181318. lajstromszámú szabadalom • Katódegység fluoreszcensz csövekhez
3 181318 4 kuláknak a szabad úthossza lényegesen rövidebb, mint a katód és a cső fala közötti távolság. Ennek eredményeként sok kiszabadult ion és molekula reflektálódik és esik vissza a katód felületére. Ez lényegesen lecsökkenti az anyagveszteséget. Ez a csökkenés azonban nem elégséges hosszú élettartamú csövek katódjai esetén. Az emissziós anyag elgőzölődése viszonylag állandó értékű, folyamatos működés közben; de sokkal gyorsabban bekövetkezik valamennyi begyújtást követően, néhány percen keresztül a katód hőmérsékletének megnövekedése következtében. Ez azt jelenti, hogy egy hosszú élettartamú cső katódját úgy kell tervezni, hogy az elgőzölődött ionok és molekulák jelentős mennyisége reflektálódjon a katód felületére, miáltal a katód hőmérséklete a begyújtást követően mérsékelt szinten marad. A találmány elé célul tűztük ki a fentiekben körvonalazott hátrányok kiküszöbölését és egy olyan katódnak a kidolgozását, amely fluoreszcens csövekhez alkalmas, és amely jelentősen megnöveli a cső élettartamát. A kitűzött célt a találmány szerint a katódámyékolás révén értük el, amely doboz-alakú, és amelynek az alján nyílás van, amelyen keresztül a katód behelyezhető a doboz belső terébe, továbbá a doboz nyitott vége egy tárcsával van lezárva, amely elektromosan szigetelő anyagból van, és amelyen egy középponti lyuk van készítve. Egy ilyen kátédnál az ionbombázás következtében a katód felületéről kiszabaduló ionok és molekulák, valamint a katód felületéről elgőzölődő ionok és molekulák sokkal nagyobb mértékben reflektálódnak a katód felületére. A katódárnyékolást célszerűen vasból vagy nikkelből készítjük. A tárcsa — amely olyan anyagból kell, hogy legyen, amely az ionbombázás következtében nem porlasztódik — előnyösen csillámból van. A tárcsában levő lyuk olyan kis átmérőjű kell legyen, amennyire az csak lehetséges annak érdekében, hogy a cső belső falának feketedését minimális értékre csökkentsük. Túlságosan kis lyukátmérő azonban azt jelenti, hogy a fluoreszcens cső begyújtási feszültsége nemkívánatos mértékben megnő. Következésképpen, a tárcsában levő lyuk átmérőjét olyan kicsire kell készíteni, amennyire az csak lehetséges; de figyelemmel kell lenni arra, hogy a cső gyújtófeszültsége egy meghatározott értéket nem haladhat meg. Egy szokásos fluoreszcens csőnél, amelynek az átmérője 38 mm, a kedvező lyukátmérő 10-12 mm között van. Tekintettel arra, hogy az emittáló anyag és a csőben levő gáz-alakú szennyeződések közötti nemkívánatos kémiai reakciók a cső élettartamát károsan befolyásolják, nagyon lényeges, hogy a szivattyúzási művelet a cső gyártása során lehető hatásos legyen, és valamennyi gázmaradvány el legyen távolítva. A kísérletek azt mutatták, hogy a leghatásosabb szivattyúzás automatikus szivattyúegységgel érhető el, amelynél a magas hőmérsékleten történő vákuumszivattyúzás „belső szivattyúzással” érhető el oly módon, hogy a forró fluoreszcens csőbe higanycseppet adunk. Amikor a higanycseppek hozzácsapódnak a fluoreszcens csőhöz, akkor az robbanás-szerűen elgőzölődik, és megnöveli a fluoreszcens cső diffúziós szivattyúzási hatásosságát. Ez rendkívül ha- 2 tásosan távolítja el a szennyezéseket. Ennek a hatásosságnak a szempontjából alapvető, hogy a katód ne korlátozza a fent említett szivattyúzási folyamat hatásosságát. Ennek érdekében a katódámyékolás alján levő nyílásnak a felülete akkora kell, hogy legyen, amely legalább egyenlő a tárcsában levő lyuk felületével. A találmányt az alábbiakban részletesebben egy kiviteli példa kapcsán ismertetjük, a mellékelt rajzok segítségével, ahol az 1. ábra egy fluoreszcens cső egyik végét mutatja a találmány szerint kialakított katódegységen, a 2a. és 2b. ábra a katódegységhez használt katódárnyékolás félnézet-félmetszete, a 3. ábra egy sík, csillámból levő tárcsát mutat, amellyel a 2a. és 2b. ábrákon bemutatott katódárnyékolás nyitott vége van letakarva, végül a 4. ábra egy diagramot tüntet fel, amelyen a gyújtófeszültség és a feketedés mértéke van ábrázolva a csillám tárcsa lyukátmérőjének függvényében. Az 1. ábra egy, a találmány szerint kialakított fluoreszcens cső egyik végét mutatja metszetben. A cső üvegből levő 1 fala az egyik végén hagyományos módon 2 lábrésszel van lezárva. Ez a 2 lábrész egyben a katód 4 tartóinak alapjául is szolgál, amely tartók a cső 3 katódját tartják. Ezek a 4 tartók, amelyek elektromosan vezető anyagból vannak, 5 árambevezetőkkel vannak összekötve, és a 2 lábrészbe vannak beforrasztva, amely 5 árambevezetőkön keresztül a 3 katódot felfűtő áram vezethető be. A 3 katódot 6 katódámyékolás veszi körül, amely előnyösen vasból vagy nikkelből van. A 6 katódárnyékolást 7 dúc tartja, amely a 2 lábrészbe van beforrasztva, és elektromosan szigetelve van a 3 katódtól. Amint az a 2a. és "2b. ábrákból világosabban látszik, a 6 katódámyékolás doboz-alakú, amelynek az alján ovális-alakú 8 nyílás van kialakítva, amelyen keresztül a 3 katód és annak 4 tartói behelyezhetők. A 6 katódámyékolás nyitott vége egy csillámból levő 9 tárcsával van lezárva, amelynek a vastagsági előnyösen 0,10-1,15 mm. Amint az a 3. ábrából látható, a csülám 9 tárcsán egy központi 10 lyuk van, amely előnyösen kör-alakú. A 10 lyuk átmérője hagyományos 38 mm átmérőjű fluoreszcens cső esetén 10—12 mm. Ennél kisebb átmérő esetén a cső fala belső felületének feketedése lecsökken, de ezzel egyidejűleg az U gyújtófeszültség elfogadhatatlan mértékben megnő, amint az a 4. ábrán látható. A 4. ábrán az U gyújtófeszültség, valamint az S feketedés viszonylagos értéke van ábrázolva a 10 lyuk Dj 0 átmérőjének függvényében. Nagy lyukátmérő nem csökkenti jelentősen az U gyújtófeszültséget, de jelentősen megnöveli a cső falának feketedését. Lényeges, hogy a 9 tárcsa csillámból, vagy valami hasonló olyan szigetelőanyagból legyen, amely az ionbombázás hatására nem bocsájt ki gázt. Ha a 9 tárcsa például vasból lenne, akkor megnövekedne a porlasztóit anyag mennyisége, és ezzel együtt megnövekedne a cső falának feketedése. A fentiekben ismertetett megoldásnak további előnye akkor jelentkezik, amikor a 3 katód félpe-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
