CS224100B1 - Z.půaob plnění výbojky plynem a zahfeení k provádění způsobu - Google Patents

Description

Vynález se týká způsobu plněni výbcřjky, obzvláětě laserové výbojky, plynem. Současně je vyřešeno zařízeni, kterým lze tento výhodný způsob provádět.

Výbojky sestávají z křemenné trubice opatřené elektrodami, naplněné kryptonem na tlak několika atmosfér. Plynová náplň výbojek pro buzení laserů musí mit vysokou čistotu, zejména nesmí obsahovat oxidačně působící příměsi jako Og, θ°2* HgO. Čistotu plynu některých typů výbojek nelze zlepšovat až po jejich naplněni, neboť konstrukce výbojek někdy nedovoluje použiti sorbentu.

Zařízeni pro plněni výbojek plynem dosud používaným způsobem se ekládá z plnicího systému a ze zahřívacího zařízeni 8 výbojkou. Zahřívací zařízeni se skládá z pece a z vysokofrekvenčního generátoru. V peci je uložena výbojka, případně, několik výbojek připojených čerpací trubičkou k čerpací vidlici, Vidlice je spojená e plnicím systémem, a to s, plnicím řeše rvoárem vybaveným tlakoměrem. Plnicí reservoár je možno přes čerpací ventil spojit a čerpacím zařízením nebo přes vpouětěcl ventil se zásobníkem plnicího plynu. Výbojky lze během čerpáni zahřívat pecí nebo pomoci indukčního ohřevu vysokofrekvenčním generátorem.

Plněni výbojky plynem provádí se následujícím postupem:. Výbojka je čerpána přes otevřený čerpací ventil čerpacím zařízením. Během čerpáni provádí se odplyňování výbojky ohřevem pecí a pomocí v.f. generátoru. Po odplyněnl výbojky ee uzavře čerpací Ventil a přes vpouětěcl ventil se do výbojky ef plnicího reservoáru vpouští plnicí plyn ze zásobníku. Potřebné množství plynu pro výbojku se odměří objemem plnicího reservoáru a pomoci tlakoměru. Po dosaženi potřebného přetlaku se uzavře

224 10fl vpouštěcí ventil. Výbojka ee petom ochladl kapalným dusíkem na teplotu, při které plnicí plyn kondenzuje. Tím se plyn z plnicího reservoáru a s nim spojených prostorů přemístí do výbojky. Za stálého chlazeni výbojky provede se oddělení výbojky od čerpací vidlice. Odtaveni výbojky lze provést pouze tehdy, jestliže se ve výbojce podchlazením vytvoří tlak nižší než tlak atmosférický.

Popsaný způsob a zařízeni pro plněni výbojek má tyto hlavni nedostatky:

Přemístění plynu do výbojky při jejím ochlazení probíhá pomalu, neboť plyn musí protékat velmi malými průřezy v čerpací trubičce a zejména v oblasti elektrody výbojky.

Během plnění dochází k znečišťováni plynu desorpci nečistot ze stěn plnicího reservoáru, tlakoměru a ostatních souvisejících prostorů, které nelze dokonale odplynit. Znečištění je tim větší, čim déle plněni trvá, přičemž pomalé plněni bylo již zdůvodněno v předchozím odstavci.

Nečistoty obsažené v plynu je obtížné odstranit pomocí filtračních či sorpčnich elementů zařazených do plnicího systému, neboť by příliš zmenšovaly čerpací průřezy a ztěžovaly odplyňování, nebo, při zachováni dostatečných průřezů, by byly málo účinné. Při používaných tlacích je totiž výměna plynů v systému samovolnou difúzí velmi pomalá.

Účelem vynálezu je odstraněni zmíněných nevýhod známého způsobu a zařízení pro plněni výbojek plynem, to je zvýšeni čistoty plynové náplně a zkráceni doby obsazení plnicího zařízení výbojkami. Pro plněni výbojek lze použit i plyn s větším obsahem nečistot.

Podstata způsobu spočívá v tom, že plyn se napouští současně do výbojky a do pomocné baňky se sorbentem, načež se pomocná baňka s výbojkou oddělí cd plnicího systému a po době nutné k odstraněni nečistot z plynu se výbojka oddělí od domocné baňky. Výbojka nebo pomocná baňka se po oddělení od plnicího systému střídavě ochlazuji a zahřívají.

Podstata zařízeni spočívá v tom, že výbojka je propojena s pomocnou baňkou obsahující sorbent.

- 3 224 100

Zpfisob a zařízeni pro. plněni výbojky plynem poskytuje dvě zásadní výhody: urychluje plněni a umožňuje pročištěni plynu.

Na zkráceni plniciho času má vliv několik činitelů: Průřezy čáetí spojujících pomocnou baňku a plnicím zařízením jsou podstatně větší než průřezy pro průtok plynu ve výbojce. Kromě toho je možno čisticí proces urychlit cyklickým ochlazováním a zahříváním výbojky.

Pročištěni plynu způsobuje zařazení sorbentu do pomocné baňky.

Zařízení potřebné k plněni výbojky plynem podle tohoto vynálezu je znázorněno na přiloženém výkresu. Zařízení se skládá opět ze dvou celků: z plniciho systému 12 a z pece 10 8 vysokofrekvenčním generátorem 11.

Plnicí systém 12, který zůstává beze změny, obsahuje čerpací zařízeni 8 spojené přes čerpací ventil 4 β plnicím reservoárem 6 vybaveným tlakoměrem 9. Tento plnicí reservoár 6 je ještě spojen přes vpouštěcl ventil 15 se zásobníkem plnicího plynu 7 a kromě toho s čerpací vidlici 2 umistěnéUp peci 10. Dále je v peci 10 čerpací vidlice 2 pomoci čerpací trubičky 3 spojena s pomocnou baňkou 13 a s výbojkou jL. Pomocná baňka 13, v niž je umístěn sorbent 14, může být k čerpací trubičce 3 připojena buč odbočkou, nebo v sérii, kdy plyn pomocnou baňkou 13 protéká, nebo lze pomocnou banku 13 připojit přímo k výbojce 1. '

Výbojka 1. spolu s pomocnou baňkou 13 se nejdříve Čerpá pomoci plnicího systému 12 a přitom se odplyňuje zahříváním pecí 10 a též pomoci indukčního ohřevu vysokofrekvenčním generátorem 11. Indukčním ohřevem je též odplyněn a aktivován sorbent 14 v pomocné baňce 13. Po odplynění výbojky 1, i pomocné baňky 13 je do systému výbojka 1 - pomocná baňka 13 vpraveno z plniciho systému 12 potřebné množství plynu. Tlak plynu v systému výbojka 1, - pomocná baňka 13 je na rozdíl od známého způsobu menši než tlak atmosférický a proto je možno bez kondenzace plynu ochlazováním přistoupit přímo k oddělení systému výbojka 1 - pomocná baňka 13 od plniciho systému 12,

224 100

Odděleni se provede odtavením čerpací trubičky 3 mezi pomocnou baňkou 13 a čerpací vidlici 2.

V některých případech je i při použiti pomocné baňky 13 výhodné, transportovat plyn z plnicího systému 12 do systému výbojka 1 - pomocné baňka 13 pomocí kondensace plynu ochlazením kapalným dusíkem. V takovém případě neni třeba ochlazovat jako dříve výbojku 1, ale js výhodné ochlazovat pomocnou baňku 13.

— « —

Průřezy částí spojujících pomocnou banku 13 s plnicím zařízením 12 jsou podstatně větší, než průřezy pro průtok plynu ve výbojce, a proto plněni systému výbojka £ - pomocná baňka 13 bez kondenzace plynu nebo s použitím kondenzace, probíhá podstatně rychleji než při dříve používaném postupu do výbojky lj a tim se současně zmenšuje znečištění plynu desorpcemi či pronikáním plynů do plnicího systému,

Výbojka 1, se ponechá spojená s pomocnou baňkou 13 po dobu dostatečnou k tomu, aby sorbent 14 pohltil nečistoty obsažené v plynu. I když výměna plynu mezi prostorem výbojky £ a pomocné baňky 13 difusí je pomalá, neni to na závadu, neboť výbojka 1 se může ponechat propojená s pomocnou baňkou 13 libovolně dlouho.

Má-li se čisticí proces urychlit, je možno cyklickým ochlazováním a zahříváním pomocné baňky 13 nebo výbojky £ dosáhnout intenzivního promíchání plynů v systému výbojka 1 - pomocná baňka 13. Sorbent 14 je vhodné zahřát na teploty při které má nej lepší účinnost. Po vyčištěni plynové náplně sorbentem 14 převede se plyn z pomocné baňky 13 do výbojky 1, ochlazením výbojky £ kapalným dusíkem a pomocná baňka 13 se oddělí od výbojky 1 odtavením Čerpací trubičky 3.

Způsob a zařízeni pro plněni výbojky plynem podle vynálezu je možno použít též při plnění výbojek 1. pracujících s nižším tlakem plynové náplně, než je tlak atmosférický, požaduje—li se vysoká čistota plynu. Osou vhodné i pro výbojky 1_ opatřené kovovou čerpací trubičkou kde se oddělování provádí tlakovým svařením a přeštipnutim čerpací trubičky 3.

Při plnění výbojek £ pro lasery inertními plyny se jako sorbent 14 osvědčil odpařovaci Ba-Al getr. Dvojice těchto

- 5 224 100 getrů v rámečkovém provedeni je upevněna na držáku z chromniklového drátu, který je zasunut do pomocné baňky 13, zhotovené z křemenného skla, před jejím připojením k výbojce 1,

Claims (3)

1. Způsob plněni výbojky plynem, vyznačený tim, že plyn se napouští současně do výbojky a do pomocné baňky se eorbentem, načež se pomocná baňka s výbojkou odděl! od plnicího systému a po době nutné k odstraněni nečistot z plynu se výbojka oddělí od pomocné baňky,

2. Způsob plněni výbojky plynem podle bodu 1, vyznačený tím, že výbojka nebo pomocná baňka se po oddělení od plnicího systému střídavě ochlazují a zahřívají,

3. Zařízení k provádění způsobu podle bodu 1, obsahující plnicí systém spojený s čerpací vidlicí a výbojkou, vyznačený tím, že výbojka (1) je propojena s pomocnou baňkou ,{13) obsahující sorbent (14).