra) Aj nincs nincs 601 a2 267 Pa nincs 270 a3 267 Pa Ta 1,75 mg 370 B, 267 Pa Ta9OWJ0 1,16 mg 500 b2 267 Pa Ta75W25 3,34 mg 520 b3 267 Pa Ta50W50 !>50 m8 520 b4 267 Pa Ta25W75 1,70 mg 550 b5 267 Pa Ta14W86 °>50 mS 480 Az 1. táblázatból látható, hogy egy gondosan gyártott lámpa (Aj) élettartama, amely hozzávetőlegesen megegyezik a számított élettartammal, oxigén jelenléte esetén jelentősen lecsökken (A2). A getterként alkalmazott tantál ezt a csökkenést csak részben képes meggátolni (A3). Tantál/wolfram ötvözetek különböző súlyarányú — az ’/9—9/, súlyarány-tartományon belül — alkalmazásával (a súlyarányokat a táblázatban az alkotók vegyjele indexében feltüntetett számok jelentik) az oxigén jelenléte következtében előálló élettartam-csökkenés jelentősen csökken. (Bj—B4) Az is látható, hogy a getterező anyag mennyisége kis befolyással van. A B5 lámpákat olyan getterrel láttuk el, amelyet egy 100 [i.m átmérőjű wolframhuzalra felvitt 25 ftm vastag tantálréteg 3 órán keresztül 2500 °C-on létrehozott diffúzió révén állítottunk elő. A tantál koncentrációja a wolframban a külső felülettől a huzal felé haladva csökkent. Ugyanilyen lámpákhoz olyan getterező anyagot adtunk, amelyet előzőleg hidrogénben 1100 °C-on két percen keresztül redukáltunk. Az élettartam-vizsgálatokat a 2. táblázat tartalmazza, ahol az Aj—A3 lámpák az 1. táblázat szerinti lámpák összehasonlítás céljából. 2. táblázat Sorozat Oxigén Getter Élettartam (óra) A, nincs nincs 601 a2 267 Pa nincs 270 A3 267 Pa Ta 1,75 mg 370 b6 267 Pa Ta50W50 3 m8 590 B7 267 Pa Ta90W10 3 m8 619 A 2. táblázatból látható, hogy a tisztított, ötvözött getterek teljesen megszüntetik az oxigén károsító hatását (B6 és B7). Megjegyezzük, hogy a gettereket a hidrogénnel való kezelés után szabad levegőn, szobahőmérsékleten tároltuk, a lámpába történő behelyezés előtt. Összehasonlítható lámpáknál olyan izzószálat alkalmaztunk, amelyek 50 W teljesítményt vettek fel, 12 V feszültségről, és hatásfokuk 18 lm/W volt, és amelyeket kripton és metilénbromid 100 : 0,05 térfogatarányú keverékével 5 bar nyomásra töltöttünk. Megvizsgáltuk a lámpák élettartamát getterrel és getter nélkül, valamint oxigénnel és oxigén nélkül. Az eredményeket a 3. táblázat tartalmazza. 3. táblázat Sorozat Oxigén Getter Élettartam (óra) a4 nincs nincs 5500 70 Pa nincs 1700 a6 70 Pa Ta 0,4 mg 5600 b8 70 Pa TajoWgj, 5000 A 3. táblázat adataiból nem szabad azt a következtetést levonni, hogy önmagában a tantál semlegesíti az oxigén káros hatását (A6). Az A6 jelű lámpák valójában jelentősen megfeketedtek, amely azt jelenti, hogy a bróm-wolfram ciklus nem működött kielégítően. Az erős feketedés azt jelenti, hogy az izzószál átmérője csökkent, annak ellenállása megnőtt, és csökkent az átfolyó áram 5 IC 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
