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Elektrische Lampe
Die Erfindung betrifft eine elektrische Lampe, insbesondere Infrarotstrahler, mit wenigstens einer in
Quarz oder einem ähnlichen Stoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 20 x 10 -7 einge- schmolzenen, streifenförmigen Folie aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, Wolfram, Platin,
Iridium od. dgl. bzw. gegebenenfalls deren Legierungen, deren Stärke in der Mitte grösser als an den Rän- dern ist.
Die am meisten verwendete Kombination besteht aus einer in Quarz vakuumdicht eingeschmolzenen
Molybdänfolie.
Die in der Mitte stärkeren Folien machen die Durchleitung stärkerer Ströme möglich als Folien gleichmässiger Stärke.
Es ist bekannt, in Glas eingeschmolzene drahtförmige Leitungen durch eine auf dem Draht ange- brachte Schicht aus Chrom, Nickel, Kobalt, Eisen, Thorium, Zirkon, Platin, Silizium, usw. gegen Oxydation zu schützen.
Die Anwendung solcher Schutzschichten auf streifenförmigen Folien, die in der Mitte stärker sind als an den Rändern, liefert bei Einschmelzung in Glas keine nennenswerten Schwierigkeiten.
Beim Einschmelzen solcher Folien in Quarz oder einem ähnlichen Material mit einem Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 20 x 10'7 ist es aber sehr schwer, eine vakuumdichte und oxydationsbestän- dige Einschmelzung zu erzielen.
Die Erfindung bezweckt, darin eine Verbesserung zu bringen.
Nach der Erfindung ist die Folie mit einer gegen Oxydation sct atzenden Schicht, wie Chrom, Nickel, Kobalt, Eisen, Thorium, Platin, Silizium und/oder deren Oxyde, bedeckt, wobei die Stärke des aus dem hochschmelzenden Metall bestehenden Kernes in der Mitte grösser als 15 Mikron und kleiner als 70 Mikron ist, und sich auf diesem Kern eine 1 - 8 Mikron starke Schicht befindet, die aus einer Legierung des Materials der schützenden Schicht mit dem Kernmetall besteht, wobei weiterhin diese Schicht mit einer 0, 5 - 4 Mikron starken Schicht des schützenden Materials und/oder dessen Oxyds bedeckt ist, wobei die letztgenannte Schicht gegebenenfalls noch einen geringen Prozentsatz des Kernmetalls enthält, vorzugsweise jedoch hievon frei ist und ausserdem einen Schmelzpunkt aufweist,
der niedriger ist als die Erweichungstemperatur des Quarzes oder des diesem ähnlichen Stoffes.
Die Erfindung wird anHand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Fig. l zeigt eine Ansicht eines Lampenendes mit einer Einschmelzung nach der Erfindung und Fig. 2 einen Schnitt durch den Einschmelzkörper gemäss der Ebene Il-11 von Fig. 1.
In Fig. l bezeichnet 1 die Zylinderwand einer aus Quarz bestehenden elektrischen Lampe, z. B. eines Infrarotstrahlers, deren Ende 2 um eine streifenförmigeEinschmelzfolie 3 mit an dieser befestigten Strom- zuführungsdrähten 4 und 5 gequetscht ist. Auf dem in den Zylinderraum der Lampe reichenden Ende des Drahtes 5 ist eine Glühspirale 6 befestigt, von der nur einige Windungen dargestellt sind.
Wie aus Fig. 2 ersichtlich, besteht die Einschmelzfolie aus einem im Schnitt mandelförmigenKem 31, einer den Kern bedeckenden Zwischenschicht 32, und einer äusseren Schicht 33, die an den Seiten Ausläufer 34 aufweist.
Der Innenkern 31 besteht im dargestellten Falle aus Molybdän, die Zwischenschicht 32 aus einer Mo- lybdän-Chrom-LegieruÍ1g mit einem nach aussen zu abnehmenden Molybdängehalt, und die äussere
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Schicht 33 aus Chrom und/oder Chromoxyd und gegebenenfalls noch einem geringen Prozentsatz Molybdän.
Der Schmelzpunkt einer Molybdän-Chrom-Legierung ist im allgemeinen umso niedriger, je geringer der
Molybdängehaltist. Vor dem Einschmelzen der Folie besteht diese nur aus dem Kern 31 und der Schicht 32.
Die beim Formen der Quetschung angewendete hohe Temperatur von etwa 20000C bewirkt, dass der vom
Kern 31 abgekehrte Teil der Schicht 32, der einen niedrigeren Schmelzpunkt als der dem Kern zugekehr- te Teil aufweist, wegschmilzt und die unter einem Mikroskop deutlich wahrnehmbare äussere Schicht 33 mit den zugehörigen dünnen durchscheinenden Ausläufern 34 auftritt. Während des Quetschens kann ein
Teil des Chroms an den Stellen 33 und 34 in das gegen weitere Oxydation schützende Chromoxyd über- gehen. Naturgemäss kann hier auch noch etwas Molybdän vorhanden sein. Dessen Gehalt ist aber so gering, dass das erwähnte Wegschmelzen stattgefunden hat.
Der Kern der etwa 4 mm breiten und in Richtung der Drähte 4 und 5 etwa 8 mm langen Einschmelz- folie hit in der Mitte des Querschnitts eine Stärke von etwa 22 Mikron. Experimentell wurde festgestellt, dass diese Stärke nicht weniger als 15 Mikron sein darf, da die Folie sonst während des Einschmelzens reisst, anderseits darf diese Stärke nicht mehr als 70 Mikron betragen, da dann die Vakuumdichtheit der Einschmelzung in Frage gestellt ist.
Die äussere Schicht 33 hat eine Stärke von etwa 2 Mikron. Zum Schutz gegen Oxydation muss die Stärke dieser Schicht wenigstens 0, 5 Mikron betragen, während für eine vakuumdichte Einschmelzung eine Stärke von höchstens 4 Mikron zulässig ist.
Die Zwischenschicht 32 hat eine Stärke von etwa 2 Mikron. Diese Schicht muss wenigstens 1 Mikron stark sein, um eine hinreichende starke Schicht 33 entstehen zu lassen, während eine Stärke von mehr als 8 Mikron die Vakuumdichtheit in Gefahr bringt.
Die Streifenbreite der Ausläufer 34 beträgt im dargestellten Falle beiderseits etwa 1,5 mm. Überraschenderweise hat sich ergeben, dass dieseStreifenbreite eine Anzeige über die Qualität der Einschmelzung ergibt.
Bei wesentlich schmäleren Ausläufern ist der Schutz gegen Oxydation des Molybdänkernes nicht gewährleistet, während das Vorhandensein wesentlich breiterer, z. B. bis zum Rand der Quetschung reichender Ausläufer auf unzureichende Vakuumdichtheit der Einschmelzung deutet.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Elektrische Lampe, insbesondere Infrarotstrahler, mit wenigstens einer in Quarz oder einem ähnlichen Stoff mit einem Ausdehnungskoeffizienten von weniger als 20 x 10-7 eingeschmolzenen, streifenförmigen Folie aus hochschmelzendem Metall, wie Molybdän, Wolfram, Platin, Iridium od. dgl. bzw.
gegebenenfalls deren Legierungen, deren Stärke in der Mitte grösser als an den Rändern ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Folie (3) mit einer gegen Oxydation schützenden Schicht (33), wie Chrom, Nickel, Kobalt, Eisen, Thorium, Platin, Silizium und/oder deren Oxyde, bedeckt ist, wobei die Stärke des aus dem hochschmelzenden Metall bestehenden Kernes (31) in der Mitte grösser als 15 Mikron und kleiner als 70 Mikron ist, und sich auf diesem Kern eine 1 - 8 Mikron starke Schicht (32) befindet, die aus einer Legierung des Materials der schützenden Schicht (33) mit dem Kemmetall besteht, und dass weiterhin diese Schicht (32) mit einer 0, 5 - 4 Mikron starken Schicht (33) des schützenden Materials und/oder dessen Oxyds bedeckt ist, wobei d :
e letztgenannte Schicht gegebenenfalls noch einen geringen Prozentsatz des Kernmetalls enthält, vorzugsweise jedoch hievon frei ist und ausserdem einen Schmelzpunkt aufweist, der niedriger ist als die Erweichungstemperatur des Quarzes oder des diesem ähnlichen Stoffes.