179875. lajstromszámú szabadalom • Halogén izzólámpa
3 179875 4 elegendően kicsi kell hogy legyen ahhoz, hogy károsan ne getterezze a hidrogént és brómot, vagyis azokat az anyagokat, amelyek jóval nagyobb mennyiségben vannak jelen a lámpában, mint az oxigén, és ezek, ezért könnyen telíthetik a gettert. A tantálnak az oxigénnel, brómmal és hidrogénnel szembeni affinitása valójában nagyon kicsit különbözik. A találmány elé célul tűztük ki egy halogén izzólámpának az előállítását, amelynek oxigéngettere van, elemi formában vagy vízként, amely lényegesen szelektívebben getterezi az oxigént, és amely nagyon széles hőmérséklet-tartományban hatásos. A kitűzött célt a bevezetőben körülírt lámpával a találmány szerint úgy értük el, hogy az oxigéngetter, wolframmal ötvözött tantál és az ötvözök súlyaránya V9—9/i között van. Megjegyezzük, hogy hidrogénbromid-tartalmú halogén lámpát ismertet a 7 943 091 számú holland szabadalmi leírás, amelynél oxigéngetterként — többek között — tantál-platina, vagy tantál-palládium ötvözetet használtak. Ezek a tantálötvözetek és az említett holland leírásban ismertetett ötvözetek nagy negatív képződési hővel rendelkeznek. (Hozzávetőlegesen 80 kJ/g.at.) Következésképpen az ötvözetben levő tantállal az oxigén képes, és a hidrogénbromid tovább nem képes reakcióba lépni. Ezzel ellentétben a wolfram/tantál ötvözeteknek nagyon kicsi negatív képződési hője van (hozzávetőlegesen 10 kJ/g.at); ily módon nem várható, hogy ilyen kis képződési hő mellett az ötvözetnek szelektív reakciója legyen gázokkal. Ezen túlmenően a találmány szerinti gettemek nemcsak nagy szelektivitása van, hanem az oxigénnel való reakcióképessége jóval nagyobb, mint a tiszta tantálnak. Ez a reakció-növekedés nagyobb, mint 30%. Másrészről az ötvözetnek a brómmal vagy hidrogénbromiddal való reaktivitása csak mintegy 0,25—0,05 a tiszta tantáléhoz képest, míg egyáltalán nem volt kimutatható, hogy a getter a lámpa gázkeverékéből hidrogént vont volna ki. A 3 748 519 számú amerikai szabadalmi leírás egy olyan lámpát ismertet, amely egy semleges gázzal van töltve, és amelyben 92,5 súly% tantál és 7,5 súly% wolfram-tartalmú oxigéngetter volt alkalmazva. Mivel ebben a lámpában nem fordul elő olyan gázkomponens, amelyhez a tantálnak ugyanakkora lenne az aktivitása, mint az oxigénhez, ennél az ismert lámpánál szelektív hatású getterre nem volt szükség. Ily módon az említett szabadalmi leírásból semmi esetre sem lehetett arra következtetni, hogy az alkalmazott gettemek szelektív hatása lett volna. Az ismert gettemek ezen túlmenően jelentősen kisebb a szelektivitása, mint amilyet a találmány szerinti bróm, wolfram ciklusos lámpában alkalmaztunk. Az ötvözött tantál-wolfram-getter hatását nagyon széles hőmérséklet-tartományban képes kifejteni. A lámpa működése közben a getter hőmérséklete rendszerint 300 és 1500 °C között van. Olyan esetekben, amikor a getter hőmérséklete magasabb, mint hozzávetőlegesen 700 °C, a lámpában semleges gázként nemesgáz vagy nemesgázok keveréke található. Hozzávetőlegesen 700 °C-nál alacsonyabb hőmérsékleten semleges gázként nitrogén is alkalmazható. Az ötvözött tantál/wolframgetter a lámpában huzalként, fóliaként, porként, tablettaként, vagy bármilyen más, hagyományos módon alkalmazható. A getter szelektivitása szempontjából csupán azt kell biztosítani, hogy a getter kapacitása elég nagy legyen ahhoz, hogy a lámpa alkatrészeiből felszabaduló oxigén káros hatását megakadályozza. A minimálisan alkalmazandó gettermennyiséget bármilyen lámpa esetén kis sorozatú vizsgálatokkal meghatározhatjuk, ennél a mennyiségnél figyelembe veendő a lámpa tisztítási műveletének minősége, valamint az alkalmazott alkatrészek. A gettert különböző módokon állíthatjuk elő. Például az ötvözet alkotóit por alakban egymással keverhetjük, a port összesajtoljuk, szintereljük, majd megömlesztjük, például egy kisülési ívben. Egy másik eljárás szerint egy alaptestre a két alkotó egyikéből egy alaptestet bevonunk, amelyre a másik alkotóból egy réteget viszüpk fel, például gőzkicsapatással, porlasztással vagy kémiai gőzkicsapatással, majd a két fém réteget egymásba diffundáltatjuk, magasabb hőmérsékleten. Egy további lehetőség szerint egy wolframhuzalra tantálhuzalt tekerünk, és a két fémet egymásba diflfundáltatjuk. A diffúziót egészen addig folytathatjuk, amíg homogén anyagot kapunk, vagy korábban is megszakíthatjuk, amikoris az egyik fémben a másik fémnek koncentrációs gradiense van. A getter szobahőmérsékleten, szabad levegőn nagyon stabil; így az eljárás alatt nincs szükség különleges kezelési intézkedésekre. A getter gyártási körülményeitől függően azonban a getter felületén részben oxid és/vagy nitridfilm alakul ki. Magasabb hőmérsékleten történő előkezeléssel — például 1100 °C-on, például 2 perc ideig — redukáló atmoszférában — például hidrogénben — a getter könnyen megtisztítható. A találmány szerinti lámpákat keményüveg burával lehet tervezni, például bórszilikát üveggel vagy alumínium-bórszilikát üveggel, vagy olyan burával, amely legalább 95 súly% szilíciumdioxidot, például kvarcüveget tartalmaz. A lámpák közönséges világítási célokra szolgálhatnak; de szolgálhatnak más, különös célokra is, mint például vetítésre, fénymásolásra vagy közlekedési lámpákként. A találmány szerinti lámpa kiviteli alakját a mellékelt ábrák alapján ismertetjük részletesen, ahol az 1. ábra a találmány szerinti lámpa egy első lehetséges kiviteli alakjának oldalnézete, a 2. ábra a találmány szerinti lámpa egy második lehetséges kiviteli alakjának oldalnézete, és a 3. ábra a találmány szerinti lámpában alkalmazott getter tulajdonságait bemutató diagram, különböző anyagösszetétele knél. Az 1. ábrán bemutatott lámpának kvarcüvegből levő 1 burája van, amely 2 és 3 lapításokkal van lezárva, mindegyik lapításba egy-egy molibdénből levő 4 és 5 fólia van beágyazva. A 10 izzószálnak a 8 és 9 lábai a hozzátartozó 4 és 5 fóliákhoz van hegesztve, amelyeknek másik végéhez külső 6 és 7 árambevezetők csatlakoznak hegesztéssel. A lámpa 1 burája egy vagy több nemesgáznak és hidrogénbromidnak a keverékével van töltve. A lámpában a hidrogénbromidnak ellenálló oxigén 11 getter van, amely wolframmal ötvözött tantálból van, és a két fém súlyaránya V9—% tartományon belül van. A bemutatott lámpa például gépjármű lámpaként alkalmazható. A 2. ábrán látható lámpának 20 burája és ezen kialakított 21 lapítása van. A 20 bura alkáli-alumínium-bórszilikát üvegből van. A 21 lapításon 22, 23 és 24 áram5 10 15 2C 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
