193513. lajstromszámú szabadalom • Villamos kisülőlámpa higanytárolója, valamint eljárás annak kialakítására
193513 A találmány tárgya villamos kisülőlámpa higanytárolója, legalább két, hő hatására deformálódó és higanyadalékot vagy higanytartalmú fémvegyületet tartalmazó, eredetileg lezárt tartályt alkotó fémfallal, továbbá a higanytároló kialakítására vonatkozó eljárás, amelynek során egy folyamatos szalagban egymástól előre meghatározott távolságban mélyedéseket alakítunk ki és ezekbe folyékony higanyadalékot vagy higanytartalmú fémvegyületet helyezünk, majd a mélyedéseket rájukhelyezett fémfallal zárt higanytárolóvá alakítjuk. A találmány szerinti higanytároló elsősorban olyan villamos kisülőlámpáknál alkalmazható, amelyeknek leforrasztott átlátszó vagy áttetsző kisülőedényük van, amely legalább egy katódot, legalább egy, lényegében csökkentett nyomású gázt és meghatározott mennyiségű higanyt tartalmaz. Ilyen kisülőlámpa tulajdonképpen a fénycső és a kisnyomású higanygőz lámpa, de ebbe a körbe sorolhatók a hidegkatódos parázsfény izzók is. Fénycső gyártás során az előzőleg pontosan lemért mennyiségű higany bevezetése a már leforrasztott és leszívott kisülőedénybe nemcsak technológiai szempontból jelent komoly nehézséget, hanem azért is, mivel a környezetre közismerten káros és biológiailag mérgező higany kiszökését meg kell akadályozni. A technika állásához tartozó, általunk ismert megoldásnál a folyékony higany adagolására elektromágneses szelepes adagolót alkalmaznak, amivel a folyékony higanyt a kisülőedény szívócsöve mellett elhelyezett vákuumszivattyúba adagolják, majd a higanycseppet töltőgázként is alkalmazott argongáz áram segítségével a kisülőedény belsejébe fújják vagy csepegtetik. Ennek a módszernek azonban számos hiányossága van. Elsősorban, a szóbanforgó adagoló nem alkalmas pontos mennyiségű higany adagolására. Másodsorban, az ilyen villamos kisülőlámpáknál szükséges kis mennyiségű higany sosem jut el teljes egészében a kisülőedény belsejébe, hanem visszamaradhat az adagolási úton, például magában az adagolóban vagy a szívócsőben. Harmadsorban, ha a higany bejuttatása forró környezetben történik, úgy párolgási veszteség léphet fel. Ezek miatt a kedvezőtlen tényezők miatt a gyakorlatban' szokásosan beadagolt higany mennyisége lényegesen meghaladja a ténylegesen szükséges mennyiséget és ez a nem drága, de ritka nyersanyag fölös pocsékolását jelenti. További hátrány, hogy a kisülőlámpa vagy a kisülőedény eltörése esetén a szabadba jutó higany károsítja a környezetet. A felsorolt hiányosságok kiküszöbölését megcélzó korábbi, ismert javaslat szerint a higanytartalmú fémvegyületet, azaz intermetallikus higanyvegyületet a katód köré, a katódporlódás-gátló vagy egyszerűbben katódl 2 védő ernyőre juttatják és ott rögzítik a kisülőedény szívócsövének leszúrása előtt. A szívócső leszúrása után a higany felszabadul a vegyületből, amikor az a kívülről bejuttatott hő hatására visszafordíthatatlanul elbomlik. Jóllehet ez az eljárás lehetővé teszi a higany tárolásának és adagolásának jobb ellenőrzését és a bejuttatott higanymennyiség csökkentését, a gyártás lényegesen nehezebbé és költségesebbé válik. A 3 764 842 számú US szabadalmi leírás olyan eljárást javasol, amelynek során a szükséges higanymennyiséget üvegkapszulába forrasztják úgy, hogy az üvegkapszulát kívülről hőhuzal veszi körül. Ezen a hőhuzalon áramot hajtanak át, minek hatására a hőhuzal felmelegszik és megolvasztja,majd átvágja az üvegkapszula falát, így a bezárt higany kiszabadul. Az üvegkapszula és a hőhuzal a katódvédő ernyőre van felszerelve. Ennek a megoldásnak az a hátránya, hogy az üvegkapszulának és a hőhuzalnak az összeszerelése és felszerelése bonyolult művelet, és különleges intézkedéseket kell foganatosítani, hogy megakadályozzák a széttört üvegkapszula darabjainak nemkívánt helyre jutását. További hiányosság, hogy a katódvédő ernyő is különleges kialakítást igényel. A 3 794 402 és a 4 182 971 számú US szabadalmi leírások olyan higanytárolót ismertetnek villamos kisülőlámpához, amelynél az üvegből vagy fémből készült és a higanyt tartalmazó kapszulába annak hosszirányában külön fütőszál van beforragztva. Ez a fűtőszál vezetékekkel külön áramforrásra csatlakozik, vagy pedig rádiófrekvenciás tekercsesei áramot indukálnak benne, minek hatására a fűtőáram elpárologtatja a higanyt és a kapszula a higanygőz megnövekedett nyomása következtében elreped. A kapszula vagy a katódvédő ernyőn, vagy máshol a kisülőedényen belül van elhelyezve, de a megoldásnak mindenképpen hátránya, hogy a kisülőedény falán járulékos áramvezető huzalt, illetve huzalokat kell átvezetni, vagy kisülőedény belsejében rádiófrekvenciás tekercset kell elhelyezni. További hátrány, hogy a kapszulának a beforrasztott fémhuzallal való elkészítése és összeszerelése ugyancsak bonyolult és költséges művelet. Az 1 475 458 számú GB szabadalmi leírás szerint a higanytároló a gáztöltésű kisülőlámpa szívócsövében helyezkedik el. A higanytároló két egymás mellett lévő, célszerűen különböző anyagú fémlapból áll, melyek úgy vannak összehegesztve, hogy belsejükben a folyékony higanyadalék elhelyezésére alkalmas mélyedés keletkezik. Hő hatására a gőzzé váló higany nyomása a fémlapokat szétválasztja és a kisülőedény belsejébe jut. E megoldás hiányossága, hogy a leforrasztott kisülőedény belsejének szívócsövön keresztül történő leszivattyúzását az abban elhelyezett higanytároló jelentősen lelassítja. További hátrány, hogy a higanygőz egy része a szívócsőben csapódik le úgy, hogy nem 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
