151895. lajstromszámú szabadalom • Elektróda nagynyomású elektromos kisülési lámpákhoz
\ 3 elektródákkal az elektroncső-készítés terén nyert tapasztalatokat a nagynyomású kisülési lámpák elektródáinál akarjuk alkalmazni, nem érjük el a kívánt eredményt. Ezeknél a nagynyomású lámpáknál ugyanis az mutatkozott, hogy az elektródák csúcsaiban — az esetben, ha kisméretű kristályokból álló anyagot használunk — a tóriumoxid-tartalom rövidesen csökken és ezzel egyidejűleg üregek vagy apró nyilasok keletkeznek. Ilyen módon az anyag elveszti sűrű szerkezetét és aránylag ritka vagy csekély fajsúlyú lesz. Azáltal, hogy az elektróda csúcsában nincsen elegendő tóriumoxid és az anyag szerkezete is megváltozik, a kisüléskor keletkező ív az elektródának más még nem bomlott vagy romlott helyére kerül az inaktívvá vált csúcs körül, miáltal a fentiekben már említett mozgó vagy bizonytalan ív keletkezik. Ezzel szemben a találmánynál a tóriumoxid csökkenése jóval lassúbb, mert sikerül meggátolni vagy csökkenteni a töriumoxid-részeeskék diffúzióját az elektródában és azok elgőzölgését Ezáltal még hosszabb ideig tartó használat után is az elektróda csúcsa, körül csupán nagyon keskeny területen lehet a tóriumoxidveszteséget megállapítani. A tóriumoxid-veszteséget valószínűség szerint azáltal . sikerül nagymértékben csökkenteni, hogy a részecskék a nagyméretű kristályokban szorosan bezárva és egyenletes elosztásiban vannak jelen. A találmány további ismertetése végett a rajzon a találmány szerinti elektródákat oly elektródákkal együtt szemléltettük, melyek ismert módon, tehát nem a találmány szerint készültek és így üzem közben hátrányosan viselkednek. A példa kedvéért egy xenonos nagynyomású kisülési lámpa katóda ját cseppalakú vagy ellipszoid alakú edénnyel tüntettük fel oly kivitelnél, amelynél az elektróda átmérőjéhez és távolságához képest az átmérő nagy, a lámpa egyenárammal működik és teljesítmény-felvétele kb. i2 kW. Az ábrák vázlatos hosszmetszetéket mutatnak amelyeket a katódák egyes részein a. rúdalak tengelyén- át vettünk. Á rajz az előállítás és üzem különböző fázisait szemlélteti oly módon, hogy az egymásnak megfelelő részeket valamennyi ábrán ugyanazzal a hivatkozási számmal jelöltük. Az 1. ábra tóriumoxidtartalmú volframrúd maratott és csiszolt felületét mutatja a foatódagyártás egyik kezdeti állapotában, kb. tízszeres nagyításiban,. A 2. ábra a kész, találmány szerinti katóda maratott és csiszolt felülete ugyancsak tízszeres nagyításban. A 3. ábra nem a találmány szerint készített katóda maratott és- csiszolt felületét szemlélteti 152 üzemi óra után; ez az ábra a katóda csúcsától viszonylag nagyobb távolságban levő részt [(kivágást) fcb. 200-szoros nagyításban mutat. • A 4. ábra a találmány szerint készített katóda hosszanti irányban vett metszetét csiszol-4 va de maratás nélkül mutatja, 900 üzemóra után, kb. 75-szörös nagyításban. Az 5. ábra megint nem a találmány szerint készített katóda hosszirányban' vett, nem ma-5 ratott felületet szemléltet 152 üzemóra után, kb. 75-szörös nagyításban. A 6. ábra a 4. ábra szerinti katóda kivágott darabját szemlélteti a csúcstól viszonylag távol levő résznél, kb. 200-szoros nagyításban, végűi 10 a 7. ábra pedig hasonló feltüntetés az 5. ábra szerinti katódából vett metszetnél. Valamennyi rajzon látható volframrúd tóriumoxidtartalma kb. 5 súlyszázalék. Tórium-15 oxidtartalmú volframrúdakat olyképp lehet készíteni, hogy a volframporhoz egy kevés tóriumoxidport vagy porított, fémes tóriumot keverünk és ezt a porkéveréket ismert eljárás szerint sajtoljuk, -zsugorítjuk, kalapáljuk és 20 esetleg húzzuk. A tóriumoxidnak a volfrámban -ajánlatos nagyon egyenletes elkeveredése végett mégis előnyösebb ugyancsak ismert eljárás, szerint egy tóriumvegyületet oldott állapotban a volfrámhoz, tehát a volfiramgyártás 28 kiinduló anyagálhoz; keverni. Az 1. ábra szerinti kalapált rúd világosan mutatja a kalapájási művelet folytán deformált, kisméretű, többé vagy kevéssé pontosan a rúd tengelyének irányában fekvő 1 kristá-30 lyoka-t. A viszonylag rövid rúd áz ívkisülés megindítása végett a 2 csúccsal ellátva. A 2. ábra a találmány Szerinti kész katódát mutatja. A csupán vázlatosan jelzett 3 katódatest zsugorított volfrámból készül. Ebben a 35 testben van a tóriumoxidtartalmú 4 volframrúd, amelyet volfram-izzítócsővel ellátott, magashőmérsékletű kemencében, kb. 15 percen át, hidrogén-nitrogénr-áiramiban 2800 C°-on izzítottunk. E művelet folyamán a kalapálással Mt-40 rehozott 1. ábra szerinti anyagszerkezet teljes rekristályosodás folytán nagykristályos szerkezetté alakult, amelynél nagyv és széles, a rúd tengelyének irányában elhelyezkedő és egymásba nyúló 5 kristályok keletkeztek. A 6 45 tóriumoxid-részecskék az anyagban mindenütt egyenletesen és finom elosztásban vannak jelen. Ezek a 6 részek a nagyméretű 5 kristályokba szorosan vannak bezárva. Az egyszer alkalmazott -magas hőmérsékletű izzítás helyett 50 lehet több magas hőfokú izzítási műveletet is alkalmazni, amelyek folyamán az alakulás tehát az anyagszerkezet megváltozása műveletenként csekély, mert a kívánt nagykristályos szerkezet így is létrehozható. 55 Ezzel szemben a 3. ábra szerinti katódakialakításnál az ív az említett módon nyugtalanul mozog. Ennél a katódánál csak kevés számú, hosszirányban elhelyezkedő sokszögalakú 7 kristályok vannak, amelyek a szemcse lapos 60 felületeivel érintkeznek egymással. Olyan elektródáknál, amelyeknél másféle kisméretű kristályos szerkezet van jelen, az üzemi sajátosságok szintén kedvezőtlenek, akkor is, ha ezek a kis kristályok tengelyirányban helyezkednek el. 65 A találmány szerinti katóda üzemben tartása 2
