197809. lajstromszámú szabadalom • Getterrel ellátott villamos lámpa
197809 lag alacsony, hanem viszonylag magas lesz az a hidrogénnyomás is, amelynél a hidrogén abszorpciója létrejön. 0,4%-nál jelentősen alacsonyabb arányok esetén a gáz-abszorpció sebessége alacsony. Egy előnyös kiviteli alak szerint a getterben levő fémek aránya 2—10% (mól/mól) tartományon belül van. A getternek ekkor nem csupán nagy a kapacitása és alacsony a hidrogén maradék nyomása, de nagy lesz a gáz abszorpciós aránya is. Előnyös továbbá, hogy a viszonylag költséges Pd fém tartalma ez esetben alacsony. A getter kapacitása szempontjából előnyös, ha a lámpa élettartamának kezdetén annak oxigén-tartalma alacsonyabb tartományban van az említett 0,02—1,0 tartományon belül (O mólszáma/második fém mólszáma), például 0,05 és 0,2 között van. Az említett szélesebb tartománynál jelentősen alacsonyabb arányok esetén a hidrogén abszorpciója nagyon lassú. Ha a getter részecskemérete jelentősen nagyobb, mint az említett 40pm-es érték, akkor a getter fajlagos felülete kicsi, és ezért az abszorpciós arány alacsony lesz. Abban az esetben, ha a getter részecskemérete jóval 0,1 pm alatt van, akkor a getternek valójában nagy lesz az abszorpciója, de a getter ekkor rosszabbul tud ellenállni a lámpa gyártása során felmerülő körülményeknek. Az optimális getterhatást 0,1—40pm részecskeméret tartományban érjük el. A találmány szerinti lámpa lehet egy izzólámpa, amelyben a fényforrás egy izzószál, vagy lehet egy gázkisülőlámpa, például egy nagynyomású kisülőlámpa. A fényforrás ekkor egy elektródapárból, valamint egy belső bura által körülvett, ionizálható közegből áll. Egy lehetséges változat szerint a lámpa lehet például egy kisnyomású higanygőz kisülőlámpa. A fényforrás ebben az esetben egy higanyt tartalmazó, gázba benyúló elektródapár. A találmány szerinti lámpa egy kiviteli alakját a rajzokon bemutattuk. A rajzokon láthatók még a getterrel elért kísérleti eredmények is, a referenciaanyaggal történő öszszehasonlításban. A rajzokon az 1. ábra egy izzólámpa oldalnézete, részben kitörve, a 2—7., 9. és 10. ábrák több anyagnak a vízgőzzel való reakcióját szemléltetik grafikusan, a 8. ábra két anyagnak a hidrogénnel való reakciósebességét szemlélteti. Az 1. ábrán látható izzólámpának egy átlátszó üvegből levő 1 burája van, amely vákuumtömören le van zárva, és amelyben 3 fényforrásként egy izzószál van elhelyez3 ve. A 3 fényforrástól 4 vezetékek nyúlnak az 1 bura falán keresztül a külső térbe, ahol azok a lámpa 5 fejéhez vannak csatlakoztatva. Az 1 búra belső felületén elektrosztatikusán felvitt 2 porréteggel van bevonva. A lámpa 1 buráján belül egy 6 getter van elhelyezve, amely egy első fémnek egy második fémmel alkotott fémek közötti vegyületéből álló részecskéket tartalmaz. A 6 getter első fémként Pd-t tartalmaz, amely kémiailag kötve van legalább egy, a Zr és Y csoportból választott második fémhez, az „első fém mólszámaXl00%/(első fém mólszáma plusz második fém mólszáma)'’ arány 0,4—15% tartományban van, továbbá kémiailag oxigén is kötve van, ahol az „O mólszáma/második fém mólszáma” 0,02—1,0 tartományban van, és a getter részecskéinek mérete többnyire <i40 pm. Az ábrán a getter részecskéi egy 7 huzal köré tablettává vannak sajtolva. Egy kísérlet során 225 V feszültségről 40 W teljesítményt felvevő lámpákat gyártottunk, hagyományos gyártógépsoron. A lámpáknak bevonat nélküli, átlátszó burájuk volt, amelyeknek az átmérője 60 mm volt, vagy olyan burájuk volt, amely fehér, elektrosztatikusán felvitt, és mintegy 57 mg Si02-t, valamint mintegy 6 mg Ti02-t tartalmazó bevonattal rendelkezett. Az izzószálat 170 pg vörös-foszforral láttuk el. Mindegyik lámpát leszivattyúztuk annak érdekében, hogy a gettert megóvjuk a káros gázoktól, mint például az oxigéntől, hidrogéntől és a legjelentősebb mértékben a víztől. A lámpákat élettartamuk végéig működtettük, adott esetben egy forró edényben (H.P), nevezetesen egy lényegében zárt világítótestben, amelyben a hőmérséklet a lámpa működése közben viszonylag magas értékre növekszik. Készítettünk lámpákat a találmány szerinti getterrel, valamint anélkül. A getter 8 mg port tartalmazott, amelyben a részecskeméretek 0,-1 — 40 pm tartományban voltak, és amelyben Pd kémiailag Zr-hez volt kötve, ahol a „Pd mólszáma ■ 100%/(Pd mólszáma plusz Zr mólszáma) "=8,7% volt, és amelyben kémiailag kötött oxigén volt, ahol az „O mólszáma/Zr mólszáma"=0,1 volt. A port 16 mg nikkelporral kevertük, és 24 mg-os tablettákká sajtoltuk. Amint a következőkben látható, a nikkelpor maga nem rendelkezik abszorpciós tulajdonságokkal. A nikkelpor azt a célt szolgálja, hogy a gázok abszorpciója után megelőzzük a tablettának a repedését és széthullását, amiután az nem maradna meg eredeti helyén, a lámpán belül. A getter hőmérséklete a lámpa működése közben mintegy 300°C-t ér el. A kísérleti eredmények az alábbi, I. táblázatban vannak összefoglalva: 4 5 10 15 20 25 X 35 40 45 50 55 60 3
