Газопоглотитель Советский патент 1982 года по МПК H01J7/18 

(.5k) ГАЗОПОГЛОТИТЕЛЬ

1

Изобретение относится к электротехнической промышленности и предназначено для использования в лампах накаливания и других электровакуумных приборах.

Известны газопоглотители на основе элементов Ш и 1У групп и их с сплавов, например А1, Y, Zr, Hf, Zi. А1, La-Al, Zr-Ti-Al и другие, нашедшие применение в различных типах электровакуумных приборов lj.

Недостатком указанных газопоглотителей является узкий диапазон рабо чих температур, например, циркониевый геттер активно поглощает газы в области температур 50-600 С. Поэтому в реальных производственных условиях трудно обеспечить нанесение его на участок с оптимальной рабочей температурой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является газопоглотитель на основе бинарного сплава А1редкоземельный металл (РЗМ) с содержанием РЭМ l-iO мас..

Однако данный газопоглотитель обладает недостаточно широким диапазо.ном температур 280-880 С. а интервал устойчивого газопоглотителя составляет 400-700 С, при больших и меньших температурах наблюдается снижение газрпо.глощения.

10

Исходя из требований производства элекровакуумных приборов необходим газопоглотитель, работающий 15 в широком диапазоне температур .. . Вместе с тем ма газопоглотитель накладываются определенные ограничения в низкотемпературной области. Это связана с технологическими особенностями изготовления ламп, которые на операции заварки приводят к разогреву места нанесения геттера до 100-130 0. Таким образом, газопоглотители, применяемые в производстве ламп нака ливания, должны быть пассивны к вред ным газам при температурах до активны, начиная с 150-200°С. Этим решается проблема нанесения и хранения газопоглотителя. Создание газопоглотителя, охватывающего область рабочих температур, 150-1200С и более, одна из важнейших задач геттерной техники. Цель изобретения - расширение диапазона рабочих температур газопогло щения. Поставленная цель достигается тем, что газопоглотитель, содержащий алюминий и РЗМ, содержит РЗМ в сплав с алюминием при следующем соотношении ингредиентов, мае. %:. А1- РЗМ 60-80 (РЗМ ) А1 - РЗМ 10-20 (РЗМ 0,1-1%) А1Остальное Использование предлагаемого газопоглотителя позволяет расширить диапазон рабочих температур от 150 до . Исследование газопоглошаюших свойств производят в модельной лампе с контрольным телом накала (KTH-Wпроволока), изготовленной в промышле ных условиях. На чертеже представлены результаты проведенных исследований по определению газопоглощения в зависимости от температуры (по оси ординат откладывают огношение1Г| -5-н/.Со , где Т - время горения КТН после срабатывания газопоглотителя,Со - время горения КТН без газопоглотителя -фоновый уровень, которое характеризует газопоглощение исследуемого газопоглотителя).,. Сплав А1 - РЗМ с содержанием РЗМ менее 1 мае. Z обеспечивает работу газопоглотителя в области температур 150-300 С и 600-950 с (кривая 1). При концентрации РЗМ в двойном сплаве более 3 мае. % идет образование устойчивой интерметаялической фа зы (РЗМ Ala) ,определяющей поглощение газовых примесей в области температур 280-880С (кривая 2). При 750-1100с активно сорбирует остаточные газы алюминиевая составляющая предлагаемого газопоглотителя (кривая 3). Таким образом, интегральная кривая поглощения газов предлагаемого газопоглотителя имеет диапазон рабочих температур 150-1100 С (кривая ). Уменьшение доли одного из ингредиентов в составе предлагаемого газопоглотителя вызывает снижение сорбционной емкости газопоглотителя в соответствущей данному ингредиенту области.температур. Так, уменьшение содержания в составе газопоглотителя бинарного сплава А.1 - РЗМ (РЗМ 0,1-1 мае. %) менее 10 мае. % ведет к снижению его сорбционной емкости при температурах 150-300 С. Увеличение концентрации выше 20 снижает эффективность работы предлагаемого геттера в области температур 300-1 или при 300700 С. К аналогичному эффекту приводит снижение концентрации AI-P3M ( масс Л) менее 60%, а увеличение его крнцентрации выше 80% приводит к снижению газопоглощения в области температур 150-300 0 и 8001100 с. В таблице приведены результаты исследований в модельных лампах по определению граничного состава предлагаемого газопоглотителя. Из табл. 1 видно. Что увеличение или уменьшение содержания одного из компонентов в предлагаемом газопоглотителе вызывает снижение его сорбционной способности в диапазоне температур 150-1100 С. Приготовление и нанесение газопоглотителя осуществляется следующим образом-. Механическую смесь порошков А1, ( мае. %), А1-РЗМ (1 мае. %) в указанных выше весовых соотношениях наносят в виде суспензии на электроды ламп или геттер методом металлизации, причем алюминий и сплавы А1-РЗМ покрывают молибденовую проволоку с последующим введением металлизированных поддержек в лампу накаливания. Получение сплава AI-P3M может быть осуществлено любым из известных способов приготовления сплавов., Пример 1.Сплавы Al-Yb ( 5масс. %) получают в запаянных кварцевых ампулах при 900 С в течение 15 ч. Затем амплитуды вскрывают и производят размол сплавов до величины зерна менее 50 мкм. Готовят

навески порошки алюминия: A1-Yb (5 мае. Al-Yb (0,5 масД) в соотношении 25:б5:10, заливают спиртом и тщательно перемешивают. Спиртовую суспензию газопоглотителя наносят на подогреватели в модельных лампах, затем проводят оценку сорбционной способности газопоглотителя. Результаты испытаний состава предлагаемого газопоглотителя представлены на чертеже. Из анализа кривой 4 видно, что газопоглотитель состава Al:Al-Yb (5мас.) Al-Yb (0,5масД) 25:65:10 имеет диапазон рабочих температур 150-1100 С.

.П р и м е р 2, Газопоглотитель также опробован в лампе Г 220230-200, где по известной технологии используется алюминиевый геттер

в виде металлизированного покрытия молибденовых поддержек. Из пяти поддержек, которые применяются в данном типе ламп, три с алюминий-иттербиевым сплавом (Yb 5 маеД),одна с алюминий-иттербиевым сплавом (Yb 1 мас.%), одна с алюминием .(табл. 2).

Использование предлагаемого газопоглотителя с широким диапазоном рабочих темпроатур позволяет увеличить срок службы ламп типа Г 220-230-200 на 15-20%. Кроме того,его применение

не требует изменения известной технологии изготовления ламп накаливания.

Ожидаемый экономический эффект только для ламп Г 220-230-200 составит более 50 тыс. руб.

.Таблица.

Светотехнические характеристики ламп Г 220-230-200 с алюминиевым и предлагаемым газопоглотителями.

Таблица2. Формула изобретения Газопоглотитель для ламп накалива ния, содержащий1 алюминий и редкоземельный металл, отличающийс я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих температур, газопо лотитель содержит редкоземельный металл в сплаве с алюминиер) при следующем соотношении ингредиентов, МоО А1-РЗМ (РЗМ S-JO) 60-80 А1-РЗМ (РЗМ 0,1-и) 10-20 Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент СССР № , сл. Н 01 J 7/18, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР № 81780, кл. Н 01 J 7/18, 1979 (прототип).

т

г

г

ff

0(1

О

v«800 1000 ггоо ic