179454. lajstromszámú szabadalom • Elektromos fénnyforrás oxidáció ellen védett árambevezetőkkel
3 179454 4 tett módszer szerint gázkisülő csövek (fényforrások) árambevezető elektródájának a szárán, a kisülőtér felőli oldalon. Ennek alapvetően más a célja, mint a tárgyi bejelentésnek, mert az üveg védőbevonat az elektród szárát védi a kisülőtérből oda kondenzáló agresszív anyagtól. Az US 3 420 944 számú szabadalmi leírásban az árambevezető fólia oxidációjának védelmére teljes általánosságban oxidációnak ellenálló bevonatot ajánlanak, konkrétan fém illetve szilicid bevonatot. Ennek a módszernek az a hátránya, hogy alkalmazása esetén a fém és a kvarc között nemkívánatos helyeken is létesülhet tapadás, ami a kvarc berepedését okozza. Használatos olyan megoldás is, ahol a hegesztési pontot és a kivezetőelektródát üvegprekúrzor oldatból felvitt hártyavékony üvegréteggel vonják be. Ilyen módszer került ismertetésre az Országos Találmányi Hivatalhoz 1979. V. 11-én benyújtott, EE-2659 alapszámú bejelentésben. A találmány célkitűzése és rövid összefoglalása Találmányunk célja a bevezetőkön, illetőleg a bevezető huzal és a bevezető fólia hegesztési pontján olyan védőbevonat előállítása, mely megoldja ezek megvédését az oxidációtól és ezáltal megjavítja a lámpák megbízhatóságát és megnöveli élettartamát. Az eddig ismert módszerek alkalmazásának egyik hátránya, hogy alkalmazásukkal a fémelektróda és a bura lapításának kvarcanyaga között nemkívánatos helyeken is létesülhet tapadás. A másik hátrány, hogy a módszer alkalmazása csak laboratóriumi körülmények között valósítható meg, ami csaknem kizárja a tömeggyártásban történő sikeres bevezetést. Találmányunk célja az ismert megoldások fenti hátrányainak kiküszöbölése és olyan megoldás megalkotása, mely jobban automatizálható és tömeggyáitási célra is megfelel. A találmány tárgya tehát elektromos fényforrás, mely legalább egyik végén lapítással lezárt kvarcüveg burából, az elektromos energiát fényeregiává átalakító szerkezeti elemből, izzószálból és/vagy gázkisülőrendszerből áll, az árambevezetést a burát lezáró lapításba ágyazott fémelektródák végzik. A találmány szerinti fényforrásra az jellemző, hogy az árambevezetők oxidációvédő bevonatként — legalább részben - le vannak fedve szilíciumtartalmú vegyülettel, melyet a félvezetőgyártási technológiában használt módon gőzfázisból választunk le az elektródákra. Találmányunk lényegéhez tartozik továbbá, hogy a szilíciumtartalmú, gőzfázisból leválasztott védőréteg fölé egy újabb bevonatot viszünk fel az elektródákra, mely megakadályozza, hogy az elektródák a lapításos beforrasztás művelete közben a kvarcüveghez tapadjanak. Találmányunkat a leírás további részében részletesen ismertetjük. A találmány jobb megértésének elősegítésére ábrákat mellékelünk. Az ábrák felsorolása Az 1. és 2. ábra olyan magas hőmérsékleten üzemelő elektromos fényforrásokat ábrázol, melyekben a találmányunk szerinti megoldás alkalmazásra kerül. Az 1. ábra fémhalogéngőz lámpa vázlata, ahol külső 1 lámpabura, 2 kvarckisülőcső (kvarctest), 3 kvarclapítás, 4 árambevezető szerelvény látható. A 2. ábra halogén izzólámpát mutat be, ahol 1 a lámpabura (rendszerint kvarcüveg), 3 a kvarclapítás, 4 az árambevezető szerelvény, 5 az izzószál. A 3. ábra egy az 1. ábra szerinti 2 kvarctest kinagyított vázlata a találmány szerinti 4 árambevezető szerelvénnyel. Az áram bevezetése a kisülőtérbe a 3 kvarclapításba ágyazott 4 árambevezető szerelvénnyel történik, melynek részei a 41 bevezetőhuzal, 42 árambevezető fémfólia (magas hőmérsékletnek ellenálló fém, pl. molibdén), 43 katódcsap, 44 katód, 45 és 46 külső és belső kötési pontok a Mo fólia és a huzalok között, 47 tágulási hézag a bevezetőhuzal mellett. 4. és 5. ábra a találmányunk szerinti fémhalogéngőz lámpa árambevezetője elölnézetben és oldalnézetben a találmányunk szerinti 51 védőréteggel, 52 kvarchoz nem tapadó bevonattal. 6. és 7. ábra a kvarclapításba forrasztott árambevezetőket mutatja elöl- és oldalnézetben. 3 a kvarclapítás, 4 árambevezető szerelvény, 47 a tágulási hézag, 51 a védőréteg, 52 a kvarchoz nem tapadó bevonat. A 8. ábra a rétegleválasztáshoz használt csőkemence vázlata, ahol 81 a fűtőtest, 82 a reaktorcső (általában kvarc), 83 a reakció- és hordozógázokat szolgáltató egység, 84 az árambevezetőket tartó szerkezet, 85 a bevonandó elektródák. A találmány ismertetése Mint a bevezetőben már említettük, a lámpa élettartamát és megbízhatóságát a 45 külső kötési (brézolási) pont oxidációja döntő mértékben meghatározza. Találmányunk szerint ennek a pontnak és bevezetőhuzalnak a védelme oly módon oldható meg, hogy a védendő részt olyan vékony védőréteggel vonjuk be, mely szilíciumnitridből, Si-ből, vagy Mo-sziliddből, esetleg ezek keverékéből áll, és amely több-kevesebb oxidot (oxinitrid, oxiszilicid) tartalmazhat. Ilyen rendszereknél csak a fólia az, ami zár és a kivezető drótnak nem szabad a kvarccal közvetlenül érintkezésbe lépnie, azért mert sem a volfram, sem a molibdén vastagon a kvarcba nem építhető be, eltérő hőtágulási együtthatója miatt. Lapított rendszereknél ez az eljárás oly módon életképes, hogy az igen melegen lapitott szerkezetben a huzal nagyobb hőkiterjedésű együtthatója miatt a gyártás közbeni magas hőmérsékletről a drót lehűl, és 47 tágulási hézagot képezi maga mellett egészen a fóliáig. Tulajdonképpen ez az a csatorna, amelyen keresztül a kényes 45 külső kötési pont oxidálódik, és ez a 47 tágulási hézag az, amelyet feszültség miatt nem szabad megszüntetni. Abban az esetben, ha a huzalt olyan réteggel vonjuk be, amely a kvarchoz közvetlenül tapad, a lapítási rész feltétlenül elreped. Éppen ezért az általunk javasolt védelem ebben az esetben két rétegű, a tulajdonképpeni 51 védőréteget ott ahol a kvarcba közvetlenül be nem építhető drót helyezkedik el, egy további grafitréteggel látjuk el, mely kvarchoz nem tapadó anyagból áll, azért, hogy a lapítás során a huzal, illetőleg a bevonattal ellátott huzal a kvarcba ne tudjon beleolvadni és ne tudjon annyira hozzáragadni, hogy ez repedésekre vezessen. Abban az esetben, ha nem kvarclapításról, hanem keményüvegről van szó, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
