178322. lajstromszámú szabadalom • Kisnyomású higanygőz kisülési lámpa
3 178322 4 lámpában gyorsan eléri azt az értéket, ami megkönnyíti á lámpa begyújtását. A találmány tehát egy kisnyomású higanygőz kisülési lámpa, amelynek kisülési terében két melegemissziós elektróda, és egy higanyamalgám van, és amelyet az jellemez, hogy az amalgám higanyt, bizmutot, ónt és ólmot tartalmaz. A higanyból, bizmutból, ónból és ólomból álló amalgám alkalmazásának az az előnye, hogy a lámpában szobahőmérsékleten a higanygőz nyomása a kisülési térben gyakorlatilag olyan nagy, mint a higanygőz nyomása a kizárólag tiszta higannyal töltött lámpákban. Ennek eredményeképpen a találmány szerinti lámpák szobahőmérsékleten is könnyen begyújtanak. Ily módon a találmány szerinti kisnyomású higanygőz kisülési lámpánál nincs szükség a második amalgám alkalmazására, amely kizárólag mint begyújtó amalgám volt alkalmazva, vagyis, hogy higany kibocsátása révén a higanynyomást gyorsan növeljék. A bizmut, ón és ólom atomszámainak összege az amalgámon belül a higany atomszámához képest előnyösen úgy aránylik, mint 0,85 : 0,15 és 0,98 : 0,02. Ezeknél az arányoknál a higanygőz nyomása nagy hőmérséklettartományon belül nem tér el lényegesen a 0,8 Pa nyomástól, amely nyomás mellett az elektromos energia optimálisan alakul át ultraibolya sugárzássá. Ezt az értéket már az amalgám viszonylag alacsony hőmérséklete mellett el lehet érni. A bizmut, ón és ólom atomszámai összegének és a higany atomszámának az amalgámon belüli 0,85 : 0,15 és 0,94 : 0,06 aránya különösen előnyös, mivel szobahőmérsékleten a higanygőz nyomása nem csupán viszonylag magas, hanem a higanygőz nyomása a fent említett arányok mellett alig változik szobahőmérsékleten az amalgám higanytartalmának függvényében. Ha csökken az amalgám higanytartalma, például azáltal, hogy a fluorescens réteg higanyt nyel el, akkor a roszszabb gyújtás lassabban következik be, ami annak köszönhető, hogy a higanygőz nyomásának csökkenésekor az amalgámnak a higany-tartalma csökken. Az amalgámot lehetséges teljes egészében bevinni, de lehetőség van arra is, hogy a bizmut, ón és ólom ötvözetét a higanytól külön vigyük be. Ez utóbbi eljárásnak az az előnye, hogy ezután a higany mennyiségét nagyon pontosan lehet adagolni; például oly módon, hogy egy higanyt tartalmazó kapszulát helyezünk el a lámpán belül, amint azt például az 1 267 175 számú angol szabadalmi leírás ismerteti. A bizmut, ón és ólom ötvözet elhelyezhető például a véglezáráson, a falon vagy a leszívócsőben. Az ötvözeten belül a bizmut, ón és ólom atomjainak száma úgy aránylik egymáshoz, mint 48 ; 24 : 28, amely arány azért előnyös, mivel ez egy eutektikus arány, és ily módon az egyes alkotók szétválása az ötvözet előállítása közben nem következik be. A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját a következőkben a rajzok kapcsán ismertetjük részletesebben, ahol az 1. ábra a találmány szerinti kisnyomású higanygőz kisülési lámpát mutatja vázlatosan, hosszmetszetben az amalgámmal együtt, a 2. ábra a találmány szerinti lámpán belüli higanygőznyomást ábrázolja logaritmikusán a hőmérséklet függvényében, tiszta higany és különböző összetételű higany, bizmut, ón és ólom amalgámok esetén. Az 1. ábrán bemutatott lámpának 1 burája van, amely a 2 luminescens réteggel van bevonva, amely például mangánnal és antimónnal aktivált kalcium halofoszfát. A lámpa higanygőzzel és nemesgázzal, vagy nemesgázok kombinációjával, például argonnal és neonnal van töltve, melyek nyomása 260—530 Pa. Az 1 bura két végén van elhelyezve a 3 és 4 melegemissziós elektróda. A kisülési térben az 5 és 6 véglezárásoknál 125 mg bizmut, ón és ólom 7 ötvözete van, amelyhez 15 mg higanyt adunk, és amely az ötvözettel amalgámot képes alkotni. A 2. ábrán az A görbe a tiszta higany higanygőznyomását mutatja a hőmérséklet függvényében. A B, C és D görbék higany, bizmut, ón és ólom összetételű különböző amalgámok higanygőz-nyomását ábrázolja a hőmérséklet függvényében. A B görbe egy olyan amalgám esetén mutatja a gőznyomást, amelyben a higanynak, a bizmutnak, az ónnak és az ólomnak egymáshoz képesti atomi aránya 12 : 42 : 21 : 25. A C görbe egy olyan amalgám esetén mutatja a higanygőz-nyomását, amelynél a Hg ; Bi : Sn : Pb egymáshoz képesti atomi aránya 6 : 45 : 23 ; 26. Végül a D görbe egy olyan amalgám esetén mutatja a higanygőz nyomását, amelynél az atomi arány 3 : 47 : 23 : 27. Az ábrából látható, hogy a gőznyomás az amalgámok esetében egyazon hőmérsékletnél mindig alacsonyabb, mint a tiszta higany gőznyomása. Kitűnik továbbá az is, hogy az amalgámnál a gőznyomás 35 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten összemérhető a tiszta higany gőznyomásával. Ennek következtében azokban a lámpákban, amelyekben a B, C és D szerinti összetételű amalgámok vannak, könnyen begyújtanak ezen a hőmérsékleten. Az ábra továbbá azt is mutatja, hogyha a higany aránya az amalgámban csökken, akkor szélesebbé válik az a hőmérséklet-tartomány, amelyben a gőznyomás stabilizálódik. Látható továbbá, hogy a B és C görbék 70 °C alatt gyakorlatilag egybeesnek, függetlenül a higanynak a többi összetevőhöz képesti különböző arányától. A D görbe azt mutatja, hogyha a higany aránya az amalgámon belül öt alá csökken, akkor a higanygőz-nyomás 70 °C alatt kismértékben alacsonyabb, mint nagyobb higanyszázaléknál. A bizmutnak az ónhoz és az ólomhoz, a B, C és D görbék szerinti atomi aránya közel van a 48 : 24 : 28 eutektikumhoz; a bizmut—ón—ólom keverék arányának kismértékű eltérése az eutektikumtól lehetséges, feltéve, hogy a keverék dermedési pontjának hőmérséklete az eutektikus összetétel dermedési hőmérsékletétől nem tér el jobban, mint 5 °C. Szabadalmi igénypontok 1. Kisnyomású higanygőz kisülési lámpa, amelynek kisülési terében két melegemissziós elektróda és higanyamalgám van, azzal jellemezve, hogy az amalgám higany, bizmut, ón és ólomból áll. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
