PL23795B1 - Warstwa, pokrywajaca elektrode zarowa elektrycznych lamp wyladowczych, szczególnie lamp wyladowczych, napelnionych gazem, oraz sposób wytwarzania takiej warstwy. - Google Patents

Description

W elektrycznych naczyniach wyladow¬ czych, w szczególnosci w naczyniach, wy¬ pelnionych gazem, np. w lampach wyla¬ dowczych z napelnieniem gazowem, propo¬ nowano juz stosowac elektrody zarowe, powleczone wolna od metalu nosnika war¬ stwa, zawierajaca w znacznym stopniu sub¬ stancje, emitujaca elektrony i skladajaca sie pod wzgledem chemicznym z tlenko¬ wych zwiazków metali ziem alkalicznych lub mieszanin tych metali z ich zwiazkami tlenkowemi. Warstwa ta rózni sie swa bar¬ wa od stosowanych warstw z substancyj o podobnym skladnie chemicznym, mianowi¬ cie jej zabarwienie nie jest biale, lecz zbli¬ zone do koloru brunatnego. Przy dluzej trwajacych wyladowaniach w warunkach pracy normalnej, w szczególnosci przy wy¬ ladowaniach lukowych, warstwy takie od¬ znaczaja sie duza staloscia, to znaczy, ze nawet w ciezkich warunkach pracy nie wy¬ dzielaja z siebie zadnych gazów, a w szcze¬ gólnosci tlenu. Wymienione zabarwienie substancji emisyjnej jest cecha charaktery¬ styczna, okreslajaca wlasciwosci tej sub¬ stancji.Przy dalszem badaniu stwierdzono, ze nadzwyczajne wlasciwosci wymienionejwarstwy wystepuja tern silniej, im ciemniej- t sze Jest jej zabarwienie. Wedlug wynalaz¬ ku proponuje sie; stosowac zatem takie , warstwy eletkrod zaFowychi Których istot¬ na substancja emitujaca posiada kolor czar¬ ny lub prawie czarny (szaro-czarny), po¬ siadajac poza tern sklad, podobny do skla¬ du chemicznego substancyj o zabarwieniu brunatnem. Czarna lub szaro-czarna sub¬ stancja, wolna od metalu nosnika, sklada sie wobec tega pod wzgledem chemicznym albo z metali ziem alkalicznych (przede- wszystkiem baru), albo ze zwiazków tle¬ nowych tych metali, albn *e stppów flieta- li ziem alkalicznych lub stopów tych me¬ tali z metalem nosnika warstwy lub tez z mieszanin substancyj, wyzej wymienio¬ nych.Co prawda proponowano juz stosowac niektóre z wymienionych tu materjalów ja¬ ko warstwy elektrod zarowych, np. z me¬ talu ziem alkalicznych na posrednim no¬ sniku z bialego tlenku metalu zlem alka¬ licznych, przyczem warstwa posiada jasno¬ szary wyglad, jednak wszystkie takie war¬ stwy nie maja tego charakterystycznego koloru czarnego lub szaro-czarnego, jak warstwa wedlug wynalazku, znamionujace¬ go szczególne wlasciwosci warstw. Z dru¬ giej strony ta cecha znamienna traci swe znaczenie, gdy sprowadza sie do obecnosci metalu nosnika w warstwie. Okazalo sie zatem, ze dla wlasciwosci powloki elek¬ trod zarowych miarodajne sa nietylko jej ogólne wlasciwosci chemiczne, lecz i inne jeszcze czynnika stwarzajace róznice mie¬ dzy poszczególnemi warstwami o tym sa¬ mymi rodzaju chemicznym. Jest wobec tego rzecza wazna ustalic, wedlug jakich cech zewnetrznych mozna poznac pewne wazne wlasciwosci warstw. Zgodnie z wynalaz¬ kiem niniejszym czarny kolor warstwy, skladajacej sie z wymienionych wyzej sub¬ stancyj, zapewnia duza emisje i duza od¬ pornosc przed wydzielaniem gazów.Przy czarnyeh lub szaro-czarnych war¬ stwach wedlug wynalazku w pewnych przy¬ padkach posiada znaczenie równiez i wy¬ bór iaaterjalu nosnika warstwy, przyczem okazalo sie rzecza korzystna stosowac na npsnik metale lub stopy o wyzszym punk¬ cie topliwosci ed niklu. Jako materjal no¬ snika wchodzi w gre szczególnie molibden, a W niektórych przypadkach równiez i wol¬ fram. Takie trudno topliwe substancje da¬ ja duze korzysci przy opisanym nizej naj¬ lepszym sposobi wytwarzania warstw.Warstwy wedlug wy»alazku najlepiej jest wytwarzac przy pomocy sposobu, we¬ dlug którego nadtlenki metali ziem alka¬ licznych, najlepiej nadtlenek baru lub in¬ ne zwiazki tlenkowe metali ziem alkalicz¬ nych umieszcza sie na nosniku, a nastep¬ nie zamienia sie je w czarna lub cgaro- czarna warstwe emitujaca zapomoca silne¬ go odtleniapia, najlepiej przez nagrzewa¬ nie w prózni. Aby warstwie nadac mozli¬ wie ciemny kolor i w ten sposób mozliwie polepszyc jej wlasciwosci emisyjne oraz jej stalosc, zaleca sie chociaz w ciagu krót¬ kiego okrecu czasu podgrzac umieszczona na nosniku warstwe do mozliwie wysokiej temperatury. Przy tej czynnosci mozna by¬ loby osiagnac i przekroczyc niebacznie tem¬ perature, przy której nosnik niklowy zo¬ stalby uszkodzony, a w kazdym razie za¬ czalby sie topic. Z tego powodu jest rzecza korzystna stosowac na nosnik metale lub stopy o wyiszyjn punkcie topliwosci, a w szczególnosci stosowac molibden lujb wol¬ fram. W tych warunkach warstwe mozna nagrzewac tak silnie, ze waratwa ta lub jej metale ziem alkalicznych (bar) zaczyna, pa¬ rowac.Przed podaniem nastepnej, korzystnej szczególnie w niektórych przypadkach od¬ miany tego sposobu podaje sie ni$ej \t glównych zarysach przyklad jego wykony¬ wania.Nadtlenek baru miele sie drobna ha makro, paczem naklada sie otrzymana w ten sposób zawiesine na nosnik elektrody — 2 —zarowej. Mielenie na mokro powinno byc tak dokladne, aby bardzo male czasteczki nadtlenku baru mogly poruszac sie w za¬ wiesinie ruchami Brown'a. Zaleca sie, aby po zmieleniu przecietna srednica czaste¬ czek wynosila nie wiecej niz 0,004 mm.Okazalo sie, ze nieznaczna wielkosc ziare¬ nek warstwy nadtlenku oddzialywa ko¬ rzystnie na sklad i wlasciwosci gotowej substancji powlekajacej. Po jednorazowem lub kilkorazowem nalozeniu warstwy nad¬ tlenków (uskutecznianem z przerwami w celu suszenia) na nosnik elektrody zaro¬ wej, np. na powierzchnie rurki molibdeno¬ wej, rurke te wzglednie elektrode zarowa umieszcza sie w naczyniu wyladowczem, nagrzewajac ja do temperatury okolo 400°, i nastepnie wypompowujac naczynie feapo- moca pompy, dajacej wysoka próznie. Na¬ stepna faza produkcji jest dluzsze nagrze¬ wanie nosnika z warstwa do temperatury, lezacej miedzy 600 a 800°C lub wyzej, naj¬ lepiej do temperatury okolo 1000QC. W czasie tego nagrzewania warstwa wydziela stale tlen, co jest zwiazane z odpowiednie- mi zmianami chemicznemi tej warstwy.Nagrzewanie warstwy w tej fazie produk¬ cji winno byc posuniete az do pozornego uplynnienia sie tej warstwy. Po uzyskaniu tego stanu nosnik nagrzewa sie w ciagu bardzo krótkiego okresu czasu, najlepiej w eiagu kilku sekund, do znacznie wyzszej temperatury, lezacej wpoblizu lub powy¬ zej punktu topliwosci niklu, najlepiej tak wysokiej, aby bar zaczal parowac z war¬ stwy. W tej ostatniej fazie produkcji war¬ stwa ciemnieje powoli az do koloru czar¬ nego, przy którym to kolorze warstwa po¬ siada te nadzwyczajne wlasciwosci, o któ¬ rych byla mowa na poczatku opisu. Jest rzecza oczywista, ze w ciagu calego pro¬ cesu nagrzewania musza byc wypompowy¬ wane gazy, wydzielajace sie z warstwy.Nagrzewanie warstwy jest uskuteczniane wewnatrz banki lampy przy pomocy elek¬ trycznego nagrzewania nosnika bezposred¬ nio lub posrednio w zaleznosci od budowy elektrody zarowej. Przy nagrzewaniu tein mozna uzyskiwac rózne temperatury, re¬ gulujac napiecia zródla grzejnego; Kontro¬ la przebiegu procesu bedzie znacznie ula¬ twiona, jezeli gazy lub pary, wydzielajace sie z warstwy, doprowadzi sie do swiece¬ nia. Swiecenie to mozna osiagnac, przykla¬ dajac np. odpowiednie napiecie miedzy in¬ ne elektrody w czasie nagrzewania elektro¬ dy zarowej. Tak wiec niebieskie swiatlo tlenu wskazuje na wydzielanie sie go z warstwy, podczas gdy zielony odblask, po¬ jawiajacy sie przy raptownem przegrza¬ niu warstwy, zapowiada parowanie baru.Opisana tu warstwa, powlekajaca elek¬ trode zarowa, moze byc stosowana przede- wszystkiem w wypelnionych gazem lam¬ pach wyladowczych i elektrycznych lam¬ pach wyladowczych (lampy z gazem szla¬ chetnym, lampy z parami metalu i t. d.), w których z powodu wysokiej temperatury gazu lub pary, wystepujacej w czasie pracy lampy, i z powodu pojawienia sie jonizacji istnieja szczególnie ciezkie warunki pracy.W tej dziedzinie zastosowania wazne zna¬ czenie posiada wlasciwosc niewydzielania sie zadnych gazów, szczególnie tlenu, na¬ wet przy wysokich temperaturach, a oprócz tego mozliwosc stosunkowo silnego nagrze¬ wania warstw wedlug wynalazku i osiaga¬ nia dzieki temu duzej emisji elektronów.Przedmiot wynalazku moze byc stosowany równiez w prózniowych i wysokopróznio- wych naczyniach wyladowczych, w których moze byc rzecza pozadana osiagnac w pew¬ nych przypadkach opisane wyzej zalety. PL

Claims (8)

1. Zastrzezenia patentowe. 1. Warstwa, pokrywajaca elektrode zarowa elektrycznych lamp wyladowczych, szczególnie lamp wyladowczych, napelnio¬ nych gazem, znamienna tern, ze zawiera w znacznym stopniu wolna od metalu nosni¬ ka czarna lub szaro-czarna substancje, któ- - 3 -ra pod wzgledem chemicznym sklada sie ;z^metali ziem alkalicznych (najlepiej ba¬ ru) lub z tlenkowych zwiazków metali ziem alkalicznych lub stopów metali ziem alkalicznych lub stopów tych metali z me¬ talem nosnika warstwy, lub tez z mieszanin tych substancyj, a przy nagrzewaniu jej prawie do punktu topliwosci niklu, a na¬ wet powyzej tego punktu, nie wydziela zadnych gazów, szczególnie tlenu.
2. 2. Warstwa wedlug zastrz. 1, zna¬ mienna tern, ze jej nosnikiem jest metal lub stop o wyzszym punkcie topliwosci od niklu, najlepiej molibden lub wolfram.
3. 3. Sposób wytwarzania warstwy we¬ dlug zastrz. 1, znamienny tern, ze na no¬ snik naklada sie warstwe nadtlenków me¬ tali ziem alkalicznych, najlepiej nadtlenku baru, lub innych tlenkowych zwiazków me¬ tali ziem alkalicznych, poczem substancje te odtlenia sie bardzo silnie, otrzymujac warstwe czarna lub szaro-czarna o duzej zdolnosci do emitowania elektronów.
4. 4. Sposób wedlug zastrz. 3, znamien¬ ny tern, ze tlen odciaga sie z warstwy, za¬ wierajacej nadtlenki metali ziem alkalicz¬ nych, przez nagrzewanie w prózni.
5. 5. Sposób wedlug zastrz. 3 i 4, zna¬ mienny tern, ze warstwe zwiazków metali ziem alkalicznych (nadtlenków metali ziem alkalicznych), umieszczona na nosni¬ ku o wyzszym punkcie topliwosci od niklu, najlepiej na nosniku z molibdenu lub wol¬ framu, nagrzewa sie w nastepnem stadjum m produkcji, przynajmniej w ciagu krótkie¬ go okresu czasu, do temperatury, lezacej wpoblizu lub wyzszej od temperatury topli¬ wosci niklu.
6. 6. Sposób wedlug zastrz. 4 i 5, zna¬ mienny tern, ze warstwe nagrzewa sie na- samprzód w ciagu dluzszego okresu czasu w prózni w temperaturze okolo 600 — 800°C lub wyzszej, najlepiej w temperatu¬ rze okolo 1000°C, a nastepnie, gdy war¬ stwa ta uzyska pozorny stan plynny, na¬ grzewa sie ja w ciagu bardzo krótkiego o- kresu czasu, najlepiej w ciagu kilku sekund, do temperatury, przy której metal ziemi alkalicznej zaczyna parowac z warstwy.
7. 7. Sposób wedlug zastrz. 3 wzglednie 4 — 6, znamienny tern, ze przed umieszcze¬ niem warstwy na nosniku materjal tej war¬ stwy sporzadza sie z nadtlenków ziem al¬ kalicznych zapomoca bardzo dokladnego mielenia ich na mokro, uzyskujac zawiesine przy tak nieznacznej koncentracji, iz cza¬ steczki tych nadtlenków moga poruszac sie ruchami Brown'a.
8. 8. Sposób wedlug zastrz. 7, znamien¬ ny tern, ze nadtlenki ziem alkalicznych miele sie tak dlugo, dopóki przecietna srednica czasteczek nie bedzie mniejsza od 0,004 mm. C a r o 1 i n e Ledere r. Ernst Anton L e d e r e r. Zastepca: Inz. M. Brokman, rzecznik patentowy. • -iKA Drak L. Bogufllawflkiejro i Ski, Warszawa. PL