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Verfahren zur Herstellung eines Spiegelbelages für Dewar-Gerässe.
Bisher war es üblich, den Spiegelbelag an Dewar-Gefässen durch chemische Fällung von Silber herzustellen. Derart hergestellte Spiegel zeigen jedoch zwei erhebliche Nachteile : 1. sie lassen sich schwer gasfrei machen und verschlechtern deshalb in kurzer Zeit das Vakuum und 2. ist nur die dem Glase zugekehrte Fläche gut spiegelnd, während die gegen den Hohlraum des Gefässes gerichtete an das Vakuum angrenzende Silberfläche meist nur einen matten Glanz aufweist. Beide Übelstände lassen sich vermeiden, wenn man den spiegelnden Überzug nicht auf chemischem Wege aus einer Flüssigkeit fällt, sondern ihn durch Metallzerstäubung im Vakuum herstellt.
Es sind bereits Methoden zur Metallzerstäubung im Vakuum, insbesondere für optische Zwecke, bekannt geworden, jedoch erfordern sie komplizierte Hilfseineirichtungen, insbesondere die Einführung von Elektroden in dem luftleeren Raum, wodurch diese Verfahren für eine fabriksmässige Verspiegelung von Dewar-Gefässen ausscheiden.
Bei Zerstäubung durch Wirbelstromerhitzung entsprechend dem vorliegenden Patente fallen jedoch alle die genannten Nachteile weg. Viele derart zerstäubte Metalle haben ausserdem die Eigentümlichkeit als kräftige Absorptionsmittel zu wirken und etwa vorhandene Gasreste mit grosser Sicherheit zu entfernen. Nun ist es aber besonders wichtig, dass selbst die letzten Gasspuren in einem Dewar-Gefässe ausgepumpt sind, weil ein nur mässig verdünntes Gas ein relativ guter Wärmeleiter ist.
Durch den Wirbelstromspiegel wird somit nicht nur die lästige Gasabgabe, die bei anderen Spiegeln vorhandenwar, vermiedensondern er wird überdies solche Gasreste zu binden imstande sein, die auf irgendeine Art in das Innere des Gefässes gelangt sind.
Es ist von grosser Wichtigkeit, dass auch die dem Vakuum zugekehrte Fläche des Belages gut reflektiert. Die strahlende Wärme, vor deren Eintritt der Inhalt des Dewar-Gefässes geschützt werden soll, trifft zunächst auf jenen Spiegelbelag, der dem Glase zugekehrt ist. Die Aussenwand des Gefässes ist jedoch trotz dieser Reflexionswirkung auf der Temperatur der Umgebung und strahlt durch das Vakuum gegen die innere Gefässwandung. Es ist deshalb von Wichtigkeit, dass die dem Vakuum zugekehrte Seite des Spiegelbelages der inneren Gefässwandung möglichst wenig absorbiert, d. h. also, möglichst gut reflektiert. Dass diese Forderung bei den chemischen Spiegeln nicht erfüllt Ist, ist allgemein bekannt.
Dass sie hingegen bei dem durch Wirbelstromerhitzung hergestellten Zerstäubungsspiegeln zutrifft, kann jedermann sehen, der eine verspiegelte Elektronenröhre zerschlägt.
Für die Herstellung solcher Spiegeln, die Absorptionseigenschaft aufweisen. eignen sich insbesondere die Erdalkalimetalle, also Magnesium, Kalzium, Barium, Strontium. Ihre Zerstäubung erfolgt zweckmässig durch Erhitzung eines Ringes aus schwer schmelzbarem Metall, der eine Auflage von dem zu zerstäubenden leicht zerschmelzbaren Metall trägt. Diese Auflage kann entweder in zusammenhängender Form den ganzen Ring überziehen, oder in Form einzelner unzusammenhängender Stücke auf dem Ringe befestigt sein. Diese Befestigung kann beispielsweise durch Schweissen erfolgen. Die Zerstäubung geschieht dadurch, dass dieser Ring während das Gefäss an der Pumpe liegt, zum Glühen gebracht wird, indem ein kräftiges hochfrequentes Magnetwechselfeld derart erregt wird, dass die Magnetkraftlinien die Ringfläche senkrecht durchsetzen.
Ein derartiges Gefäss ist in der beigeschlossenen Zeichnung dargestellt ; der durch Wirbelstrom zu erhitzende Ring ist mit R bezeichnet, das aufgelegte Erdalkalimetall mit E und oberhalb des Gefässes ist eine Induktionsspule dargestellt, mittels derer, wenn sie übergeschoben wird, die Erhitzung des Ringes R und die Zerstäubung der Einlage E erfolgt.
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Bei hohen Verdünnungsgraden der Luft nimmt die freie Weglänge bedeutend zu, daher finden zwischen den Molekülen die Zusammenstösse nur relativ selten statt und so erklärt es sich, dass bei dem geschilderten Zerstäubungsverfahren leicht eine Schattenwirkung eintrifft, d. h. das zerstäubte Metall fliegt geradlinig von dem Punkte, wo die Verdampfung stattgefunden hat, bis zu einem Punkte der Gefässwandung, wo es wieder haften bleibt. Es ist deshalb nützlich, die Anordnung so zu treffen, dass womöglich jeder Punkt des Hohlraumes von dem Ringe aus durch eine gerade Linie ohne schneiden der Wände erreicht werden kann. In der beigegebenen Patentzeichnung ist diesbezüglich einiger Stellen am Boden des Gefässes nicht erfüllt. In solchen Fällen ist es nützlich, mehrere Zerstäubllngskörper anzuordnen.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung eines Spiegelbelages für Dewar-Gefässe, dadurch gekennzeichnet, dass er durch Zerstäubung eines Metalles im Vakuum durch Wirbelstromerhitzung erzeugt wird.