185365. lajstromszámú szabadalom • Izzókatód nagynyomású gázkisülőlámpákhoz
1 185 365 2 rétegben van emitíáló anyag, azt a kisülés onnan íeporlaszlja, annak összetételétől függetlenül és a degradációnál leírt káros hatásokat váltja ki Vannak olyan gázkisülőlámpák, melyeknél a stacionárius működés és a begyújtás optimuma egyetlen anyaggal nem biztosítható. Ilyen esetben az általunk ismertetett föidalkáli voiframátokat egyéb, önmagában ismert emitíáló anyagokkal, vagy azok hatását módosító egyéb oxidokkal keverjük. Ilyenek például a thóriumoxid, az ittriumoxid, a ritka földfémek oxidjai stb. Találmányunk ismertetését rajzmeüáklettei és megvalósítási példákkal tesszük teljessé. A rajzmelléklet 1. ábráján mutatjuk be a nagynyomású gázkisülőlámpa katódját vázlatosan. Az ábrán 1 a volfrám katódbot, 2 a katódbct legömbölyített emittáló vége, 3 kétrétegű, belül laza voifrámspirál, 4 emittáló anyag a laza menetek között. 1. példa A 400 W-os nagynyomású Na-gő2 lámpához a kaíódot a találmányunk szerinti katódaktiváló anyaggal az alábbiak szerint készítjük: 509,83 g BaC03 190,69 g SrC03 299,48 g W03 keverékét 500 ml alkoholban elkeverjük és 12 órán keresztül golyősmalomban őrléssel homogenizáljuk. Beszárítjuk, majd 1400 °C-on izzítjuk. A tégely falától a zsugorodott anyag elválik. A falra tapadt anyagot a tégelyben hagyjuk, mert az a tégely falával már részben reagált. Az anyagot összetörjük, 500 ml alkohollal elegyítjük és az ismertetett műveletet megismételjük, végül az anyag kristályszerkezetét röntgendiffrakcióval ellenőrizzük. Az ellenőrzött Ba2 SrW06 összetételű anyagból 100g-ot 50 ml butilacetátía! és 0,2 g bedakrilial Fritsch féle : bolygómalomban 1 órai őrléssel masszát készítünk. A katódszerelvényeket ebbe a masszába bemártjuk, a kátéd belső meneteinek hézagait vákuum és atmoszférikus nyomás ismételt alkalmazásával a masszával feltöltjük. A katódok külsejéről oldószeres öblítéssel eltávolítjuk a masszafelesleget, majd akatódokat megszárítjuk. A katódokat szárazon 2-5 mm-es éles volfrámdarával keverve golyó nélkül golyósmalomba rakjuk, 1/2 érán át forgatjuk. Ezzel a művelettel a katódok külsejéről a massza maradékati lekoptatjuk. A katódokat a volfrámdarától rázással elkülönítjük, a rajtamaradt port lekeféljük, a katódokat 1400 °C hőmérsékleten vákuumban izzítjuk, utána 400 W-os nagynyomású Na-gőz lámpába be-, építjük. 2. példa 175 W-os Hg-gőz lámpa katódjának készítése: 668,80 g BaC03 45,48 g SrC03 285,72 g W03 keverékét az 1. példában ismertetett módon kezeljük egészen a röntgendiffrakcióval végzett ellenőrzésig. 70 g ellenőrzött anyagot (összetétele: Ba275Sr02SWO6) 30 g Th02-dai, 50 ml butilacetáttal és 0,2 g bedakrilial Fritsch malomban az 1. példában ismertetett módon bevonásra alkalmas katódmasszává őröljük és a katódokat ezzel a masszával ugyancsak az 1. példában leírt módon bevonjuk. A találmányunk szerinti katódaktiváló anyag előnyös tulajdonságait és haladó jellegét párhuzamos íámpakísérietekkel bizonyítottuk. Kisülőlámpákat készítettünk a fenti 1. és 2. példa szerinti katódaktiváló anyagokkal és a hagyományos, ismert Ba2 CaW06 összetételű kaíódakriváíó anyaggal. A kísérleti lámpákat hagyományos tartós égetési vizsgálatokkal és a katódaktiváló anyag degradációs sebességének röhtgendiffrakciós mérésével végeztük. A degradációs sebességet a katód-eredetű öregedési jelenségek gyors vizsgálata céljából definiáljuk. Értelme, hogy a katód eredetű öregedést a katódanyagnak az égőtest végére jutása okozza. Ezzel fény csökkenést, az égőtest falával való kémiai reakciók következtében törést, továbbá végfeketedásek következtében előálló hőmérsékletemelkedést, ezáltal az elektromos adatok megváltozását idézi elő. Ez utóbbi törés, vagy elektromos működésképtelenség oka lehet. A katód öregedése vizsgálataink szerint egyértelműen mérhető azzal, hogy az eredeti Ba2CaW06, illetőleg Ba2SrWOó katódaktiváló anyag mellett megjelenő, nem emittáló MeW04 mennyiségét méjjük, ahol Me lehet Ba, Ca, Sr. A degradálódás az Me3W06 és MeWC>4 aránya, mely pl. röntgendiffrakciővai mérhető, a degradációs sebesség ennek időbeli változása. Hosszú tartóségetések szerint a kezdeti degradációs sebesség korrelál a reális tartóségetések eredményével, azzal a lényeges különbséggel, hogy a degradációs sebesség már 1000-2000 óránál mutatja az eitéréseket (ha azok vannak), míg a szokásos tartóségetések a véletlen hibák miatt esetleg csak lényegesen hosszabb idők alatt mutatnak szignifikáns különbséget, azzal is komplikálva, hogy legalább 3 adat (fénycsökkenés, törés, elektromos paraméterek) képezik a következtetés alapját. A fent említett kísérleti lámpákat a vizsgálat gyorsítása céljából 30 perc bekapcsolás, 20 perc kikapcsolás ciklussal végeztük, mert ez az üzemmód veszi leginkább igénybe a katódot. Az 1. példa szerinti aktiváló anyaggal készített katódok röntgendiffrakcióval mért kezdeti degradációs sebessége kb. 0,7, a Ba2CaW06 degradációs sebességét í-nek véve. Az eddigi tartóségetési eredmények az alábbi szignifikáns különbséget mutatják lumen/watt értékben: katódaktiváló anyag 100 óra lumen/watt 3000 óra 7500 óra Sa2SrW06 100 % 95% 79,3 % Ba27sSr0 ísWOe 100% 93% 72 % Ba2CaW06 100% 91 % 67 % Szabadalmi igénypont Izzókatód nagynyomású gázkísülőlámpákhoz, mely megás olvadáspontú fémből kiképzett fémszerkezetből és a szerkezet belsejében tárolt aktív anyagból áll, azzal jellemezve, hogy az aktív anyag Ba2SrW06 vagy Ba. 75Sr025 W06 képletnek megfelelő elektronemissziót elősegítő vegyületet tartalmaz. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 í db ábra
