172011. lajstromszámú szabadalom • Kisülési anyag nagy fényerejű elektromos kisülési lámpához, célszerűen nagynyomású nátriumgőzlámpához
5 172011 6 A kerámiadugóban a 13 fémtárcsa alatt egy üreg van kiképezve. Itt helyezkedik el a jelen találmány tárgyát képező nátriumötvözet, amely a lámpa begyújtása után megolvad és részben elpárolog és így a nátriumtartalmú oldat gőzei is résztvesznek a kisülésben. A 13 fémtárcsán az ábrán nem ábrázolt furat van, amelyen keresztül az imént említett fémgőzök a kisülési térbe juthatnak, majd a lámpa kikapcsolása után ugyancsak a tárcsa alatti üregben lecsapódhatnak. A kerámiadugók külső felületére 16 és 17 volfrám rugók vannak szorosan felhúzva, amelyek részben a világítótest tartására, részben az elektromos áram bevezetésére szolgálnak. A 2. ábra a találmány egyik kiviteli formájaként nátrium-kadmium ötvözet karakterisztikáit mutatja az alkotók atomhányadosainak függvényében. A „lumen" jelzésű karakterisztika azt mutatja, hogy miként változik a lámpa által kibocsátott fényteljesítmény egy 400 W-os lámpánál 220 V hálózati feszültség és 400 W teljesítményfelvétel mellett, l-nek véve a kb. 0,3 nátrium-atomhányadosú töltettel elért 45 000 lumen fényteljesítményt. A töltőanyag súlya az atomhányadosoktól függetlenül 40 mg. Az „oxidáció" jelzésű görbe ugyanezen ötvözet oxidációs hajlamát mutatja be, l-nek véve a tiszta nátrium fém oxidációs hajlamát ugyanilyen körülmények között. E görbékből a következők állapíthatók meg: A lámpa fényteljesítménye a nátrium-atomhányados növelésével kezdetben igen rohamosan növekszik és már kb. 0,25-0,3 Na-atomhányados mellett maximumát éri el, ami az ismert lámpák 0,75-ös nátriumamalgámjához képest lényegesen hígabb oldatnak felel meg. Ugyanakkor az ötvözet kb. 0,5 Na-atomhányadosig levegőn alig oxidálódik. A fényteljesítmény maximumának megfelelő kb. 0,27 Na-atomhányadosú ötvözet még viszonylag nedves levegőn is napokig tárolható káros oxidálódás nélkül. Az oxidáció észrevehető mértékben csak kb. 0,33 Na-atomhányadosnál kezdődik, valószínűleg azért, mert az ennél „hígabb" oldat lehűlésekor az olvadékból nem nátrium, hanem kémiailag stabilabb Cd2 Na vegyjelű nátriumkadmid kristályok válnak ki. Az oxidáció mértékét a görbe a kb. 0,4 Na-atomhányadosú pontig kissé eltúlozva ábrázolja, mert az oxidáció ennél jóval kisebb. Meglepő, hogy a fényteljesítmény maximuma rendkívül „híg" ötvözetnél, az ötvözet káros oxidációja pedig jóval az említett maximum után következik be. A nátriumnak hasonló viselkedése állapítható meg a találmány szerinti ötvöző adalékfémekkel kapcsolatban is. E fémek kedvező tulajdonsága még, hogy néhány száz C fok hőmérsékleten könnyen oxidálódnak, de oxidjaik bomlási hőfoka igen magas, pl. a kadmiumé 1700-, a cinké 1800C°, és ezért a 5 kisülési térben esetleg jelenlevő oxigén atomokat tartósan le tudják kötni. Ilyen tulajdonsága a higanynak nincs, mert a kisülési cső leghidegebb pontja is jóval melegebb, mint a higanyoxid bomlási hőfoka. Mivel a jelen találmány szerinti kisülési 10 anyagok lehetetlenné teszik az oxigén jelenlétét a kisülési térben, a fentebb említett nátriumaluminát képződési folyamat is elmarad. Ilyen rendszerben tehát nem fogy a nátrium, az oldat termodinamikai egyensúlya nem borul fel, ezért a lámpa 15 elektromos paraméterei az élettartam során gyakorlatilag nem változnak. Jelen találmány szellemével ugyanakkor még mindig összhangban van olyan többalkotós nátriumötvözetek kisülési anyagként való alkalmazása, 20 amelyek egyik alkotója higany. A higany atomhányadosa azonban a nátriumtartalommal szemben nem haladhatja meg a 0,3-et és a nátrium-atomhányadosnak az összes többi alkotóval szemben a jelen találmány értelmében 0,49 alatt kell marad-25 nia. Jelen találmány alapgondolatának felel meg az is, ha nátrium helyett, vagy mellett más alkálifémet használunk. Pl. ismeretesek lézer pumpáló-lámpák, amelyek fő kisülési anyaga kálium és/vagy 30 rubidium. Utóbbi fémek agresszivitása még a nátriuménál is nagyobb, ezért igen előnyös, ha a jelen találmány szerint olyan „híg" ötvözetek formájában alkalmazzuk őket, amelyekben atomhányadosuk 0,49-nél kisebb. 35 Szabadalmi igénypontok: 1. Kisülési anyag nagy fényerejű elektromos 40 kisülési lámpához, célszerűen nagynyomású nátriumgőzlámpához, mely lámpának cső alakú fényáteresztő kerámia- vagy zafíranyagú kisülőedénye, a kisülőedény két végébe beforrasztott egy-egy elektródája van és a kisülőedény gyújtást elősegítő gázt, 45 alkálifém(ek)et, esetleg higanyt és legalább egy ötvöző adalékfémet tartalmaz, azzal jellemezve, hogy az ötvöző adalékfém(ek) forráspontja 700 C° fölötti érték, az ötvöző adalékfém(ek) mennyiségének a kisülőedénybe bevitt mennyiségű alkáli-50 fém(ek)kel alkotott ötvözetének olvadáspontja 1200C0 alatt van és az ötvözetben az alkálifém(ek) atomhányadosa 0,49-nél, a higany atomhányadosa pedig 0,I-nél kevesebb. 2. Az 1. igénypont szerinti kisülési anyag, azzal 55 jellemezve, hogy abban az ötvöző fémadalék kadmium, cink, tallium, bizmut, ólom, ón vagy ezek elegye. 2 rajz, 2 ábra A kiadásért felel: a Közgazdasági és Jogi Könyvkiadó igazgatója 784634 - Zrínyi Nyomda
