57103 KI. 21 g, 13/31 Opublikowano: 31.111.1969 MKP H 01 j UKD l/tt Wspóltwórcy wynalazku: mgr inz. Konstanty Nesteruk, inz. Halina Strojewska Wlasciciel patentu: Przemyslowy Instytut Elektroniki, Warszawa (Pol¬ dka) Sposób wytwarzania getteru nierozpylanego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia getteru nierozpylanego, stosowanego do po¬ prawienia stanu prózni w lampach elektronowych lub w innych urzadzeniach prózniowych.Sposród wielu substancji aktywnych do wy¬ twarzania getterów nierozpylanych stosuje sie mieszaniny róznych pierwiastków jak na przyklad tytanu z cyrkonem, wolframu z cyrkonem, cyrko¬ nu z hafnem i inne lub zwiazki miedzymetaliczne niektórych tych pierwiastków przewaznie z alu¬ minium.Substancje te po odpowiednim procesie techno¬ logicznym stosuje sie w formie pokryc getteruja- cych nakladanych na elementy lampy lub wpra- sowuje sie w pojemniki i poddaje sie aktywacji przez podgrzanie w wysokiej prózni do okreslonej temperatury, przy czym ich wlasnosci sorpcyjne w znacznym stopniu zaleza od temperatury akty¬ wacji. Po aktywacji znane substancje wykazuja dostateczne szybkosci pochlaniania gazów w tem¬ peraturach rzedu 300°C lub wyzszych.Podobne wlasnosci maja stosowane równiez do wytwarzania getterów nierozpylanych stopy toru z aluminium i pierwiastkami ziem rzadkich, jak na przyklad z cerem i lantanem. W niektórych przypadkach do wytwarzania takich getterów u- zywanych w postaci pokryc detali lampowych stosuje sie niewielkie dodatki tytanu, nie prze¬ kraczajace 5%, które nieznacznie obnizaja tem¬ perature pracy i temperature aktywacji. 10 15 20 25 Gettery na bazie stopów toru z aluminium i pierwiastkami ziem rzadkich wytwarza sie w ten sposób, ze mieszanine sproszkowanego stopu ceru z aluminium lub ceru i lantanu z aluminium w stosunku wagowym 20% stopu i 80% toru pra¬ suje sie i spieka w prózni w temperaturze okolo 1000°C, po czym ponownie rozdrabnia sie, miesza sie z lepikiem i nanosi na detale lampowe w postaci pasty lub tez bez dodatku lepiku wpra- sowuje sie w metalowe pojemniki.Substancje aktywne wykonane w ten sposób wykazuja dostateczne wlasnosci getterujace w temperaturze powyzej 300°C.Celem wynalazku jest uzyskanie substancji ak¬ tywnej, która zastosowana w postaci pasty lub wprasowana do metalowych pojemników pozwala na osiagniecie dostatecznych szybkosci pochlania¬ nia gazów w temperaturach zblizonych do poko¬ jowej, a przy tym w odróznieniu od znanych sub¬ stancji moze byc aktywowana w szerokim zakre¬ sie temperatur.Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto w ten sposób, ze sproszkowane skladniki miesza sie w stosunku wagowym okolo 20% stopu ceru z alu¬ minium, okolo 65% toru i okolo 15% wodorku tytanu.Tak przygotowana mieszanine prasuje sie pod cisnieniem okolo 2000 KG/cm2, po czym spieka sie w temperaturze okolo 900°C w prózni lub w 571033 atmosferze gazu ochronnego w czasie okolo 1 go¬ dziny.Otrzymany spiek po rozdrobnieniu stanowi sub¬ stancje getterujaca, która mozna umiescic wew¬ natrz lampy jednym ze znanych sposobów, na przyklad mozna ja wymieszac z lepikiem i w po¬ staci pasty naniesc na datale lampowe albo wy¬ mieszac z proszkiem metalu ulatwiajacego pra¬ sowanie, na przyklad z proszkiem niklu, tytanu, cyrkonu, zelaza lub hafnu, najlepiej w stosunku wagowym okolo 80% rozdrobnionego spieku i oko¬ lo 20% proszku metalu ulatwiajacego prasowanie, i wprasowac w pojemniki getteru.**Niezaleznie od sposobu umieszczenia substancji Wewnatrz lampy, w celu reaktywowania wlasnosci sorpcyjnych poddaje sie te substancje aktywacji wewnatrz lampy w wysokiej prózni w czasie od 20 do 30 sek w dowolnie wybranej temperaturze w granicach od 650°C dó 1100°C, po czym sub¬ stancja ta wykazuje dostateczne wlasnosci pochla¬ niania gazów juz w temperaturze zblizonej do pokojowej, a poza tym szybkosc pochlaniania bar¬ dzo nieznacznie zalezy od wybranej temperatury aktywacji We wskazanym przedziale.Jak Wykazaly badania, zamiast sproszkowanego stopu ceru z aluminium do sporzadzenia miesza¬ niny mozna uzyc rozdrobnionego stopu ceru i lan- * tanu z aluminium i zmieszac go z pozostalymi skladnikami w tych samych stosunkach wagowych, a poza tym zarówno w przypadku uzycia sprosz¬ kowanego stopu ceru z aluminium, jak i w przy¬ padku uzycia sproszkowanego stopu ceru i lanta¬ nu z aluminium do sporzadzenia mieszaniny za¬ miast sproszkowanego wodorku tytanu mozna uzyc sproszkowanego wodorku cyrkonu lub hafnu albo czystego sproszkowanego tytanu, cyrkonu lub hafnu w tym samym stosunku wagowym, wyno¬ szacym 15%, przy czym caly proces otrzymywania getteru wykonuje sie tak samo jak w przypadku uzycia wodorku tytanu.Uzyskany w ten sposób getter wykazuje maksy¬ malne wlasnosci sorpcyjne po aktywacji w tem¬ peraturze wybranej w szerokich granicach, od 650°C do ir00°C, po czym juz w temperaturze zblizonej do temperatury pokojowej ma wystar¬ czajaca szybkosc pochlaniania. W wyzszej tem¬ peraturze, na przyklad w temperaturze okolo 300°C, ma znacznie lepsze wlasnosci getterujace niz znane substancje aktywne, wymagajace przy tym aktywacji w waskim zakresie temperatury, na przyklad okolo 1000°C. Nizsza temperatura aktywacji getteru wedlug wynalazku umozliwia stosowanie go w wielu typach lamp elektronowych bez obawy ujemnego wplywu procesu aktywacji na detale lampowe.Sposób postepowania wedlug wynalazku objas¬ niono na nastepujacych przykladach: Przyklad I. Rozdrobniony stop ceru z alu¬ minium o skladzie okolo 72% ceru i okolo 28% alu¬ minium miesza sie ze sproszkowanym wodorkiem tytanu i ze sproszkowanym torem uprzednio od¬ gazowanym w prózni, w nastepujacym stosunku wagowym: stop ceru z aluminium 20%, wodorek tytanu 15%, tor 65% a nastepnie tak otrzymana mieszanine prasuje sie pod cisnieniem 2000 KG/cm2 4 po czym spieka sie w temperaturze 900°C w próz¬ ni lub w atmosferze gazu ochronnego w czasie 1 godziny, otrzymany spiek rozdrabnia sie i mie¬ sza sie z proszkiem niklu, w stosunku wagowym 5 80% rozdrobnionego spieku i 20% proszku niklu po czym wprasowuje sie do pojemników getteru, które umieszcza sie wewnatrz balonu lampy.Po uzyskaniu wysokiej prózni wewnatrz balonu lampy, substancje getterujaca poddaje sie akty- io wacji w czasie .20 sekund przez rozgrzanie pojem¬ nika do temperatury 1100°C, po czym substancja ta wykazuje dostateczne wlasnosci pochlaniania gazów w temperaturze 40°C. ;, Przyklad II. Rozdrobniony stop ceru i lan- 15 tanu z aluminium o skladzie okolo 48% ceru, 29% lantanu i okolo 28% aluminium miesza sie ze sproszkowanym wodorkiem cyrkonu i ze sprosz¬ kowanym torem uprzednio odgazowanym w próz¬ ni w nastepujacym stosunku wagowym stop ceru 20 i lantanu z aluminium 20%, wodorek cyrkonu 15%, tor 65% a nastepnie tak otrzymana mieszanine prasuje sie pod cisnieniem 2000 kG/cm2 po czym spieka sie w temperaturze 900°C w prózni lub w atmosferze gazu ochronnego w czasie 1 godziny, 25 otrzymany spiek rozdrabnia sie i miesza sie z le¬ pikiem i w postaci pasty nanosi sie na detale lampowe, które umieszcza sie wewnatrz balonu lampy.Po uzyskaniu wysokiej prózni wewnatrz balonu 30 lampy substancje getterujace poddaje sie aktywa¬ cji w czasie 30 sekund przez rozgrzanie do tem¬ peratury 650°C, po czym substancja ta wykazuje dostateczne wlasnosci pochlaniania gazów w*tem¬ peraturze 40°C. 35 Przyklad III. Rozdrobniony stop ceru z aluminium o skladzie jak w przykladzie 1, miesza sie ze sproszkowanym wodorkiem hafnu i ze sproszkowanym torem uprzednio odgazowanym w prózni w nastepujacym stosunku wagowym: stop 40 ceru z aluminium 20%, wodorek hafnu 15%, tor 65% a nastepnie tak otrzymana mieszanine pra¬ suje sie pod cisnieniem 2000 kG/cm2, po czym spieka sie w temperaturze 900°C w prózni lub w atmosferze gazu ochronnego w czasie 1 godzi- 45 ny, otrzymany spiek rozdrabnia sie i miesza sie z proszkiem tytanu w stosunku wagowym 80% rozdrobnionego spieku i 20% proszku tytanu po czym wprasowuje sie do pojemników getteru, które umieszcza sie wewnatrz balonu lampy. 50 Po uzyskaniu dostatecznej prózni wewnatrz lam¬ py, substancje getterujaca poddaje sie aktywacji w czasie 25 sekund przez rozgrzanie pojemnika do temperatury 900°C, po czym substancja ta wy¬ kazuje dostateczne wlasnosci pochlaniania gazów 55 w temperaturze 40°C.Przyklad IV. Rozdrobniony stop ceru z alumi¬ nium, o skladzie jak w przykladzie 1, miesza sie ze sproszkowanym tytanem i ze sproszkowanym torem uprzednio odgazowanym w prózni w naste- 60 pujacym stosunku wagowym: stop ceru z alumi¬ nium 20%, tytan 15%, tor 65%, a nastepnie tak otrzymana mieszanine prasuje sie pod cisnieniem 2000 kG/cm2 po czym spieka sie w temperaturze 900°C w prózni lub w atmosferze gazu ochronne- 65 go w czasie 1 godziny, otrzymany spiek rozdrab-57103 5 nia sie i miesza sie z lepikiem i w postaci pasty nanosi sie na detale lampowe, które umieszcza sie wewnatrz balonu lampy.Po uzyskaniu wysokiej prózni wewnatrz balo¬ nu lampy substancje getterujaca poddaje sie ak- 5 tywizacji w czasie 20 sekund przez rozgrzanie do temperatury 700°C, po czym substancja ta wyka¬ zuje dostateczne wlasnosci pochlaniania gazów w temperaturze 40°C. 10 2. PL