Способ изготовления самокалящихся оксидных катодов для электрических газосветных ламп Советский патент 1939 года по МПК H01J9/04 

Самокалящиеся, т. е. без внешнего подогрева, оксидные катоды находят все большее применение (в медицинских кварцевых лампах, в ртутных и натриевых лампах для целей освещения, в специальных приборах газового разряда и т. д.).

Общепринятый применяемый в настоящее время метод обработки таких катодов, сводящийся к обезгаживанию покрытого оксидом катода с последующей ак.тивировкой его, оставляет на катодах значительное количество оксида, который потом в изготовленном приборе осыпается, загрязняя стекло или кварц, что приводит к качественному ухудшению изделия, а в иных случаях и к его гибели.

Кроме того, наличие большого количества оксида само по себе создает трудности при обезгаживании катода, которое, вообще говоря, в известном смысле является бесцельным из-за выделения газов, имеющего место при разложении оксида в процессе работы катода. А это, обычно, приводит к неприятностям в роде излишнего распыления электродов, повышения потенциала зажигания и т. п.

Одновременно процесс активировки катодов на насосе также затрудняется при наличии относительно больших масс оксида, что в комбинации с трудностью обезгаживаний приводит к понижению производительности, особенно чувствительному при серийном и массовом производствах.

Предметом настоящего авторского свидетельства является новый способ изготовления самокалящихся оксидных катодов, дающий катод, лишенный указанных выше недостатков оксидных катодов и имеющий следующие преимущества:

1.Меньшая распыляемость.

2.Большее значение фактора мощности.

3.Меньшая величина суммарного падения на электродах.

4.Больший срок службы (тысячи часов).

5.Меньший потенциал зажигания. Способ изготовления указанных

катодов сводится к. следующему. Катод той или иной формы из достаточно тугоплавкого металла (например, вольфрама, молибдена и т. п.) или из комбинации металлов (например, катод из молибденового керна, обвитого вольфрамовой спиралью, давший, по указанию автора, наилучшие результаты из опробованных им), предварительно очищенный от окислов, жиров и прочих загрязнений, покрывается, как обычно, слоем оксида. Рецептура оксида не имеет существенного значения - вполне подходит оксид, состоящий из смеси солей Ва, Sr, Са..

Покрытие удобнее всего производить, опуская катод в водную или спиртовую суспензию оксида, концентрация которого должна быть подобрана таким образом, чтобы на катодах оставалось нужное количество оксида.

После просушки на воздухе оксидированные катоды подвергаются прогреву до температуры 1500-2000° Б атмосфере инертного газа или в восстановительной атмосфере или, наконец, в вакууме. В первых двух случаях необходимо обеспечить достаточную осушку газов, в атмосфере которых происходит прокаливание катодов.

В результате прокаливания катоды должны приобрести матово-серый металлический вид, причем визуально оксида на них найти нельзя.

Продолжительность прокаливания, а равно и температуру, необходимо установить в каждом случ-ае в соответствии с конфигурацией и массой катода, а также в зависимости от рода газа, в атмосфере которого производится препарировка.

Критерием необходимой и достаточной препарировки во всех случаях .должен являться указанный выше внешний вид катода.

Если заварить (впаять) такой катод под вакуумом в лампу, то почти никакой специальной обработки для него на насосе не требуется - достаточно только кратковременно прокалить его разрядом в инертном газе и повторить это два-три раза, сменяя при этом газ.

В готовой лампе с катодами, обраб отанными указанным способом, никаких следов оксида заметить нельзя. Тем не менее, по указанию автора, они работают лучше обычных оксидных, доказательством чему служат: 1) малое суммарное катодное и анодное падения (порядка 17 вольт), 2) низкий потенциал зажигания, 3) срок службы, исчисляемый тысячами часов. При испытании большого количества ламп с такими катодами, на срок службы не было случая, чтобы лампа вышла из строя из-за отказа катода от работы.

При заварке (впае) такого катода не под вакуумом, а на воздухе чрезвычайно важно избегать чрезмерного окисления катодов. Даже небольшое окисление, которого, вообще говоря, избежать трудно, приводит к сильному повышению потенциала зажигания, который спадает до нормального значения при первом прогреве катода на насосе.

Поэтому первый прогрев необходимо осуществить с помощью трансформатора напряжением порядка 1,5- 2 kV путем разряда в инертном газе. Дальнейшую тренировку можно уже вести при обычном сетевом напряжении (120 или 220 V). После такой обработки катод вновь приобретает металлический вид без всяких видимых следов оксида.

Предлагаемый способ изготовления и обработки катодов для приборов газового разряда, .согласно указанию автора, был проверен сначала в лабораторном, а затем и в производственном масштабе и дал хорошие результаты.

Эти же катоды, примененные при разработке ламп сверхвысокого давления, также оправдали себя, поскольку для этой цели они обладают рядом решающих преимуществ перед обычными оксидными катодами.

Предмет изобретения.

Способ изготовления самокалящихся оксидных катодов для электрических газосветных ламп, состоящий в том, что предварительно покрытые оксидом катоды прокаливаются до введения их в колбу лампы, отличающийся тем, что прокаливание ведут при температуре 1500- 2000° в инертной или восстановительной атмосфере или же в вакууме | года.

до получения матово-серого мегаллического вида поверхности ка