Способ изготовления бесштенгельной газоразрядной лампы Советский патент 1983 года по МПК H01J9/38 

ел

со

QO СО Изобретение относится к-способам - изготовления бесштенгельнах газоразрядных ламп с кварцевой колбой и стерж невыми токовводами с кольцевыми высту пами, в частности предназначенных для оптической накачки лазеров. Известен способ изготовления, бес штенгельной газоразрядной лампы, включающий откачку яацтш в разгерме тизированномвиде- п;ри одновременном нагреве в вакуумной печи. Срединеня узлов прибора перед герметизацией -путем пайки узлов с колбой твердавд припоем осуществляется q помощью сильфонного манипулятора С1} Однако дегазация узлов прибора путем нагрева в вакуумной - печи в ус ловиях серийного производства «ало- производительна, . Наиболее близким по технической сущности к предаа1 аём6му является способ изготовления бвсздтенгельн ой газоразрядной ламгйл с кварцевой кря бой и стержнев1ами токовводами с кол . цевыми в стунами, включающий герметичную пайку токоввода н одном кон це колбы с помсадью орипря, например СПла ва оло во- титан, иелгёрмет ич ную сборку деталей второго токоввод с прокладкой , размещение лампы вертикально в .герметичной к.амере, подключение электродов к источйику электрического напряжения, откачку лаМпы, наполяение лампы тренировочным газом,, например аргонсим,. активировку электродов газовым разрядом откачку тренирозвочного газа, наполнение лампы рабочим газом и запайку второгр токоввода, Токоввод с прокладкой .ИЗ: припояугерМеФизируют- наг гревом ток1ами высокой частоты С 2} Недостатком известного спосо.ба является то, что перед наполнением и герметизацией.лампа не подвергается тренировке электродов, прэтому в процессе эксплуатации параметра лампы нестабильна, а активированные электрГоды выделяют вредные примеси, что уменьшает долговечность . ламп, Обезгаживание трубчатой колбы нагревом в вакууме трудоемко, а использование высокочастотного поля для пайки токовводов требует сложного о борудования позволяющего ввести.во внутренний объем вакуумной камеры высокочастотные индукторы с системой пйта;ния. Поэтому известный способ сложен и малопроизводителен, не о спечивает достаточ ной долговечнрсти и необходимой ста бильности параметров изготовляемых бесштенгельных ламп Цель изобретения - упрощение спо соба и повышение качества ламп. ..Поставленная цель достигается тем,.что согласно способу изготовления бесштенгельной газоразрядной лампы с кварцевой колбой и стержнеыми токовводами с кольцевыми вытупами, .включающем герметичную . айку хоковвода на одном конце колд с помощью припоя, например сплаа олово-титан, негерметичную сбору деталей второго токоввода с прокадкой припоя, размещение лампы вертикально в герметичной камере, подключение электродов к источнику электрического напряжения, откачку дампы, наполнение лампы тренировоч- ным газом, например -аргоном,.-активировку электродов газовым разрядом, откачку тренировочного газа, напЪлнение.лампы рабочим газом и запайку второго токоввода, .лампу устанавливают.в.камере запаянным токовводом вверх, активировку электродов лампы осуществляют дуговым рязрядом мощностью, обеспечивающей нагрев кол- . бы до температуры, превышающей эксплуатационную, а .после наполнения лампы рабочим газом уменьшают теплоотвод сборки нижнего.токоввода и Эажцгают в лампе дуговой разряд, обеспечивающий герметизацию нижнего токоввода, ..На чертеже изображена лампа, установленная в герметичной камере для обрабиткипо данному способу. .. В .герметичной, камере 1, именяцей. ввод 2 для откачки Объема и .введения газа, а также герметичный токо- . ввод 3.в купольной части, на котором; укреплена теплоотводящая де. таль 4, в данном варианте .с теплорассеивающим радиатором, вертикаль но запаянным трковводом 5 вверх , установлена лампа &,, Токоввод 5 плотно контактирует с теплоотводЯщей деталью 4, входя в углубление последней. Второй, иезапаянный токрввод 7 с прокладкой 8 из мягкого припоя, (сплав оловр-титан), между титановым цилиндром токоввода 7 и кварцевой нржкойлампы б находится внизу, так как при пайке мягкие припои.легко стекают вниз, что препятствует герметизации токоввода .при его расположении вверху. Токоввод 7, а с нпм и лампа б поддерживаются нижней теплоотводящей деталью 9, а при ее отведении от токоввода 7 пружиной ДО, служащей одновременно и токоподводящим элем ентОм. Теплоотводящая деталь 9 может прижиматься к токовводу 7 или отводиться от него без нарушения герметизации камеры благодаря металлическому сильфону 11, герметично соединенному с основанием 12. Таким образом, напряжение На электроды лампы б подается через токрввод 3 и металлическое основание 12. Способ опробывается на опытных образцах импульсных ксеноновых ламп с кварцевой колбой и активированными ,Е - ьфрамовыми электродами. Лампа

вводится верхним запаянным токовводом в углубление верхней теплоотводящей детали 4 до плотного контакта на вывод нижнего/ собранного, но не запаянного, токоввода 7 надевается пружина 10, которая Ьжимается, -пока нижняя теплоотводящая деталь своим углублением также до контакта не , охватывает нижний токоввод 7. В таком положении нижняя теплоотводящая деталь закрепляется внешними элементами. После этого камера 1 герметизируется и откачивается до вакуума не. хуже 510 мм рт.ст. Затем камера 1, а с ней и лампа 6 наполняется аргоном, под давлением . 40 мм рт.ст,/ и на электроды лампы .подается переменное напряжение 220 В черезбалластное сопротивлени После этого разрядный промежуток лампы пробивае1Гся высоковольтными импульсами t20 кВ). При зажигании разряда между электродами устанавливается ток 2-2/5 А, подобраннмй опытным путемдля достаточного прогрева КОЛ&1 и электродов с дуговой обработкой последних. Такая tpeHHрочка длится 1--1,5 мяя, после чего напряжение выключается и камера 1 с 6 вновь откачивается до

. давления не выше 5-Ю л.рт.ст. При разогреве колбы и- рабочих участков электродов припой в токовводах не расплавляется благодаря отводу тепла от токовводов теплоотводящими деталя1 а1. После откачки KliaMepa наполняется ксеноном до давления 76 мм.рт«ст,г что выше рабочего дав.ления лампы (50 fot.рт.ст.). Такое давление подобрано с учетом пер ераспределения плотности газа в каг мере при нагреве лампы, а в итоге давление в готовой лампе соответствует рабочему. Затем нижняя тепло. отводящая деталь 9 отводится от токоввода на расстояние 5-10 мм и на электроды лампы 6 вновь подается

Iпеременное на-пряж ние 220 В, после чего зажигается разряд в лампе подачей высоковольтных импульсов. Ток ра зряда устанавливается 2 А, при таком токе нижний токоввоД 7/ не -контактируя более с теплоотводящей деталью/через 0,5 мин нагреваются до температуры плавления припоя (сплава олово-титан). Процесс пайки то.коввода контролируется визуально. После полной запайки токоввода напряжение питания выключается/ через 5 мин, когда припой полностью затвердел/ ксенон из камеры вымораживается в отростке вакуумной системы/ охлаждаемом жидким азотом/ в избежание излишнего расхода дефицитного ксенона (система- вымораживания на чертеже не показана). Затем в камеру 1 впускается воздух, камера разгерметизируется и готовая лампа извлекается. Испытания изготовленны таким способом ламп подтверждают достаточность обезгаживания колбы и тренировки электродов.

Предлагаемый способ позволяет производить обезгаживание колб бес.штенгельной ламйы без применения сложного вакуумного нагрева/ а герметичную запайку токовводов - без использования размещаемой в вакуумной камере высокочастотной системы HarpejBa. Это позволяет упростить технологию изготовления бесштенгельных газоразрядных ламп, т.е. умень.шить их себестоимость. .Кроме того/ во время изготовления электроды бесштенгельных ламп тренируются разрядом в среде инертного гаэа/ который эатем удаляет.ся. Такая тренировка flaiaif отсутствукицап при изготовлении по известным способам/ улучшает эмиссибнныё свойства электродов/ тем сеалт стабильность электрических параметров ламп и их долговечность увеличиваются.

W

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ВЕСШТЕНГЕЛЬНОЙ ГАЗОРАЗРЯДНОЙ ЛАМПЫ С квар. цевой колбой и стержневыми токовводами с кольцевьнли выступами,включающий герметичную пайку токоввода на одномjcoHue колбы с помощью припоя, например сплава олово-титан, негерметичную сборку деталей второго токовврда с прокладкой припоя,размещение лампы вертикально в герметичной камере-. подключение Электродов к источнику электрического напряжения, откачку лампы, наполнение лампы тренировочным газом, например аргоном, активировку электродов газовым разрядом, отйачку тренировочного газа, наполнение лампы рабочим газом и запайку второго токоввода, отличающийся тем, что, с целью упрощения способа и повышения качества ламп, лампу устанавливают в камере запаянным токовводом вверх, активировку электродов лампы осуществляют дуговым разрядом мощностью, обеспечивгиощей нагрев колбы до температуры, превьпиающей эксплуатационную, а после наполнения лампы рабочим газом уменьшают теплоотвод сборки нижнего (Л токоввода и зажигают в лампе дуговой разряду обеспечивающий герметизацию нижнего токоввода.