DE2730138A1

DE2730138A1 - Verfahren und vorrichtung zum unterteilen einer langen, mit radioaktivem gas gefuellten glasroehre

Info

Publication number: DE2730138A1
Application number: DE19772730138
Authority: DE
Inventors: Thomas Edward Caffarella; George John Radda; David John Watts
Original assignee: American Atomics Corp
Current assignee: American Atomics Corp
Priority date: 1976-07-09
Filing date: 1977-07-04
Publication date: 1978-02-16
Also published as: LU77720A1; JPS5367272A; NL7707663A; JPS5367273A; JPS53108678A; FR2358012A1; US4045201A; US4146380A; JPS5344997A

Description

PAT E N TA N WA LT E A. GRUNECKER

OPL-ING

H. KINKEUDEY

OK-INQ

W. STOCKMAtR

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K. SCHUMANN

OR ftm NAT. - 0*t_-mrS

P. H. JAKOB

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G. BEZOLO

ORlCKNAT

8 MÜNCHEN 22

MAXIMILIANSTRASS« 43

4. Juli 1977 PH 11 803

AMERICAN ATOMICS CORPORATION South Plumer Avenue, Tucson, Arizona 85719» USA

Verfahren und Vorrichtung zum Unterteilen einer langen, mit radioaktivem Gas gefüllten Glasröhre

Die Erfindung bezieht eich auf die Herstellung von rohrförmigen radioaktiven Miniaturlichtquellen. Sie betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Unterteilen einer langen, mit Leuchtstoff überzogenen Röhre, die mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist, in mehrere einzelne dichtend verschlossene Segmente.

Es sind bereits selbstleuchtende Einrichtungen im Gebrauch, die eine Glasröhre verwenden, die auf der Innenseite mit einem Leuchtstoff bedeckt 1st und mit einem radioaktiven Gas, etwa Tritium oder Krypton 85» gefüllt ist. Bei der Herstellung von

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Miniaturlichtquellen dieses selbstleuchtenden Typs ist es in der Praxis üblich, eine lange Röhre vorzusehen, die auf ihrer Innenseite mit einem Luminophor Überzogen, evakuiert, mit dem radioaktiven Gas gefüllt, und an ihren Enden dichtend verschlossen wird. Sie Röhre wird dann in Segmente unterteilt, indem das Glas ZQB Schmelzen gebracht wird, und zum Verschließen der Enden der Segmente das Glas zugeschmolzen wird. Um die Formung der abgedichteten Enden der Röhrensegmente zu unterstützen und su verhindern» daß das radioaktive Gas entweicht, wird außerhalb der Röhre ein höherer Druck aufrechterhalten als der Gasdruck in der Röhre. Wenn das Glas der Röhre schmilzt, fällt die Röhre zusammen, um die verschlossenen Enden zu bilden. Es sind bereite laserstrahlen verwendet worden, um die Glasröhre in dem Teilungeprozeß zu erhitzen. Sie US-PS¹η 3 706 543 und 3 817 733 beschreiben Anordnungen, die mit Laserstrahlen zum Unterteilen von mit radioaktivem Gas gefüllten Röhren arbeiten·

Bei der Anwendung bisheriger Techniken sind verschiedene Probleme aufgetreten. Bisher war es üblich, die Röhre in zwei beabst and et en Einspannvorrichtungen zu halten, die die Röhre in Laserstrahl drehen, so daß der Strahl tatsächlich während des Schmelzprozeeeee den gesamten Umfang der Röhre überstreicht. In der Praxis hat es sich jedoch als schwierig erwiesen, die beiden Einspannvorrichtungen exakt im Gleichgang zu drehen, während der Schnitt fertiggestellt wird. Jede geringfügige Abweichung von einer perfekt gleichmäßigen Drehung beansprucht die Rühre, d.h. verdreht oder biegt sie, wodurch es zu Brüchen kommen kann. Je größer der Querschnitt der Röhre ist, desto schwieriger hat es sich erwiesen, während des Schneidens eine vollkommene Ausrichtung und Drehung der Röhre zu erhalten.

Bin weiteres beteiligtes Problem besteht darin, daß die Röhre sich nicht leicht gleichzeitig an mehreren Stellen durchschneiden läßt, da jedes Segment während des Schneidevorgangs in exakter Ausrichtung mit allen anderen Segmenten gehaltert und gedreht werden muß, damit keine Belastung an. der Röhre angreift.

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Deshalb ist es bisher üblich, nur immer ein Segment auf einmal abzuschneiden und die Röhre zwischen den Schnitten vorzuschieben, um so längs der Röhre nacheinander mehrere Schnitte anzubringen. Während ein Schnitt vorgenommen wird, wird das Gesamtvolumen des radioaktiven Gases reduziert und der Druck steigt daher an. Während jedes Segment abgeschnitten wird, nimmt der Druck in dem verbleibenden Teil der Röhre um einen Teilbetrag zu· Daher besteht ein Unterschied im Gasdruck zwischen dem ersten von der Röhre abgeschnittenen Segment und dem letzten von der Röhre abgeschnittenen Segment. Dies führt zu einer Ungleichmäßigkeit der Helligkeit in den aufeinanderfolgenden Röhrensegmenten· Dieser Druckanstieg erfordert außerdem eine Einregulierung des Außendruckes für jeden folgenden Schnitt, um die Druckdifferenz beizubehalten, die notwendig ist, um die Röhrenenden bei jedem neuen Abschneiden eines Segmentes ordnungsgemäß zusammenfallen und verschmelzen zu lassen.

Gemäß der Erfindung wird eine lange, verschlossene, mit radioaktivem Gas gefüllte Glasröhre in einer stationären Lage gehalten, während ein fokussiert er Laserstrahl über die Oberfläche der Röhre entlang einer Schnittlinie läuft, die quer zur Längsachse der Röhre verläuft, um die Röhre zu erhitzen und weich zu machen, bis sich die Röhre teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die Enden an der Teilungsstelle sich dichtend verschließen. Dadurch, daß während dieses Teilungevorganges die Röhre nicht bewegt, sondern in einer stationären Lage gehalten wird und der Laserstrahl bewegt wird, bleibt die Röhre frei von von außen angreifenden Belastungen und das Verfahren, einschließlich des axialen Vorschiebens der Röhre nach jeder Teilung, kann ohne weiteres automatisiert werden.

In einer Ausbildung der Erfindung wird ein fokussierter Laserstrahl auf wenigstens eine breite Seitenfläche einer langen, verschlossenen, mit radioaktivem Gas gefüllten Glasröhre, die eine Längsachse und einen länglichen Querschnitt hat, gerichtet. Es wird eine wiederholte Hin- und Herbewegung zwischen dem

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Laserstrahl und der breiten Seitenfläche der Röhre quer zur Längsachse der Röhre hervorgerufen, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und zu erweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden an der Teilungsatelle zuschmelzen. Vorzugsweise wird die Röhre stationär gehalten, während der Laserstrahl beide breiten Seitenflächen der Röhre überstreicht. Sie wiederholte Hin- und Herbewegung macht es möglich, auch Röhren mit großen Querechnitteabmeesungen mit Hilfe eines Laserstrahls ohne Schwierigkeiten zu unterteilen.

In einer weiteren Ausführung der Erfindung werden mehrere fokuseierte Laserstrahlen gleichzeitig auf eine lange, verschlossene, mit radioaktivem Gas gefüllte Glasröhre, die eine Längsachse hat, in Abständen entlang der Längsachse der Röhre gerichtet. Zwischen den Laserstrahlen und der Röhre wird eine Relativbewegung quer zur Längsachse der Röhre hervorgerufen, um die Röhre entlang mehrerer voneinander beabstandeter Schnittlinien gleichseitig zu erhitzen und aufzuweichen, bis sich die Röhre entlang jeder Schnittlinie teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden dichtend zu verschließen. Durch diese gleichzeitige Unterteilung der langen Röhre in mehrere einzelne, dichtend verschlossene Segmente herrscht in jedem Segment praktisch der gleiche Druck und daher entwickeln alle Segmente praktisch die gleiche Helligkeit und der Druck auf der Außenseite der Röhre braucht nicht während des Teilungsprozesses neu eingestellt zu werden und zudem ist weniger Zeit erforderlich, um das Verfahren durchzuführen. Außerdem kann der Strahl eines einsigen Lasers in mehrere Laserstrahlen aufgespalten werden, die für eine solche gleichzeitige Unterteilung notwendig sind.

Sie Erfindung ist auf die Modulation der Geschwindigkeit und/ oder Intensität des Laserstrahls gerichtet. Im Fall einer Abtastung wenigstens einer Seite der Röhre in Hin- und Herbewegung ist die Geschwindigkeit des Strahls an den Enden des Strahl-

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weges geringer ale in dessen Mitte. Dadurch wird auf die Enden der Röhre mehr Wärme übertragen, wo auch mehr Glas zu erhitzen ist. Die Intensität des Laserstrahls wird außerdem während des Abtrennens eines Segmentes erhöht, um die Schnittlinie gleichmäßig auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur der Röhre zu erwärmen, bevor die Teilung der Röhre beginnt.

Weiter will die Erfindung einen Röhrenhalter schaffen, der eine Nut hat, in der die lange Röhre während ihrer Unterteilung verschieblich aufgenommen ist. Die lange Röhre wird in der Hut zu beiden Seiten der Schnittlinie mit Hilfe einer Einrichtung derart gehalten, daß die Röhre nach jedem Schnitt von einem Röhrenvorschubmechanismus durch die Nut vorangeschoben werden kann. PUr Röhren mit einem rechteckigen Querschnitt hat die Nut vorzugsweise einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt·

Weiter wird gemäß der Erfindung der Laserstrahl defokussiert, nachdem sich die Röhre geteilt hat, um die geteilten Enden auszuglühen und eine Verfärbung der geteilten Enden zu beseitigen, während sich die Röhre noch im Röhrenhalter befindet, der die Röhre zu beiden Seiten der Teilungsstelle festhält. Dadurch wird ein eigener Arbeitsgang zum Ausglühen und Entfärben-überflüssig.

Ein bevorzugter Erfindungsgedanke liegt darin, daß ein fokussierter Laserstrahl auf die breite Seitenfläche einer langen, verschlossenen, gasgefüllten Glasröhre mit einer Längsachse und einem länglichen Querschnitt gerichtet wird. Zwischen dem Laserstrahl und der breiten Seitenfläche der Röhre wird eine wiederholte relative Hin- und Herbewegung quer zur Längsachse der Rühre hervorgerufen, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die Enden der Teilungsstelle getrennt verschmelzen. Vorzugsweise wird die Röhre ortsfest gehalten, während der Laserstrahl über beide breite Seitenflächen der Röhre geführt wird. Die Intensität und/oder die

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Geschwindigkeit des Laserstrahls werden moduliert· Nachdem sich die Röhre entlang der Schnittlinie geteilt hat, werden die getrennten Enden, während sie sich noch im Röhrenhalter befinden, durch Defokussieren des Laserstrahles ausgeglüht« In einer AusfUhrungsform werden gleichzeitig mehrere Schnitte durchgeführt, indem mehrere fokussierte Laserstrahlen in Abständen entlang der Höhrenlängsachse auf die Röhre gerichtet werden·

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Yorztige der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der beigefügten Zeichnungen. Sarin zeigen:

71g· 1 eine schema tische Aufsicht einer Vorrichtung, die den Erfindungsgedanken veranschaulicht;

Fig.2A, 2B und 2C einen Seitenriß, eine Schnittansicht durch die mit 2B-2B bezeichnete Ebene, bzw. eine Schnittansicht durch die mit 2C-2C gekennzeichnete Ebene, gesehen von oben, der in Pig.1 scheaatisch dargestellten Druckkammer;

Fig.3 ein Diagramm, das die Winkellage des Reflektors eines der in Fig.1 gezeigten linearen Abtaster als Punktion der Zeit veranschaulicht;

Fig.4A und 4B Diagramme, die die Modulationsmuster der Strahl' intensität der in Fig.1 gezeigten Laserquelle als Funktion der Zeit veranschaulichen;

KLg.5 ein Sohaltschema der Schaltung zur Steuerung des Röhrensohneidezyklus, einschließlich der Strahlintensität der Laserquelle und der Ablenkung des Spiegels der in Fig.1 gezeigten linearen Abtaster;

Fig.6 eine schematisohe Seitenansicht einer Vorrichtung zum

gleichzeitigen Unterteilen einer langen Röhre in mehrere Segmente nach der Lehre der Erfindung.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Herstellung röhrenförmiger radioaktiver Miniaturliohtquellen durch Unterteilen einer langen, geschlossenen, mit ra-

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dioaktivem Gas gefüllten Glasrohre in dichtend verschlossene Röhrensegmente ohne Gasverlust. Eine lange Glasröhre, beispielsweise mit einer Länge von 30 - 60 cm, wird zuerst auf ihrer Innenfläche mit einem Leuchtstoff überzogen, d.h. einer Leuchtstoff verbindung, wie Zinkeulf id aktiviert mit Kupfer. Das eine Ende der langen Bohre wird dichtend verschlossen, die Bohre wird evakuiert und mit einem radioaktiven Gas, vorzugsweise Tritium, gefüllt und dann wird das andere Ende der Bohre verschlossen, so daß das radioaktive Gas eingesperrt ist. Der Druck des radioaktiven Gases hängt von der angestrebten Helligkeit ab, schwankt aber im typischen Fall zwischen 0,685 und 2,74 bar (10-40 psia). Die lange Bohre hat vorzugsweise einen länglichen Querschnitt mit zwei breiten Seiten und zwei schmalen Seiten. Die breiten Seiten bieten eine große Beleuchtungsfläche sur Beleuchtung einer Flüssigkristallanzeige oder anderer Objekte von hinten. Zwar kann der längliche Querschnitt der Bohre auch oval oder elliptisch sein, vorzugsweise ist er jedoch rechteckig mit annähernd einen rechten Winkel bildenden Ecken, so daß die breiten Seiten möglichst flach sind. In einem typischen Beispiel kann die Röhre 2,5 bis 6,4 mm breit und zwischen 0,71 und 1,27 mm dick sein mit einer Wandstärke zwischen 0,13 und 0,30 mm. TJm eine zuverlässige Abdichtung beim Unterteilen der langen Bohre zu erhalten, gilt eine Faustregel, daß die Summe der Dicke beider breiten Seitenwände gleich oder kleiner als der Abstand zwischen den breiten Seitenwänden sein muß. Vom Standpunkt der strukturellen Festigkeit jedoch müssen die Seltenwände der Bohre dick genug sein, um den Druck des Gases In der Röhre auezuhalten. Je breiter die Röhre ist, desto dickere Seitenwände müssen vorgesehen werden, um die erforderliche strukturelle Festigkeit zu bieten.

Wie in Fig.1 gezeigt, wird die lange, geschlossene, mit Leuchtstoff beschichtete gasgefUllte Glasröhre 9 in eine zylindrische Druckkammer 8 gebracht. Der Druck in der Kammer 8 wird auf einen höheren Wert eingestellt als der Druck in der Bohre 9. Im typischen Fall liegt die Druckdifferenz zwischen 0,34 und 0,69 bar

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(5 und 10 psi), je nach den Eigenschaften des Glases. Sie Rühre wird dann mit Hilfe einer Laserquelle 10 in einzelne dichtend verschlossene Röhrensegmente unterteilt, die beispielsweise zwischen 12 und 25 mm lang sind. Die Laserquelle 10, die vorzugsweise ein COg Laser ist, betrieben im TEMq _Q-Modus bei einer Wellenlänge von größenordnungsgemäß 10,6 um im IR Bereich» sendet einen Lichtstrahl 11 aus. Ein Strahlteiler 12 teilt den Strahl 11 in einen Strahl 13» der im rechten Winkel zum Strahl 11 verläuft, und in einen Strahl 14 auf, der mit dem Strahl 11 gefluchtet ist. Der Strahl 14 wird von einem stationären Spiegel 15 umgelenkt, so daß er als Strahl 16 im rechten Winkel zum Strahl 14 weitergeht. Der Strahl 13 wird von einem oszillierenden Spiegel 18 eines linearen Strahlabtasters als Strahl 17 zurückgeworfen. Eine Linse 19 im Strahlengang des Strahles 13 fokussiert den Strahl auf eine breite Seitenfläche der Röhre 9· Entsprechend wird der Strahl 16 von einem oszillierenden Spiegel 22 eines linearen Strahlabtasters als Strahl 21 reflektiert. Eine Linse 23 in Strahlengang des Strahles 16 fokussiert den Strahl auf die andere breite Seitenfläche der Röhre 9· Die Größe des fokussierten Laserstrahls, die typischerweise zwischen 0,25 und 0,64 mm im Durchmesser beträgt» hängt von der Wandstärke der Röhre, von dem Glastyp der Röhre und dem in der Röhre herrschenden Gasdruck ab. Die Längsachse der Röhre 9» die auf der Zeichenebene senkrecht steht, ist mit 24 bezeichnet. Sie Strahlen 17 und 21 sind derart zueinander ausgerichtet, daß beide in der gleichen Ebene quer zu und vorzugsweise senkrecht su der Längsachse 24 liegen. Die Druckkammer 8 hat Fenster 25 und 26 aus Germanium, durch die die Strahlen 17 bzw. 21 fallen, um die breiten Seitenflächen der Röhre 9 zu erreichen·

Sie linearen Abtaster sind vorzugsweise vom Typ eines Dreheisengalvanometers, beispielsweise Model ALS-100, hergestellt von der Bulova Watch Company. Wenn an den linearen Abtaster ein elektrisches Signal angelegt wird, wird das Galvanometer um einen zur Stärke des angelegten Signals proportionalen Wert abgelenkt und die Spiegel 18 und 22 schwingen demgemäß um ihre Achse 27

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bzw. 28. Bei Nullablenkung der linearen Abtaster sind die Spiegel 18 und 22 so orientiert, daß die Strahlen 17 und 21 im rechten Winkel zu den Strahlen 13 bzw. 16 reflektiert werden·

Während die linearen Strahlabtaster um den Nullpunkt positiv und negativ ausgelenkt werden, schwingen die Spiegel 18 und 22 und die Strahlen 17 und 21 überstreichen die breiten Seltenflächen der Röhre 9 senkrecht zur Röhrenachse 24· Sie Grenzen der Strahlabtastwege sind durch Linien 17a und 17b und Linien 21a und 21b verdeutlicht. Die Strahlen 17 und 21 laufen wiederholt auf den breiten Seitenflächen der Röhre 9 hin und her entlang einer Schnittlinie quer zu und vorzugsweise senkrecht zur Längsachse 24, um die Röhre 9 zu erhitzen und weich zu machen* bis sich die Röhre 9 teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß sich die getrennten Enden schließen. Die Äbtastfrequenz liegt je nach den Variablen, d.i. dem Glastyp, dem Gasdruck und den Röhrenmaßen, typischerweise zwischen 6 und 10 Hz· Der höhere Druck in der Kammer 20 gegenüber dem Gasdruck in der Röhre 9 läßt die Röhre 9 entlang der Schnittlinie zusammenfallen, so daß eine zuverlässige Abdichtung gebildet wird ohne merklichen Gasverlust aus der Röhre 9·

Nachdem die geteilten Enden der Röhre 9 dichtend verschlossen sind, wird eine Linse 29 in den Strahlengang des Strahles 17 zwischen der Kammer 8 und der Linse 19 eingeschoben und eine weitere Linse 30 in den Strahlengang des Strahles 21 zwischen der Kammer 8 und der Linse 23, um die Strahlen 17 und 21 zu defokussieren. Alternativ können die Linsen 29 und 30 auch in den Strahlengang der Strahlen 13 bzw. 16 eingeschoben werden. Die defokussieren Strahlen haben beim Auftreffen auf die abgedichteten Enden einen größeren Querschnitt und eine geringere Intensität, um die Glastemperatur zu reduzieren. Während der Unterteilung der Röhre 9 mit Hilfe der Laserstrahlen verfärbt sich das Glas, d.h. es wird schwarz infolge einer chemischen Reaktion zwischen dem Tritium und den Bestandteilen des Glases. Die defokussierten Strahlen 17 und 21 überstreichen die abgedichteten

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Enden der Röhre 9 einigemal β, während sich die Röhre noch in ihrem Röhrenhalter befindet, der weiter unten noch anhand der ?ig.2A, 2B und 2C beschrieben wird, um das Glas an den gedieh« teten Enden auszuglühen und die Verfärbung zu beseitigen. Zeit und Temperatur des Ausglühens hängen von der Glasart ab und können unschwer aus veröffentlichten Daten für solche Glastypen festgestellt werden.

Sie bevorzugte Ausführungsform der Erfindung besteht darin, die lange Röhre stationär zu halten und den Laserstrahl zu bewegen. Doch kann auch mit der Alternativen gearbeitet werden, nämlich die lange Röhre zu bewegen, während der Laserstrahl stationär gehalten wird. Die Bewegung der Röhre in diesem alternativen Beispiel kann jedoch zu Belastungen führen, die die Röhre schwächen oder brechen können, und kompliziert die Konstruktion dar Einrichtung zum automatischen axialen Vorschieben der Röhre nach der Abtrennung jedes Röhrensegmentes.

Vie aus den Fig.2A, 2B und 2C ersichtlich, ist die Kammer 8 auf der Oberseite einer Plattform 34 mit nicht gezeigten Mitteln befestigt und ein zylindrischer Sammelbehälter 35 für die mit der beschriebenen Methode hergestellten Röhrensegmente ist auf der Unterseite der Plattform 34 mit nicht gezeigten Mitteln angefügt. Sie Kammer 8 und der Sammelbehälter 35 stehen durch ein loch 32 in der Plattform 34 miteinander in Verbindung· Zwischen der Kammer 8 und der Plattform 34 ist eine ringförmige Sichtung 36 eingelegt und eine zweite ringförmige Dichtung 37 liegt zwischen dem Sammelbehälter 35 und der Plattform 34. Ein Gasvorrat

38 wird durch ein Ventil 39 in das Innere der Kammer 8 geleitet, um in der Kammer den gewünschten Druck herzustellen. Das Ventil

39 kann ein Dreiwegventil mit einer Ablaßöffnung sein, damit Gas aus der Kammer 8 abgelassen werden kann. In der Kammer 8 ist mit nicht dargestellten Mitteln ein Röhrenhalter 40 von halbzylindrischer Form befestigt. Der Röhrenhalter 40 hat eine vertikale lange Nut 41 mit einem schwalbenschwanzförmigan Querschnitt, die zur Aufnahme der Röhre 9 bestimmt ist. Die Hut 41

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ist entlang einer Seite offen, so daß eine offene Seite zwischen Rändern 42 und eine dieser gegenüberliegende geschlossene Seite gebildet ist, die breiter ist als die offene Seite. Die offene Seite ist einige Hundertstel Millimeter schmäler als die Röhre 9 breit ist, und die geschlossene Seite ist um einige Hundertstel Millimeter breiter als die Röhre 9 und die Tiefe der Nut 41 ist um einige Hundertstel Millimeter größer als die Dicke der Röhre 9. Polglich wird die Röhre 9 in der Hut 41 festgehalten, kann aber in vertikaler Richtung frei durch die Nut 41 gleiten. Der Röhrenhalter 40 hat eine durchgehende öffnung 43 in dem Bereich, wo die Laserstrahlen, das sind die Strahlen 17 und 21, auf die breiten Seitenflächen der Röhre 9 auffallen. Die öffnung 43 ist etwas weiter als die Röhre 9, so daß die Laserstrahlen den Röhrenhalter 40 nicht berühren. Der Röhrenhalter

40 kann aus Aluminium-Stangenmaterial gefräst sein. Am Boden des Röhrenhalters 40 wird nächst der einen Kante 42 der Nut 41 ein Stück ausgeschnitten, um einen Halteblock 44 anzubringen, der mit nicht gezeigten Schrauben an den Höhrenhalter 40 festgemacht wird. Kugelstößel 45 und 46, die in Bohrungen des Halteblocks 44 liegen, haben jeweils eine federbelastete Kugel, die die benachbarte kurze Seitenfläche der Röhre 9 gegen das entgegengesetzte schräge Ende der Nut 41 drückt, so daß die Röhre 9 an zwei beabstandeten Stellen gehalten wird, nämlich an einer Stelle über der öffnung 43 und an einer zweiten Stelle unter der öffnung 43. Der Federdruck der Kugelstößel 45 und 46 ist nicht so groß, daß er die vertikale Verschiebung der Röhre 9 in der Nut

41 beim Anlegen einer vertikalen Kraft auf die Röhre 9 behindert. Die Kugelstößel 45 und 46 können beispielsweise Part No· CL-15-SBF-1 von Carr Lane Manufacturing Company, St.Luis, Missouri, sein.

Ein Schieber 50, der ebenfalls aus Aluminium-Stangenmaterial gefräst sein kann, hat eine Zunge 51 mit schwalbenschwanzföralgem Querschnitt, die in die Hut 41 paßt. An dem Schieber 50 ist eine Stange 52 mit ihrem einen Ende befestigt. Die Stange 52 ragt von dem Schieber 50 durch eine O-Ring-Dichtung 53 in

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der Deoke der Kammer 8 vertikal nach oben· Oberhalb der Kammer 8 ist das andere Ende der Stange 52 an einem Verbindungeblock

54 festgemacht. Eine Verstellschraubenspindel 55 tritt duroh stationäre Stützblöcke 56 und 57, deren Innengewinde mit dem Spindelgewinde im Eingriff ist. Sas untere Ende der Spindel

55 ist an dem Verbindungsblock 54 befestigt. Ein Schrittmotor 58 treibt ein Zahnrad 59 an, dessen Zähne mit dem Gewinde der Spindel 55 im Eingriff sind. Wenn der Motor 58 läuft, dreht sich folglich das Zahnrad 59 und verschiebt die Spindel 55 in vertikaler Richtung und bewegt dadurch den Schieber 50 in der Hut 41 des Röhrenhalters 40. Die Funktion der Verstellschraubenspindel 55» der Stutzblöcke 56 und 57 und des Zahnrades 59 kann beispielsweise von einem Motorantrieb mit Schieber Part No. B2515P1OJ der Velmex Inc., East Bloomfield, New York, übernommen werden und die Punktion des Motors 58 könnte von Part No. M092PD08 der Superior Electric Company, Bristol, Connecticut ausgeübt werden. Nach jeder Unterteilung der Röhre 9 durch die Laserstrahlen im Bereich der Öffnung 43 hält der Kugelstößel 46 das entstandene Kugelsegment fest und der Kugelstößel 45 hält die restliche Röhre 9 fest, bis der Motor 58 den Schieber 50 um einen Schritt nach unten schiebt, der gleich der Länge des entstandenen Rührensegmentβ ist. Dadurch wird das gebildete Röhrensegment nach unten durch das Loch 32 in den Sammelbehälter 35 geschoben und die übrige Röhre 9 wird nach unten in die richtige Lage für die nächste Unterteilung geschoben.

Während des Unterteilens der Röhre 9 in einzelne Segmente werden vorzugsweise Geschwindigkeit und /oder Intensität der Laserstrahlen 17 und 21 moduliert. Die Geschwindigkeit der die breiten Seitenflächen der langen Röhre überstreichenden Laserstrahlen wird vorzugsweise derart moduliert, daß die Abtastgeschwindigkeit an den Enden der Abtastwege geringer ist als in der Mitte der Abtastwege. Dies geschieht mit Hilfe eines sinusförmigen Signals, das an die linearen Abtaster angelegt wird, um eine sinusförmige Schwingung der Spiegel 18 und 22 zu erzeugen. Wie in Pig.3 dargestellt, ändert sich die Winkelstellung θ jedes Spie-

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18 und 22 sinusförmig als Punktion der Zeit T. Im typischen Pail beträgt θ grö3enordnungsaäßig zwei oder drei Grad. In Pig. 3 ist die Röhre 9 im Querschnitt in ihrer richtigen Lage relativ zu der Winkelstellung der Spiegel 18 und 22 dargestellt. Wie ersichtlich ist die Änderung der Winkelstellung Θ, d.i. die Abtastgeschwindigkeit der Strahlen 17 und 21, an den Sondern der breiten Seitenflächen der Röhre 9 null und nimmt in deren lütte auf ein liaximum zu. Eine solche Modulation der Abtastgeschwindigkeit der Strahlen 17 und 21 ergibt eine größere Wärmeübertragung der Strahlenergie auf das Glas an den Rändern der breiten Seitenflächen, wo mehr Glas vorhanden ist, nämlich das die schmalen Seiten der Röhre 9 bildende Glas. Dadurch kommt es zu einer gleichmäßigeren Erwärmung entlang der gesamten Schnittlinie und als Polge davon zu einer zuverlässigeren Abdichtung.

Zusätzlich zu der beschriebenen Modulation der Abtastgeschwindigkeit ist es auch noch vorteilhaft, die Intensität der Strahlen 17 und 21 während jedes Schneidezyklus, d.h. jeder Teilung der Röhre 9 in einzelne geschlossene Segmente, zu modulieren. Erwünscht ist es, zuerst die Röhre 9 entlang der Schnittlinie in einer großen Zahl von Strahlabtastungen auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur des Glases vorzuerhitzen und dann das Glas entlang der Schnittlinie auf eine Temperatur über der Schmelztemperatur zu erwärmen in einem zwei oder einigen wenigen Strahlabtastungen, um die verschlossenen Enden zu formen. Die langsame Vorerwärmung setzt Belastungen des Glases auf ein Minimum herab und erzeugt demgemäß eine zuverlässigere Abdichtung. Der rasche letzte Erhitzungsschritt verbessert die Glasverteilung an den abgedichteten Enden, wodurch die Zuverlässigkeit der Abdichtung verbessert wird. Das Muster der Intensitätsmodulation hängt von der Glasart der Röhre, dem Gasdruck in der Röhre und den Röhrenmaßen ab.

Ein Beispiel für ein Intensitätsmodulationsmuster, das besonders nützlich ist für Röhren mit einer Breite in der .Größenordnung von 4,6 cm, ist in Pig.4A dargestellt. Pig.4A ist eine

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graphische Darstellung der Strahlintensität I in Abhängigkeit von der Zeit T, in der spezifische Werte der Strahlintenaität I₁ und ±2 und spezifische Werte der Zeit t., bis ty angegeben sind. Der Zyklus beginnt bei t₁ mit der Strahlintenaität Hull, d.h. ohne Strahl. Von t₁ bx3 t₂ nimmt die Strahlintensität auf einen mittleren Wert I₁ zu. In einem typischen Fall ist die Zeitspanne zwischen tp und t₁ in der Größenordnung von einer Sekunde oder weniger und I₁ beträgt größenordnungsmäßig 4 bis 8 Watt. Die Strahlintensität bleibt bei I^ bis zum Zeitpunkt t, und während dieser Zeit wird das Glas vorerwärmt. In einem Beispiel ist die Zeitspanne zwischen t, und t« ungefähr 3 bis 4 Sekunden. Zwischen t, und t. nimmt die Strahlintenaität rasch auf einen hohen Wert i„ zu. In einem typischen Beispiel beträgt die Zeitspanne zwischen t, und t, größenordnungsmäßig eine Sekunde oder weniger und I₂ liegt in der Größenordnung von 28 bis 30 Watt. Die Strahlintensität bleibt von X. bis t₅ auf i₂ und das ist die Zeitspanne, die erforderlich ist, um die Röhre zu teilen und die Röhrenenden zuzusch^elsen und um die Röhre auszuglühen; sie beträgt in dem Beispiel größenordnungsmäßig eine oder zwei Sekunden. Während der Zeitspanne zwischen t, und te werden die Laserstrahlen, nachdem die Röhre abgeteilt und ihre Enden zugeschmolzen sind, defokussiert, um die verschlossenen Enden auszuglühen und die Verfärbung zu beseitigen. Bei t,- wird der Laserstrahl abgeschaltet. In der Zeitspanne zwischen te und tg kühlen sich die verschlossenen Enden der Röhre so weit ab, daß sie bei Berührung nicht schmelzen. Bei tg wird die lange Röhre in Achsrichtung weitergeschoben, bis die nächste zur Längsachse 24 senkrechte Schnittlinie mit den Strahlen 17 und 21 ausgerichtet ist, wobei das frisch geformte verschlossene Ende der langen Röhre das frisch geformte einzelne Röhrensegment aus dem Röhrenhalter in den Sammelbehälter 35 (Pig.2A) schiebt. Bei t₁ wiederholt sich der beschriebene Schneidezyklus. Die Periode des beschriebenen Schneidezyklus, d.i. die Zeitspanne zwischen den aufeinanderfolgenden t- im Diagramm, beträgt größenordnungsmäßig 7 Sekunden.

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Im Fall einer langen Röhre mit einer Breite von 6,35 mm iat daa in Fig.43 veranschaulichte Modulationsmuster besonders günstig. Hierin ninnt die Strahlintensität kontinuierlich mit einer konstanten Geschwindigkeit von null bei t.. auf den Wert i bei t« zu, um zunächst das Glas der langen Röhre entlang der Schnitt— linie vorzuerwärmen und dann in einigen Strahlabtaatungen die Röhre zu teilen und ihre Enden zuzu3Chmslzen. Beispielsweise kann i zwischen 28 und 30 Watt betragen und die Zeitspanne zwischen tp und t₁ 5 bis 6 Sekunden. Während der Zeitspanne von t₂ bis t₁ werden die verschlossenen Enden der Röhre nach Wunsch ausgeglüht und nach dem Abkühlen der verschlossenen Enden wird die lange Röhre in Achsrichtung weitergeschoben.

In Pig.5 ist eine Schaltung dargestellt, die den beschriebenen Prozeß des Unterteilens der Röhre 9 in einzelne dichtend verschlossene Röhrensegaente unter Verwendung des Modulationsmu— sters der Fig.4A steuert. Ein Sinu3-.vellengenerator 70, der ein Ausgangs3igr.al erzeugt, das der :n ?ig.3 gezeigten Wellenform mit einer Frequenz von 6 bis 10 Hz entspricht, ist mit den linearen Abtastern verbunden, die in Pig.5 nit 71 gekennzeichnet sind und von denen die Spiegel 18 und 22 einen Teil darstellen. Der Sinuswellengenerator 70 ist auch noch mit einem Zähler 72 verbunden, der die zeitlich richtige Abstimmung der Intensitätsmodulation, der Strahlfokussierung und der axialen Vorwärtsbewegung der Röhre 9 steuert. Auf diese Weise ist die zeitliche Abstimmung dieser Vorgänge mit der Strahlabtastung synchronisiert. Insbesondere wird angestrebt, daß die Strahlabtaatungen und die Intensitätsänderungen an den Rändern der breiten Seitenflächen beginnen und anhalten. Zu diesem Zweck schaltet der Zähler 72 bei jedem positiven Scheitelpunkt des Ausgangs des Sinuswellengenerators 70 weiter. ',leim die Frequenz des Ausgange des Sinuswellengenerators 70 6 Hz beträgt und die Periode des Zyklus zur Herstellung einzelner Röhrensegmente 7 Sekunden dauert, ninmt der Zähler 72 insgesamt 42 Einstellungen vor und umfaßt 6 Binärstellen. Je nach der gewünschten Zeitgebung sind unterschiedliche Einstellungen des Zählers 72 den Zeitpunkten

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■ · re- -

*6 ^zu3swiesen. ^3ei *■) triggert der Zähler 72 einen Sägezahngenerator 73. Bei t₂ triggert der Zähler

72 einen Stufengenerator 74 und schaltet den Sägezahngenerator

73 aus. Bei t, triggert der Zähler 72 einen Sägezahngenerator 75. Bei t. triggert der Zähler 72 einen Stufengenerator 76 und schaltet den Sägezahngenerator 75 ab. Bei te schaltet der Zähler 72 den Stufengenerator 76 aus. Die Ausgänge der Sägezahngeneratoren 73 und 75 und der Stufengeneratoren 74 und 76 sind an eine Summierungsschaltung 77 gelegt. Der Ausgang der Summierungsschaltung 77, der das in Pig.4A gezeigte Modulationsmuster reproduziert, wird an die laserquelle 10 der Pig.1 gelegt, um deren Steuerstrom einzuregeln, wodurch die Intensität des von der Laserquelle ausgesandten Strahles gesteuert wird. Angenommen, die Enden der langen Röhre seien zu dem Zeitpunkt, wenn die Strahlenintenaität den Wert i^ erreicht, geteilt und zugeschmolzen, dann betätigt der Zähler 72 bei t. auch noch Mechanismen 78 cum Einschieben einer Defokussierungslinee. Jeder Mechanismus 78 ist ein üblicher, scler.cidgesteuerter, hin- und herbewegbarer Schützen, der eine der Defoicussierungalinsen 29 und 30 haltert. Die Mechanismen 78 bewegen sich bei t. in der einen Richtung, um die von den Mechanismen mitgeführten Defokusaierungslinsen in den laserstrahlengang einzuschieben. Bei t,-bevegen eich die Mechanismen 78 in der anderrn Richtung, um die Defokuaaierungalinaen aua dem Laserstrahlengang zu entfernen. Alternativ können die Mechanismen 78 auch zu einem Zeitpunkt zwischen t. und te betätigt werden. Bei tg betätigt der Zähler 72 den Schrittmotor 58, um die Röhre 9 in Achsrichtung vorzuschieben, bis die nächste Schnittlinie mit den Strahlen 17 und 21 ausgerichtet ist. Nach dem Vorschieben der Röhre 9 gibt der Schrittmotor 79 einen Impuls ab, der an den Zähler 72 angelegt wird, um diesen zurückzustellen. Dann beginnt der Zähler 72 wieder, durch seine Einstellungen weiterzuschalten, und der Zyklus wiederholt sich.

In Pig.6 ist eine schematische Seitenansicht einer Ausführungsform der Erfindung dargestellt, bei der die Röhre 9 gleichzeitig entlang mehrerer Schnittlinien geteilt wird. Der von der

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ti

Laaerquelle 10 ausgesandte Strahl wird von einem Strahlteiler 80 geteilt. Ein Teil des Strahla läuft horizontal weiter und wird, wie in Fig.1 gezeigt, auf beide breite Seitenflächen der Röhre 9 entlang einer mit A bezeichneten Schnittlinie gelenkt. Ein anderer Teil des Strahls läuft in vertikaler Richtung und wird von einem stationären Spiegel 81 in eine Horizontalebene reflektiert, die über der Schnittlinie A liegt. Dieser Teil wird von einem Strahlteiler 82 geteilt. Ein Teil dieses Strahls läuft in horizontaler Richtung weiter und wird, wie in ?lg«1 dargestellt, auf beide breite Seitenflächen der Röhre 9 entlang einer mit B bezeichneten Schnittlinie gelenkt. Ein anderer Teil des Strahls wandert vertikal weiter und wird von einem stationären Spiegel 83 in eine Horizontalebene reflektiert, die über der Schnittlinie B liegt. Dieser Teil des Strahls läuft horizontal weiter und wird, wie in Pig.1 gezeigt, auf beide breite Seitenflächen der Röhre 9 entlang einer mit C bezeichneten Schnittlinie gerichtet. Die auf beide "breiten Seitenflächen der Röhre 9 entlang den Schnittlinien A, B und C gelenkten Strahlen laufen wiederholt gleichzeitig über die breiten Seitenflächen der Röhre 9 hin und her, um die Röhre 9 zu erhitzen und aufzuweichen, bis sich die Röhre 9 teilt, so daß entlang jeder Schnittlinie Enden gebildet werden, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden dichtend verschlossen werden. Auf diese Weise werden mit einer einzigen Laserquelle mehrere Unterteilungen der Röhre 9 gleichzeitig durchgeführt. Die bei diesen Unterteilungen entstehenden Röhrensegmente haben praktisch den gleichen Druck und entwickeln daher praktisch die gleiche Helligkeit. Außerdem braucht der Druck in der Kammer 8 während des Unterteilungsvorganges nicht neu eingestellt zu werden·

Unter Bezugnahme auf die Fig.2A, 2B und 2C müßte die AusfUhrungsform der Pig.6 einen Röhrenhalter mit zwei Kugelstößeln 45 und 46 für jede Schnittlinie und einer öffnung, wie die Öffnung 43 haben. Im übrigen ist die Beschreibung der Pig.2A, 2B und 20 auf das Beispiel der Fig.6 anwendbar. Nachdem die Laserstrahlen mehrere Schnitte gleichzeitig ausgeführt haben, schiebt

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der Schieber 50 alle entstandenen Bohrensegmente und die restliche Röhre 9 hintereinander nach unten, um die fertigen Röhreneegmente eines nach dem anderen in den Sammelbehälter 35 abzuladen und die restliche Röhre 9 für die nächste Vielzahl gleichzeitiger Schnitte in Stellung zu bringen. Alternativ kann, wenn die gesamte Länge der Röhre 9 gleichzeitig unterteilt wird, der Schieber 50 und die beschriebene Vorrichtung zum Bewegen des Schiebers weggelassen werden.

Sie beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sollen lediglich den Erfindungsgedanken veranschaulichen; der Umfang der Erfindung soll durch diese Beispiele nicht eingeengt werden. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung, der durch die Ansprüche gegeben 1st, zahlreiche andere Anordnungen möglich· So kommen beispielsweise bei einer stationären langen Röhre für die Erfindung auch noch andere Arten der Bewegung des Laserstrahles neben der Abtastung im Hin- und Herlauf in Betracht. Die Erfindung beabsichtigt auch, den Laserstrahl zu defokussieren, um die dichtend verschlossenen Enden auszuglühen, eine Vielzahl ▼on Laserstrahlen gleichzeitig in Abständen entlang der Längsachse der langen Röhre auf die Röhre zu richten, um mehrere Unterteilungen vorzunehmen, und die Strahlintensität zu modulieren, üb die lange Rühre langsam vorzuerwärmen und rasch zu unterteilen» unabhängig von der Art der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der langen Röhre während des Unterteilungsprozesses· Anstatt die Strahlgeschwindigkeit zu modulieren» um an den Rändern der breiten Seitenflächen der langen Röhre mehr Wärme su übertragen, kann das gleiche Ergebnis auch durch eine Modulation der Strahlintensität erzielt werden· Wenn der Brück des radioaktiven Gases in der langen Bohre unter 1,0 bar liegt, kann die lange Röhre ohne eine Druckkammer unterteilt werden. Ee kann auch möglich sein, Röhren mit einem kreisförmigen Querschnitt mit einer hin- und hergehenden Strahlabtastung durchzuschneiden, wenn die Geschwindigkeit des Abtaststrahles so moduliert wird, daß er den Umfang der Schnittlinie gleichmäßig erwärmt.

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-30-Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE A. GRÜNECKER

DiPL ING

H. KINKELDEY

W. STOCKMAIR

OR -INQ - Au£ !CALTCCH

K. SCHUMANN

ORflERfwr CWLPMVi

P. H. JAKOB

ClM-(NG

G. BEZOLD

8 MÜNCHEN

MAXIMILIANSTRASSE

Ansprüche

Verfahren zum Unterteilen einer langen, geschlossenen Glasröhre, die auf ihrer Innenseite mit einem Leuchtstoff bedeckt und mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist und die eine Längsachse und einen länglichen Querschnitt mit einer breiten Seitenfläche hat, in einzelne, dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß ein fokuesierter Laserstrahl auf die breite Seitenfläche der Röhre in einer umgebenden Atmosphäre gerichtet wird, die einen höheren Druck hat als das Gas in der Röhre, und zwischen dem Laserstrahl und der breiten Seitenfläche der Röhre quer zur Längsachse der Röhre eine hin- und hergehende Relativbewegung erzeugt wird, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und aufzuweichen, bis sich die Röhre teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden zuzuschmelzen.

2· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahles während der Relativbewegung erhöht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre quer

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TtUEFON (OSO) 99 98 63 TELEX Oi-5»ls_a TELEGRAMME MONAPAT TELEKOPIERER

ORIGINAL INSPECTED

über die breite Seitenfläche sinusförmig ist und die Geschwindigkeit der Relativbewegung in der Mitte der breiten Seitenfläche ein Maximum hat und zu den Händern der breiten Seitenfläche hin abnimmt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hervorrufen der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und dar Röhre die Röhre stationär gehalten wird und der Laserstrahl bewegt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Unterteilung die dichtend verschlossenen Enden mit dem Laserstrahl ausgeglüht werden·

6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Röhre, die eine aweite breite Seitenfläche gegenüber der ersterwähnten breiten Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß

ein zweiter fokussierter Laserstrahl auf die zweite breite Seiteuflache öer Röhre gerichtet wird und zwischen den zweiten Laserstrahl und der zweiten breiten Seitenfläche eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung quer zur Längsachse der Röhre und in Fluchtung mit dem ersterwähnten Laserstrahl hervorgerufen wird, um die Röhre entlang der Schnittlinie zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden zuzuschmelzen.

7. Verfahren zum Erzeugen röhrenförmiger radioaktiver Miniatur-Lichtquellen durch Unterteilen einer langen, geschlossenen, mit einem radioaktiven Gas gefüllten Glasrohre, die eine Längsachse hat, in einzelne dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß die lange Glasröhre in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat als das Gas in der Röhre, stationär gehalten wird und ein fokussierter Laserstrahl quer über die Fläche der langen Glasröhre entlang

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einer zur Längsachse der Röhre querverlaufenden Schnittlinie bewegt wird, um die Röhre zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden zuzuschmelzen.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahles gesteigert wird, während sich der Laserstrahl über die Oberfläche der Röhre bewegt.

9· Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die geteilten Enden auch noch mit dem Laserstrahl ausgeglüht werden·

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7-9» dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahles während seiner Bewegung gesteigert wird.

11. Verfahren zum Unterteilen einer langen, geschlossenen, mit einem radioaktiven Gas gefüllten Glasröhre in einzelne, dichtend verschlossene Segmente, wobei die Röhre eine Längsachse und einen rechteckigen Querschnitt mit zwei brei.ten Seitenflächen und zwei schmalen Seitenflächen hat und die breiten Seitenflächen zwischen annähernd 2,5 und 6,4 mm breit und die schmalen Seitenflächen zwischen annähernd 0,7 und 1,3 mm breit sind und die Wandstärke der Röhre zwischen annähernd 0,13 und 0,31 mm liegt, dadurch gekennzeichnet, daß ein fokussierter Laserstrahl mit einem Durchmesser zwischen annähernd 0,25 und 0,64 mm auf eine der breiten Seitenflächen der Rühre gerichtet wird in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat, als das Gas in der Röhre, und zwischen dem Laserstrahl und der einen breiten Seitenfläche der Röhre eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung quer zur Röhrenlängsachse hervorgerufen wird, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden zugeschmolzen werden.

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12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß auch auf die andere breite Seitenfläche der Röhre gleichzeitig mit dem auf die eine breite Seitenfläche gerichteten fokussierten Laserstrahl ein fokussierter Laserstrahl gerichtet wird und auch zwischen diesem Laserstrahl und der anderen breiten Seitenfläche der Röhre eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung hervorgerufen wird.

13. Verfahren zur Herstellung radioaktiver Miniatur-Lichtquellen, dadurch gekennzeichnet, daß

die Innenfläche einer langen Glasröhre mit einem Leuchtstoff bedeckt wird,

die Röhre mit einem radioaktiven Gas gefüllt wird, die Enden der mit dem radioaktiven Gas gefüllten Röhre zugeschmolzen werden,

ein Laserstrahl über die Oberfläche der gefüllten Röhre quer zu deren Längsachse bewegt wird, um die Röhre zu erhitzen, bis sie sich teilt und zusammenfällt, so daß an der Teilungsetelle zugeschmolzene Enden gebildet werden, während die Röhre unbewegt gehalten wird, und der vorstehende Arbeitsgang in Abständen entlang der Röhre wiederholt wird, bis die gesamte gefüllte Röhre unterteilt ist·

14· Verfahren nach Anspruch 13, in Anwendung auf eine lange Glasröhre, die einen länglichen Querschnitt mit einer breiten Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl wiederholt quer über die breite Seitenfläche hin- und hergeführt wird.

15· Verfahren zum unterteilen einer langen geschlossenen Glasröhre, die auf ihrer Innenfläche mit einem Leuchtstoff überzogen und mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist und die eine Längsachse hat, in einzelne, dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere fokuseierte Laserstrahlen in Abständen entlang der Röhrenlängaachse auf die Röhre gerichtet werden in einer umgebenden Atmosphäre,

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die einen höheren Druck hat, als das Gas in der Röhre, und

daß zwischen den laa erstrahl en und der Röhre eine Relativbewegung über die Oberfläche der Röhre quer zur Röhrenlängsachse hervorgerufen wird, um die Röhre gleichzeitig entlang mehrerer beabstandeter Schnittlinien zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre sich entlang jeder Schnittlinie teilt» so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden zugeschmolzen werden·

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen den laserstrahlen und der Röhre die Röhre in einer stationären Lage gehalten wird und die laserstrahlen quer über die Oberfläche der Röhre bewegt werden·

17· Verfahren nach Anspruch 16, in Anwendung auf eine Röhre, die einen länglichen Querschnitt mit einer breiten Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen die breite Seitenfläche der Röhre hin- und hergehend überstreichen·

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserstrahlen über die Röhre sinusförmig hin- und hergeführt werden mit einem Geschwindigkeitsmaximum in der Mitte der breiten Seitenfläche der Röhre und mit einer zu den Rändern der breiten Seitenfläche hin abnehmenden Geschwindigkeit·

19* Verfahren nach einem der Anspruch» 15-13, dadurch gekennzeichnet, daß die getrennten Enden nach der Teilung mit Hilfe der mehreren Laserstrahlen auch noch ausgeglüht werden·

20. Verfahren nach Anspruch 15» dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität der Laserstrahlen während der Relativbewegung erhöht wird.

21· Verfahren zum Unterteilen einer langen geschlossenen Glas-

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.. fc -

röhre, die auf ihrer Innenseite ait einem leuchtstoff überzogen und mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist und die
eine Längsachse hat, in einzelne dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet, daß in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat als das Gas in der
Röhre, ein fokussierter Laserstrahl auf die Röhre gerichtet wird,

daß zwischen dem Laserstrahl und der Röhre quer zur Röhrenlängsachse eine Relativbewegung hervorgerufen wird, um die
Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und weichzuma— chen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden zugeschmolzen
werden, und

daß die Intensität des Laserstrahles während der Relativbewegung erhöht wird, um die Schnittlinie gleichmäßig auf eine
Temperatur unter der Schmelztemperatur der Röhre vorzuerwärmen, bevor die Teilung der Röhre beginnt.

22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahles während der Bewegung kontinuierlich gesteigert wird.

23· Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Intensität des Laserstrahles während der Bewegung mit einer konstanten Geschwindigkeit gesteigert wird.

24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhöhung der Intensität in der folgenden Reihenfolge vorgenommen wird: Erhöhen der Intensität des Laserstrahles bis
auf eine mittlere Höhe, Konstanthalten der Intensität des
Laserstrahles auf der mittleren Höhe, um die Schnittlinie
gleichmäßig auf eine Temperatur unter der Schmelztemperatur der Röhre vorzuerwärmen, und weiteres Steigern der Intensität des Laserstrahles auf einen hohen Wert, um die Röhre
rasch zu teilen, zur Bildung der zugeschmolzenen Enden·

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25. Verfahren nach Anspruch 21 in Anwendung auf eine Röhre, die einen länglichen Querschnitt mit einer breiten Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre die Röhre in einer stationären Stellung gehalten wird und der Laserstrahl quer über die breite Seitenfläche der Röhre wiederholt hin- und hergeführt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit des abtastenden Strahles derart moduliert wird, daß sie bei der Bewegung von den Rändern der breiten Seitenfläche zu deren Mitte hin zunimmt und bei der Bewegung von der Mitte der breiten Seitenfläche zu deren Rändern hin abnimmt.

27· Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Röhre an zwei beabstandeten Stellen entlang der Längsachse zu beiden Seiten des Laserstrahles festgehalten wird und daß zusätzlich noch folgende Schritte durchgeführt werden: Defokussieren des Laserstrahles nach der Bildung der verschlossenen Enden, wobei der defokussierte Strahl auf die geschloesenen Enden gerichtet wird, und Hervorrufen einer Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre quer zur Röhrenlängsachse während des Defokuesierens, bis die verschlossenen Enden der Röhre ausgeglüht sind.

28. Verfahren zum Unterteilen einer langen, geschlossenen Glasröhre, die auf ihrer Innenseite mit einem Leuchtstoff bedeckt ist und mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist, und die eine Längsachse hat, in einzelne dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet,

daß in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat als das Gas in der Röhre, ein fokussierter Laserstrahl auf die Röhre gerichtet wird,
daß zwischen dem Laserstrahl und der Röhre quer zur Röhrβn-

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längsachse eine Relativbewegung hervorgerufen wird, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und weichzumachen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden zuzuechmelzen, und

daß die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre geändert wird, um das Glas entlang der Schnittlinie gleichmäßig zu erwärmen·

29· Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß zum Hervorrufen der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre zwischen dem Laserstrahl und einer Seite der Röhre eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung erzeugt wird, um einen Abtastweg zu bilden, und daß die Änderung der Geschwindigkeit der Relativbewegung in der Weise vorgenommen wird, daß die Geschwindigkeit der Relativbewegung bei der Bewegung von den Rändern des Abtastweges zur Mitte des Abtastweges zunimmt und bei der Bewegung von der Mitte des Abtastweges zu den Rändern des Abtastweges abnimmt.

30. Verfahren nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Geschwindigkeit der Relativbewegung in der Weise vorgenommen wird, daß eine wiederholte sinusförmige Hin- und Herbewegung eingeführt wird·

· Verfahren zum Unterteilen einer langen, geschlossenen Glasröhre, die auf ihrer Innenseite mit einem Leuchtstoff überzogen und mit einem radioaktiven Gas gefüllt let und die eine Längsachse hat, in einzelne, dichtend verschlossene Segmente, dadurch gekennzeichnet,

daß die Röhre an zwei entlang der Längsachse beabstandeten Stellen gehalten wird,

daß ein Laserstrahl auf die Röhre zwischen den Festhaltesteilen gerichtet wird in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat als das Gas in der Röhre, daß zwischen dem Laserstrahl und der Röhre eine Relativbewegung quer zur Längsachse der Röhre hervorgerufen wird,

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daß der Laserstrahl während einer ersten Phase des Bewegungsvorganges fokussiert wird, um die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden gebildet werden, und zusammenfällt, um die getrennten Enden zuzuschmelzen, und

daß während einer letzten Phase des Bewegungsvorganges der Laserstrahl defokussiert wird, um die geteilten Enden der Röhre auszuglühen.

32. Verfahren nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß das Halten der Röhre in der Weise vorgenommen wird, daß die Röhre in einer stationären Lage bleibt.

33· Verfahren nach Anspruch 31, in Anwendung auf eine Röhre, die einen länglichen Querschnitt mit einer breiten Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet, daß die Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der Röhre in der Weise durchgeführt wird, daß eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung über die breite Seitenfläche der Röhre erfolgt.

34· Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit der Relativbewegung zwischen dem Laserstrahl und der breiten Seitenfläche der Röhre moduliert wird.

35· Verfahren zum Unterteilen einer langen, geschlossenen Glasröhre, die auf ihrer Innenseite mit einem Leuchtstoff überzogen und mit einem radioaktiven Gas gefüllt ist und die eine Längsachse hat, in einzelne dichtend verschlossene Seg mente, dadurch gekennzeichnet,

daß in einer umgebenden Atmosphäre, die einen höheren Druck hat als das Gas in der Röhre ein fokussierter Laserstrahl auf die Oberfläche der Röhre gerichtet wird und zwischen dem Laserstrahl und der Oberfläche der Röhre eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung entlang der gleichen Strecke quer zur Längsachse der Röhre hervorgerufen wird, üb die Röhre entlang einer Schnittlinie zu erhitzen und

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aufzuweichen, bis die Röhre sich teilt, so daß Enden gebildet werden, und zusammenfällt, so daß die getrennten Enden dichtend verschlossen werden.

36. Verfahren nach einem der Ansprüche 17-20, in Anwendung auf eine Röhre, die eine zweite, der erstgenannten breiten Seitenfläche gegenüberliegende breite Seitenfläche hat, dadurch gekennzeichnet,

daß eine zweite Vielzahl fokusalerter Laserstrahlen auf die zweite breite Seitenfläche der Röhre in Abständen entlang der Röhrenlängaachee gerichtet wird und daß zwischen der zweiten Vielzahl von Laserstrahlen und der zweiten breiten Seitenfläche der Röhre eine wiederholte hin- und hergehende Relativbewegung quer zur Längsachse der Röhre und in Fluchtung mit der erstgenannten Vielzahl von Laserstrahlen gerichtet wird, um die Röhre entlang den Schnittlinien zu erhitzen und aufzuweichen, bis die Röhre eich teilt, so daß Enden entstehen, und zusammenfällt, um die getrennten Enden dichtend zu verschließen.

37. Vorrichtung zum Unterteilen einer langen, geschlossenen, mit radioaktivem Gas gefüllten Glasröhre in einzelne dichtend verschlossene Segmente mit Hilfe eines Laserstrahles, gekennzeichnet durch einen Halter (40) für die lange Röhre (9), der einen Körper mit einer langgestreckten Hut (41) aufweist, in der die Röhre verschieblich aufgenommen ist, ferner eine Anordnung (43), die den Laserstrahl durch den Körper zu der Nut (41) in dem Bereich, wo die lange Röhre unterteilt werden soll, durchfallen läßt,

Vorrichtungsteile (45, 46), die die lange Röhre zu beiden Seiten des Bereiches, wo sie unterteilt werden soll, halten, und eine Einrichtung (50-59), um die lange Röhre in der Nut (41) zu verschieben.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, für eine Röhre mit einem rechteckigen Querschnitt mit vorgegebener Breite und Dicke, da-

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durch gekennzeichnet, daß die Nut (41) entlang einer Seite offen ist, so daß sie eine offene Seite und eine der offenen Seite gegenüberliegende geschlossene Seite hat, die breiter ist als die offene Seite, und daß die Breite der Röhre (9) schmäler ist als die geschlossene Seite und breiter als die offene Seite der Nut und die Dicke der Röhre kleiner ist als die Tiefe der Nut.

39· Vorrichtung nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zum Durchlassen des Laserstrahles durch den Körper zur Röhre aus einer öffnung (43) besteht, die durch den Körper zur geschlossenen Seite der Nut (41) geht.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39» dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtungsteile zum Halten einen ersten und zweiten Kugelstößel (45» 46) am einen Ende der Nut (41) zwischen der offenen Seite und der geschlossenen Seite der Nut umfassen, die die Röhre (9) gegen das gegenüberliegende Ende der Nut pressen.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschieben der Röhre in der Nut einen Gleitkörper (50) aufweist, der eine Zunge (51) mit einem an die Nut (41) angepaßten Querschnitt hat, die in der Nut verschieblich aufgenommen ist.

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