Дозатор ртути в газоразрядные приборы Советский патент 1984 года по МПК H01J9/38 

1 Изобретение относится к дозаторам ртути в газоразрядные электровакуумные приборы и может быть использовано для точной дозировки малых количеств ртути в лампы резонансного излучения, индикаторные люминесцентные , цифровые ин дикаторные лампы и др. Известен дозатор ртути в газоразрядные приборы, содержащий камеру для жидкой ртути и полую иглу внутри которой помещен дозирующий 1UTOK, соединенный с микрометрической головкой Щ . Однако этот дозатор не обеспечи вает возможности дозирования малых .количеств ртути, так как отдельная кадля ртути составляет по весу не м нее 30-50 мг. Точность дозирования ртути ограничивается капиллярными явлениями в игле, прилипанием ртути к поверхности иглы и штенгеля газоразрядного прибора. Наиболее близким к изобретению п технической сущности и достигаемому эффекту является дозатор ртути в га ;зоразрядные приборы, содержащий камеру, снабженную нагревателем, отка ным каналом, соединенным с дозировочным каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен цилиндрический поршень, кинематически связанный с электроприводом 2j . Однако извест1;ый дозатор не обес печивает возможности дозирования рт ти с высокой точностью, так как количество вносимой в газоразрядный прибор ртути зависит от его объема и степени откачки, от величины по-: терь ртути вследствие конденсации ее паров в дозировочном и откачнем каналах, деталях затвора. Целью изобретения является повышение точности дозирования ртути. t Поставленная цель достигается тем, что в дозаторе ртути в газораз рядные приборы, содержащем камеру, снабженную нагревателем, откачным каналом, соединенным с дозировочным каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен цилиндрический порщень, кинематически связанный с электрогфиводом, в средней части поршня вьтолнена выборка, которой вдоль его продольной оси меньше длины дозировочного канала от дна 1камеры до соединения его с откачным 32 каналом и в которой расположен сор-; бент в виде покрытия из металла, образующего со ртутью амальгаму, а в поршне выполнена соосная ему полость, снабженная дополнительным нагревателем, граница которого со стороны выходного отверстия дозировочного канала расположена в одном поперечном сечении с соответствующей границей покрытия. Размер дополнительного нагревателя по длине поршня превышает размер покрытия вдоль оси поршня. Выборка выполнена в виде фигурной проточки. Кроме того, сорбент выполнен в виде покрытия из золота. На фиг.} показан дозатор ртути, разрез; на фиг.2 - возможные варианты выполнения выборки в средней части поршня и взаимное расположение в выборке сорбейта и его нагревателя. Дозатор ртути содержит теплоизолированную камеру 1, выполненную из материала, не реагирующего со ртутью, например из стали, с теплоизолированной герметичной крышкой 2 и регулируемым нагревателем. 3. Камера 1 снабжена дoзиpoвo ным каналом А, заканчивающимся выходным отверстием с уплотняющим резиновым вкладьшем 5 и откачным каналом 6. В дозировочном канале 4 установлен поршень 7 с выборкой, в которой размещен сорбент 8, выполненный в виде покрытия из металла, образующего со ртутью амальгаму. Поршень 7 имеет полость, в которой размещен дополнительный нагреватель 9, и установлен с возможностью возвратно-поступательного движения в дозировочном канале 4, для чего через уплотняющий резиновый вкладыш 10 выведен за пределы камеры I и соединен с электроприводом 1, причем кинематическая связь осуществлена с помощью профилированного кулачка 12 и пружины 13. Устройство работает следующим образом. в камеру J загружают ртуть 14 (фиг.) и устанавливают в камере заданную температуру в диапазоне 3060°С. В уплотняющем резиновом вкладыше 5 крепят за штенгель наполняемый газоразрядный прибор I5 и откачивают его. За время крепления и откачки газоразрядного прибора 15 вкамере 1 получают насыщенные пары

3

ртути, концентрация которых определяется температурой в камере I.

Вручную включают электропривод II для перемещения поршня 7 в положение, когда выборка с сорбентом 8 расположена в камере , и включают схему программного управления электропривода JI.

В .соответствии с установленной программой экспонируют сорбент 8 в насьщенных парах ртути в течение экспериментально определенного времени в зависимости от температуры в камере I, размера и формы сорбента 8, необходимого количества вводимой в газоразрядный прибор 15 ртути. Температуру ртути 14 в камере I выбирают в зависимости от необходимой производительности процесса дозирования ртути в газоразрядный, прибор 15.

После накопления ртути на сорбенте 8, в-соответствии с ранее установленной программой управления для электропривода II, последний перемещает поршень 7 и вводит выборку с сорбентом 8 в газоразрядный при6opi 15, при этом профилированный кулачок- 12 замыкает контакты в цепи ис точника писания, и на нагреватель 9 в полости поршня 7 подают напряжение Тепло от нагревателя 9 за счет теплопроводности поршня 7 передается сорбенту 8, нагревая последний до 600800 С в зависимости от тока нагревателя 9.

Температуру прогрева сорбента 8 выбирают в зависимости от заданной производительности процесса дозировании ртути в газоразрядный прибор 15.

При нагреве сорбента 8 из него десорбируется накопленная ртуть, пары которой сорбируются на внутренней нагретой поверхности газоразрядного прибора 15. Более низкая температура в -объеме газоразрядного пр бора 15 вблизи нижнего уровня сорбента 8 по сравнению с температурой объема газоразрядного прибора I5 вблизи верхнего уровня сорбента 8 искл очает выброс паров ртути через зазор между поршнем 7 и штенгелем газоразрядного прибора 15.

После десорбции ртути из сорбента 8 (время десорбции при заданной

17732 .4

температуре прогрева .устанавливают экспериментальным путем) в соответствии с ранее установленной программой управления электроприводом II 5 действием кулачка I2 и пружины 13 поршень 7 перемещается вверх, при этом кулачок 12 размыкает цепь электропитания нагревателя.

Одновременно с началом подъема

JO поршня 7 вверх на автомате для вакуумирования и наполнения газоразрядных приборов начинают промывку и наполнение инертным газом (аргоном) через откачной канал 6 газораЭряд15 ного прибора 15 и при расположении выборки поршня 7 с сорбентом 8 напротив откачного канала 6 подаваемый в газоразрядный прибор 5 инертный газ отмывает сорбент 8 и охлаж20 дает его.

При подъеме поршня 7 в крайнее . верхнее положение сорбент 8, охлажденный до температуры, соответствующей температуре в камере I, оказыва5 ется внутри камеры, и цикл дозирования повторяют для очередного газоразряднргЬ прибора.

Поршень выполнен из материала, не сорбирующего пары ртути и допускаюJ щего нагрев размещенного в выборке сорбента до 600-800 0, например из стали.

В качестве нагревателя в полости, поршня используют электрически изолированную от доршня спираль с боль5 шим удельным сопротивлением, например из нихрома.

В качестве нагревателя ртути в камере используют, например, электронагреватели типа ЗТ общепромышленно0-го назначения (тУ 16.531.380-72), а источником питания служит, например, лабораторный автотрансформатор типа ЛАТР-2М на 220 В (ТУ 16-517, 216-69), подключаемый к сети переменного на5 пряжения.

Благодаря использованию данного устройства при дозировании ртути в газоразрядные приборы уменьшается загрязненность ртутью производствен0 ных помещений, увеличивается точность дозирования и достигается оптимальная дозировка ртути, т.е. озцоравливаются условия труда, улучшаются параметры газоразрядных приборов

5 и уменьшается расход ртути.

-fil

///

./

1. ДОЗАТОР РТУТИ В ГАЗОРАЗРЯдаЫЕ ПРИБОРЫ, содержащий камеру, снабженную нагревателем, откачным каналом, соединенным с дозировочным каналом, в котором с возможностью возвратно-поступательного движения установлен цилиндрический поршень кинематически связанный с электроприводом, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности дозирования, в средней части поршня выполнена выборка, размер которой вдоль его продольной оси меньше длины дозировочного канала от дна ка;;1еры до соединения его с откачным каналом и в которой расположен сорбент покрытия из металла, образующего со ртутью амальгаму, а в поршне выполнена соосная ему полость, снабженная дополнительным нагревателем, граница которого со стороны выходного отверстия дозирово.чного канала расположена в одном поперечном сечении с соответствующей границей покрытия. 2.Дозатор по п.I, о т л и ч аi ю щ и и с я тем, что размер дополО) нительного нагревателя по длине поршня превышает размер покрытия С вдоль оси поршня. 3.Дозатор по пп.I и 2, отличающийся тем, что выборка выполнена в виде фигурной проточки. 4.Дозатор по пп.1-3, о т л и чающийся тем, что сорбент выполнен в виде покрытия из золота.