DE1273883B - Device for maintaining a constant hydrogen pressure in a negative pressure container, in particular an electrical discharge tube - Google Patents
Device for maintaining a constant hydrogen pressure in a negative pressure container, in particular an electrical discharge tubeInfo
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Description
BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND DEUTSCHES W9W> PATENTAMTFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY GERMAN W9W> PATENT OFFICE Int. CL:Int. CL:
G05dG05d
AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL
Deutsche Kl.: 42 q -1/10 German class: 42 q - 1/10
Nummer: 1273 883Number: 1273 883
Aktenzeichen: P 12 73 883.9-52 (N 27650)File number: P 12 73 883.9-52 (N 27650)
Anmeldetag: 16. November 1965 Filing date: November 16, 1965
Auslegetag: 25. Juli 1968Opening day: July 25, 1968
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines konstanten Wasserstoffdruckes in einem Unterdruckgefäß, insbesondere einer elektrischen Entladungsröhre, mit einem bei erhöhter Temperatur Wasserstoff abgebenden seltenen Erdmetall, das in einem gesonderten, elektrisch heizbaren Behälter untergebracht ist.The invention relates to a device for maintaining a constant hydrogen pressure in a vacuum vessel, in particular an electrical discharge tube, with an at elevated temperature Rare earth metal that emits hydrogen and is stored in a separate, electrically heated container is housed.
Es ist bekannt, wasserstoffhaltige Metalle oder Metallverbindungen zum Konstanthalten des Wasserstoffdrucks in Unterdruckgefäßen anzuwenden. Da die Einzelteile der Vorrichtung Wasserstoff aufnehmen, ist es notwendig, die Wasserstoffmenge laufend zu ergänzen.It is known to use hydrogen-containing metals or metal compounds to keep the hydrogen pressure constant to be used in vacuum vessels. Since the individual parts of the device absorb hydrogen, it is necessary to continuously replenish the amount of hydrogen.
Es ist für diesen Zweck bekannt, seltene Erdmetalle in einem heizbaren Behälter in einer Entladungsröhre unterzubringen. Nach dem Entlüften und Entgasen der Röhre wird das Erdmetall mit Wasserstoff gesättigt, worauf die Röhre zugeschmolzen wird. Bei solchen Metallen tritt die Schwierigkeit auf, daß deren Behälter stark angegriffen wird, da diese Metalle besonders aggressiv sind. Die bei den bekannten Ausführungsformen aus Nickel bestehenden Behälter haben daher eine geringe Lebensdauer, insbesondere wenn der Behälter, um den Einfluß der wechselnden Umgebungstemperatur auf die Temperatur des Wasserstoffergänzungsgliedes hinreichend gering zu machen, auf eine Temperatur von 700 bis 800° C erhitzt wird. Im übrigen ist die Anwendung der seltenen Erdmetalle sehr günstig, da der Druck des Wasserstoffgases dieser Metalle bei den erwähnten Temperaturen in dem Bereich von 0,2 bis 1 mm Quecksilberdruck konstant ist, unabhängig von der im Metall vorhandenen Menge Wasserstoff, so daß das Metall große Mengen Wasserstoff abgeben kann, ohne daß der Druck bei der erwähnten Temperatur abnimmt. Man erhält somit reproduzierbare Wasserstoffergänzungsglieder auch dadurch, daß diese Metalle besser aktiviert werden können, wodurch in diesen Metallen eine gleichmäßigere Wasserstoffkonzentration erzielt wird.It is known for this purpose to place rare earth metals in a heatable container in a discharge tube accommodate. After venting and degassing the tube, the earth metal is with Hydrogen is saturated, whereupon the tube is melted shut. The difficulty arises with such metals on that their container is severely attacked, since these metals are particularly aggressive. The two known embodiments made of nickel containers therefore have a short service life, especially when the container to the influence of the changing ambient temperature to make the temperature of the hydrogen supplement member sufficiently low, to a temperature is heated from 700 to 800 ° C. In addition, the application of the rare earth metals very favorable, since the pressure of the hydrogen gas of these metals at the temperatures mentioned in in the range of 0.2 to 1 mm mercury pressure is constant, regardless of that present in the metal Amount of hydrogen so that the metal can give off large amounts of hydrogen without the Pressure decreases at the mentioned temperature. Reproducible hydrogen supplement members are thus obtained also in that these metals can be activated better, which in these metals a more uniform hydrogen concentration is achieved.
Um den Angriff auf den Behälter zu verhüten, wurde bereits vorgeschlagen, den Behälter mindestens
auf der Innenfläche mit einem Oxyd eines seltenen Erdmetalls zu überziehen oder vollständig aus
einem solchen Oxyd herzustellen. Eine solche Ausführungsform hat sich in der Praxis jedoch als unbrauchbar
erwiesen, da die Herstellung für praktische Anwendung viel zu verwickelt und schwierig ist.
Außerdem kann die Oxydschicht des Behälters leicht zerbrechen, infolge der Ausdehnung des untenliegenden
Nickels, während bei Erhitzung im Vakuum das Vorrichtung zum Aufrechterhalten eines
konstanten Wasserstoffdruckes in einem
Unterdruckbehälter, insbesondere einer
elektrischen EntladungsröhreIn order to prevent attack on the container, it has already been proposed to coat the container at least on the inner surface with an oxide of a rare earth metal or to manufacture it entirely from such an oxide. However, such an embodiment has proven useless in practice, since the manufacture is much too complex and difficult for practical use. In addition, the oxide layer of the container can easily break due to the expansion of the underlying nickel, while the device for maintaining one when heated in a vacuum
constant hydrogen pressure in one
Vacuum container, in particular one
electric discharge tube
Anmelder:Applicant:
N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,
Eindhoven (Niederlande)Eindhoven (Netherlands)
Vertreter:Representative:
Dr.-Ing. H.-D. Zeller, Patentanwalt,Dr.-Ing. H.-D. Zeller, patent attorney,
2000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 72000 Hamburg 1, Mönckebergstr. 7th
Als Erfinder benannt:Named as inventor:
Placido Reina, Eindhoven (Niederlande)Placido Reina, Eindhoven (Netherlands)
Beanspruchte Priorität:Claimed priority:
Niederlande vom 20. November 1964 (6413 498)Netherlands of November 20, 1964 (6413 498)
Oxyd sich zerstäubt, wodurch der Behälter dann doch wieder angegriffen werden kann.Oxide is atomized, which can then attack the container again.
Aus vielen Untersuchungen hat sich jetzt ergeben, daß die erwähnten Nachteile vermieden werden können, wenn der Behälter für das wasserstoffhaltige, seltene Erdmetall erfindungsgemäß aus einem im wesentlichen aus Aluminiumoxyd bestehenden keramischen Material hergestellt und durch poröse Körper verschlossen ist. Vorzugsweise wird für den Behälter sehr reines Al2O3 verwendet. Die porösen Körper können auch aus diesem keramischen Material bestehen, aber vorzugsweise wird der Behälter mittels Pfropfen verschlossen, die aus einem dünnen Draht reinen Wolframs bestehen. Es hat sich ergeben, daß im wesentlichen aus Al0O3 bestehendes Material und reines Wolfram nicht merklich von den erwähnten, sehr aggressiven Metallen angegriffen werden.From many studies it has now shown that the disadvantages mentioned can be avoided if the container for the hydrogen-containing, rare earth metal is made according to the invention from a ceramic material consisting essentially of aluminum oxide and is closed by porous bodies. Very pure Al 2 O 3 is preferably used for the container. The porous bodies can also consist of this ceramic material, but the container is preferably closed by means of plugs made of a thin wire of pure tungsten. It has been found that material consisting essentially of Al 0 O 3 and pure tungsten are not noticeably attacked by the very aggressive metals mentioned.
Unter seltenen Erdmetallen versteht man bekanntlich Lanthan, Cer, Praseodym, Neodym, Promethium, Samarium, Europium, Gadolinium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium und Lutetium.Rare earth metals are known to mean lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, promethium, Samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, Ytterbium and lutetium.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, die einen Schnitt durch eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach der Erfindung, einen sogenannten Wasserstoffnachfüller, zeigt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which shows a section through an embodiment of a device according to the invention, a so-called hydrogen refill shows.
In der Figur bezeichnet 1 einen Zylinder aus im wesentlichen aus Al0O., bestehenden keramischenIn the figure, 1 denotes a cylinder made of ceramic essentially consisting of Al 0 O.
809 587/281809 587/281
Material. Vorzugsweise wird sehr reines Al2O3 benutzt. Das aktive Material 2 besteht in diesem Fall z. B. aus dem seltenen Erdmetall Lanthan. Obgleich solche Metalle in Luft mehr oder weniger schnell oxydieren, wird, sofern geeignete Vorkehrungen getroffen werden, die gute Wirkung dadurch nicht beeinträchtigt. Das einfachste Verfahren besteht darin, daß das erwähnte Metall in Form von Klumpen oder Stäben angewandt wird.Material. Very pure Al 2 O 3 is preferably used. The active material 2 consists in this case, for. B. from the rare earth metal lanthanum. Although such metals oxidize more or less rapidly in air, the good effect is not impaired if suitable precautions are taken. The simplest method is that the metal mentioned is applied in the form of lumps or rods.
Der Zylinder 1 ist von einem Heizfaden 3 umgeben und an jedem Ende mit einem porösen Pfropfen 4 ausgefüllt, der aus einem dünnen Draht reinen Wolframs besteht. Die Pfropfen 4 erstrecken sich bis in den Teil des Zylinders 1, der von dem Heizfaden 3 umgeben ist. Das aktive Metall 2 ist somit in dem Teil des Zylinders 1 eingeschlossen, wo eine gleichmäßige Temperatur vorherrscht. Da der aktive Stoff auf allen Seiten von dem heißen Rohrl umgeben ist, nimmt er überall die gleiche Temperatur an, auch infolge der thermisch isolierenden Wirkung des Behälters. Es wird auf diese Weise ein bestimmter Wasserstoffdruck erzielt, ohne daß das Gas von kälteren Teilen des aktiven Stoffes wieder teilweise absorbiert wird. Der von dem Metall 2 abgegebene Wasserstoff kann durch die Pfropfen 4 aus dem Rohr 1 entweichen. An den Enden des Rohres 1 sind Zungen 5 und 6 angebracht, die federnd gegen das Rohr 1 drücken und die Teile des Behälters haltern.The cylinder 1 is surrounded by a filament 3 and filled at each end with a porous plug 4, which consists of a thin wire of pure tungsten. The plugs 4 extend into the part of the cylinder 1 which is surrounded by the heating filament 3. The active metal 2 is thus enclosed in the part of the cylinder 1 where a uniform temperature prevails. Since the active substance is surrounded on all sides by the hot tube, it assumes the same temperature everywhere, also as a result of the thermally insulating effect of the container. In this way, a certain hydrogen pressure is achieved without the gas being partially absorbed again by colder parts of the active substance. The hydrogen given off by the metal 2 can escape from the tube 1 through the plugs 4. At the ends of the tube 1 tongues 5 and 6 are attached, which press resiliently against the tube 1 and hold the parts of the container.
Der Zylinder 1 kann einen runden oder einen beliebig gestalteten Querschnitt haben. Der Heizfaden 3 wird durch Stromzufuhr durch die Leitungen 10 und 11 so stark erhitzt, daß die Temperatur des aktiven Stoffes 2 den erwünschten Wert erreicht.The cylinder 1 can have a round cross-section or any other shape. The filament 3 is heated by the supply of current through the lines 10 and 11 so much that the temperature of the active Substance 2 reaches the desired value.
Der Zylinder 1 wird mittels einer keramischen Scheibe 7 und einer Nickelkappe 8 in einem Metallzylinder 9 befestigt, der gleichzeitig als Wärmeschirm wirksam ist, so daß der Einfluß der Umgebungstemperatur auf die Temperatur des Zylinders 1 verringert wird.The cylinder 1 is by means of a ceramic disc 7 and a nickel cap 8 in a metal cylinder 9 attached, which is also effective as a heat shield, so that the influence of the ambient temperature is reduced to the temperature of the cylinder 1.
Claims (4)
USA.-Patentschrift Nr. 3 095 518.Considered publications:
U.S. Patent No. 3,095,518.
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