CH237084A - Vakuumdichte Stromeinführung durch Quarzglas oder quarzähnliche Gläser und Verfahren zu ihrer Herstellung. - Google Patents

Description

      Vakuumdichte    Stromeinführung durch     quarzglas    oder quarzähnliche Gläser  und Verfahren zu ihrer Herstellung.    Die Erfindung hat eine vakuumdichte       Stromeinführung    durch Quarzglas oder quarz  ähnliche Gläser sowie ein Verfahren zu ihrer  Herstellung zum Gegenstand und bezieht sich  insbesondere auf vakuumdichte Stromeinfüh  rungen für     Hochdruckentladungslampen    mit  Betriebsdrücken von mehr als 30 Atmosphä  ren.

   Bei der Herstellung derartiger Stromein  führungen werden bekanntlich als Stromlei  ter vielfach     Molybdänfolien    benutzt, die je  nach der Lampentype und der beim Betrieb  der Lampe auftretenden Beanspruchungen  Dicken von     10,u    bis     30,u    aufweisen. An diese       Molybdänfolien    werden dann beiderseits meist       Molybdän-    oder     Tantaldrähte    angeschweisst,  die als äussere Stromzuleitungen und     Elek-          trodenhalter    dienen.

   Diese Stromeinführun  gen verhalten sich bei     lIochdruckentladungs-          lampen    mit Betriebsdrücken bis zu 10 oder  sogar 30 Atmosphären einwandfrei. Bei sehr  hohen Betriebsdrücken, beispielsweise bei sol-         chen    von 80 bis 100 Atmosphären und darüber,  treten jedoch     Schwierigkeiten    auf, insbeson  dere die, dass im Lampeninnern befindliches  Quecksilber im Laufe der Betriebszeit durch  feinste     gapillarspalte    längs der     Molybdän-          folie    aus dem Entladungsgefäss herausgedrückt  wird.

   Es tritt     dabei    stellenweise eine für das  blosse Auge nicht sichtbare Ablösung des  Quarzglases von der     Molybdänfolie    ein.       Offenbar    reicht die Haftfähigkeit von Quarz  glas und quarzähnlichen Gläsern auf     Molyb-          dänoberflächen    nicht aus, um den bei diesen       Hochdruckentladungslampen    überaus     hohan     Druck- und     Temperaturbeanspruchungen    zu  widerstehen.  



  Durch systematische Versuche wurde ge  funden, dass man bei     elektrischen    Hochdruck  entladungslampen von mehr als 30 Atmo  sphären Betriebsdruck zu einer vakuumdich  ten Stromeinführung kommen kann, wenn  man zwischen dem Quarzglas oder quarz-      ähnlichen Glas und der     Molybdänfolie    eine       Oxydzwischenschicht    von ganz bestimmter  Beschaffenheit vorsieht.

       Erfindunbsbeniii13     muss die als Stromeinführung dienende (in  bekannter Weise     vorzugsweise    10 bis<B>3011</B>  starke)     Molybdänfolie    mit einem     Holybdän-          oxydbelab    der Oxydationsstufe     Mo0..    bis       MoLO"    von höchstens 1     ,er,        vorzugsweise    0,1  bis 0,2     ,et,    Dicke     versehen        sein.    Es hat sich  gezeigt,

       da.ss    ein solcher aus     Mo0_    bis     Mo"O     bestehender     Oxydbelag        sowohl    fest an der       Molybdänunterlabe    als auch ebenso fest am       Quarzglas    haftet.

   Es ist wahrscheinlich sogar  so, dass ein solcher     Oyxdbelab    während des       Einschmelzvorbanbes    zu einem vielleicht nur  sehr geringen Bruchteil von dem     Quarzglas     aufgenommen wird, so     da.ss    die unmittelbar  an der     Molybdänfolie    liebende     Quarzglas-          schiebt        molybdänhaltib    wird.  



  Man hat zwar bereits     vorbeschlaben,          Stromeinführunbsdrähte    oder     -bänder    aus an  dern Metallen als     3lolybdän    vor dem Ein  schmelzen in Glas zu oxydieren und zu die  sem Zweck beispielsweise     Einschmelzbänder     aus Kupfer, Silber, Messing, Eisen, Nickel  oder deren     Legierungen    mittels oxydierender       Glasbläserflammen    auf hohe Rotblut zu er  hitzen.     Einschmelzfolien    aus den     erwähnten     Metallen haben sich jedoch für hochbelastete       Quarzblaseinschmelzunben    als unbrauchbar  erwiesen.

   Auch führt eine     1J\bertrabunb    des  genannten     Oxydierunbsverfahrens    auf     Moly1i-          dänfolien    nicht zum Ziel, weil bei hoher Er  hitzung der     Molybdänfolien    das normale       l#,foly        bdäntrioxyd    entsteht und mit     diesem     sich keine dauerhaften     Einsehmelzunben    er  zielen lassen.

   Erst die Erkenntnis, dass die       Oxydhaut    auf einer     Molybdänfolie    aus einem  Oxyd der Oxydationsstufe     Mo0-.    bis     Q10..0;     bestehen muss, also die Oxydationsstufe       Mo20zi    nicht     überschritten    werden darf, öffnete  den Weg zur Verwendung von oxydierten       Molybdänfolien    für Stromeinführungen     durch          Quarzglas    oder quarzähnliche Gläser.  



  Zur     Erzeugung    eines     Oxydbe        labes    der  Oxydationsstufe     1M0_    bis     110205    ist es z. B.  nur erforderlich, die     Molybdänfolie        -während     einer bestimmten Zeit auf verhältnismäl3i--    niedrige Temperaturen, nämlich auf     'Vempera-          turen    bis 650" C, unter oxydierenden     Bedin-    ;       bunben    zu erhitzen.

   Mit Sicherheit     ergibt     sich der     gewünschte        Oxydbelab,    wenn man  die     1lolybdänfolie    in     einem    Heizofen nach     un..          tenstehendeni    Rezept behandelt und     nach    dem  Erreichen der Temperatur von 600" C eine     wei-        j          tere    Oxydation durch schnelles     Abkühlen        ver-          verhindert.     
EMI0002.0083     
  
    Zeit <SEP> Erreichte <SEP> Temperatur
<tb>  nach <SEP> 0 <SEP> sec <SEP> 20" <SEP> C
<tb>  " <SEP> 6 <SEP> 

  " <SEP> 300" <SEP> C
<tb>  9 <SEP> " <SEP> 380  <SEP> C
<tb>  " <SEP> 12 <SEP> " <SEP> 460" <SEP> C
<tb>  " <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> " <SEP> 500" <SEP> C
<tb>  21 <SEP> " <SEP> 580" <SEP> C
<tb>  " <SEP> 24 <SEP> " <SEP> 600" <SEP> C       Der dabei entstehende     Molybdänoxydbelab          zeigt        iin        Gegensatz    zum     gelblichweissen          31olybdänti-ioxyd    ein braunes bis blauviolettes  Aussehen.

   Nach dein Einschmelzen der oxy  dierten Folie in das Quarzglas, das in üblicher  Weise unter Vakuum oder in einem indiffe  renten Gas vorgenommen werden kann, lässt  sieh auf der     Molybdänfolie    eine dünne braune  Schicht aus     Molybdändioxyd    erkennen.     Ein-          schmelzunblen    dieser Art haben sich auch bei  Lampen mit Betriebsdrücken von wesentlich       mehr    als 80 Atmosphären mit     bestem    Erfolg  bewährt.  



  Eine weitere     Verbesserung    der Einschmel  zung kann erzielt werden, wenn mau die       Molyhdä        nfolie    in     bekannter    Weise vor ihrer       Oxydiei-riiir";        ätzt,        was        schon    zur     Beseitigung     des     Grates        underjün;unb    der Kanten       vorbesclil' < i;'en    wurde.

   Eine solche Atzung  fördert     ]in        vorliegenden    Fall die Bildung der       .o,e-%viinscliten        Oxydsehicht.     



  Bei. der Herstellung von     Stroineinführun-          äen    für sehr hohe     Stronibelastunben        empfiehlt     es sieh ferner, zuerst in die     Molybdänfolie     in     bleiebfalls        bekannter    Weise Löcher zu  stanzen, dann die Folie zur     Beseitigung    der  dabei.

   entstandenen Grate zu ätzen und an  schliessend zu oxydieren, sowie beim     darauf-          fohäenden        Einschmelzen    der     oxydierten    Folie      in das Quarzglas oder     quarzähnliche    Glas  dieses, was an sich auch bekannt ist, mit  hohem Druck an die Folie     heranzupressen.     Hierdurch wird dann die Einwanderung von       Oxydteilchen    in das Quarzglas begünstigt.

    Durch die zusätzliche Anwendung .der für  sich bekannten Massnahmen der Lochung,  Atzung und späteren Einpressung der Folie  in das     Quarzglas        wird    es in Verbindung  mit der erfindungsgemässen Oxydierung der       Molybdänfolie    sogar möglich, vakuumdichte  Einschmelzungen mit     Molybdänfolien    von  mehr als 30/,t Dicke herzustellen.

Claims (1)

1. PATEN TANSPRtrCIIE I. Vakuumdichte Stromeinführung durch Quarzglas oder quarzähnliche Gläser mit einer Molybdänfolie, insbesondere für elektrische Hochdruckentladungslampen von mehr als 30 Atmosphären Betriebsdruck, dadurch gekenn zeichnet, dass die Molybdänfolie mit einem Molybdänoxydbelag der Oxydationsstufe Mo02 bis Moz0, von höchstens 1 ,u Dicke ver sehen ist.

   II. Verfahren zur Herstellung einer va kuumdichten Stromeinführung nach Patent anspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die Melybdänfolie in einem Heizofen unter oxy- dierenden Bedingungen in etwa<B>2</B>5 Sekunden von Raumtemperatur bis höchstens 650 C erhitzt und dann schnell abgekühlt wird. UNTERANSPR üCHE 1. Vakuumdichte Stromeinführung nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Molybdänoxydbelag eine Dicke von 0,1-0,2,u aufweist. 2.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass .die Molybdänfolie vor ihrer Oxydierung gelocht wird. 3. Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, .dass die Molybdänfolie vor ihrer Oxydierung geätzt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch II und Unteranspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Molybdänfolie vor ihrer Atzung gelocht wird. 5.

   Verfahren nach Patentanspruch II, da durch gekennzeichnet, dass beim Einschmel- zen der oxydierten Molybdänfolie in das Quarzglas oder quarzähnliche Glas dieses mit hohem Druck an die Molybdänfolie ge presst wird.