Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №1

Журнал «Домашняя лаборатория»

Работать следует под тягой (особенно это касается сплавов, содержащих цинк и кадмий) и в очках. Готовить сплавы, содержащие фосфор, следует в длинной кварцевой ампуле, соблюдая особые меры предосторожности. Фосфор следует добавлять малыми порциями и считаться с тем, что на холодных участках ампулы может оседать ядовитый и самовоспламеняющийся белый фосфор. Очень чистый красный фосфор при дроблении также может воспламеняться и воспламеняется. Работать с ним следует под водой. Литий в литийсодержащие припои следует добавлять в среде аргона.

Пруток из припоя ПСР-45 можно изготовить следующим способом: у пирексовой

пробирки делается толстостенное дно и к нему припаивается палочка из пирекса диаметром 5–6 мм. Затем в пробирку помещается около десяти граммов припоя в виде гранул, и он расплавляется. Выше капли припоя следует осадить стекло так, чтобы припой оказался в толстостенной стеклянной оболочке, которую следует равномерно разогреть и растянуть вне пламени вместе с находящимся внутри припоем. После его затвердевания трубка будет растрескиватся, разбрасывая куски горячего стекла, поэтому следует работать в очках. Остатки стекла следует сбить, слегка проковав готовую проволоку молотком.

Заканчивая эту главу, следует заметить, что приступая к синтезу нового вещества надо обязательно ознакомится с прописями в литературе, а в случае их отсутствия — с описанием синтезов аналогичных веществ. Требования техники безопасности обеспечат работу без потерь личного состава и здоровья.

Часть 2. Технология изготовления газоразрядных источников света и фотоэлементов для лабораторных целей

Глава 14. Оболочка прибора.

В электровакуумном производстве, как и в любой области общественной жизни, есть свой профессиональный язык. В частности, стеклянная оболочка прибора всегда называется «колбой», даже если она по форме на колбу похожа очень мало.

Эта традиция несколько нарушается для металлических и керамических оболочек. Мы будем следовать традиции.

Колба прибора должна отвечать нескольким обязательным требованиям. Она должна быть абсолютно герметичной. Никакие, даже самые малые течи не допустимы. Органические вещества имеют повышенную газопроницаемость и обязательно выделяют низкомолекулярные продукты своего разложения, не позволяя обезгаживать колбу прогревом, поэтому они непригодны как основной материал.

Для изготовления колб применяют неорганические материалы и только в исключительных случаях используют органические клеи.

Внутренняя поверхность колбы не должна выделять никаких вредных для работы прибора газов и паров.

Все конструкционные материалы, хранящиеся в обычных условиях на воздухе, всегда имеют на своей поверхности или в объёме более или менее связанные (адсорбированные или растворённые в толще материала) газы, органические вещества и пары воды. Для их удаления приходится нагревать колбу до температуры в несколько сот градусов. Материал колбы должен выдерживать такой нагрев.

Он должен также иметь, по возможности, малый коэффициент термического расширения. Это позволит, откачивая лампу, не очень стеснятся в методах обогрева колбы при обезгаживании и при эксплуатации использовать более напряжённые тепловые режимы. Из этих же соображений стенки колбы не следует делать очень толстостенными и с острыми переходами. По возможности, все переходы должны быть закругленными. Требования тут такие же, как и для всех стеклодувных изделий.

Колбы газоразрядных ламп делают

из разных стёкол, от СЛ-97 до «Пирекса», а часто и кварца. При использовании не термостойких стёкол особенно важно иметь на колбе переходы с максимально большими радиусами закругления. Для кварцевых колб это имеет меньшее значение и существенно только при очень напряжённом тепловом режиме эксплуатации или высоком внутреннем давлении. Подробнее о конструировании колб газоразрядных ламп можно прочитать в книге Г.Н.Рохлина «Разрядные источники света».

Формы колб обычно определяются с одной стороны — функцией прибора, а с другой — наличием заготовок или возможностями технологии. Обычно она цилиндрическая или шаровая. Распространена и форма «гейслеровой трубки». (Гантельки).

Колбу прибора следует, по возможности, делать из одного и того же стекла, с одинаковым К.Т.Р.

Место ввода металлических деталей в прибор называют «ножкой». Ножки может не быть совсем (например, в безэлектродных лампах) или может быть несколько (например, у гейслеровой трубки).

Характерные формы ножек — одиночный ввод, плоская ножка, гребешковая ножка, сложная ножка, представляющая собой комбинацию нескольких различных впаев (ножка Л.П.К. со сквозным впаем) (см. рис. из книги Зимина, стр. 157).

В любом случае надо стремится к наиболее простой конструкции (её проще делать, она, как правило, надёжнее), наиболее тугоплавким стёклам с малым К.Т.Р. и хорошему отжигу стекла. Если ножка прибора установлена в служебной детали (например, в насосе для очистки газа) и подлежит разборке для замены электродов, то она должна легко перепаиваться. Тогда её делают длиннее и простой конструкции (одиночный ввод через дно пробирки) (см. рис. 6).

Если в приборе происходит постоянное распыление металла и, соответственно, поглощение газа, то объём лампы должен быть, по возможности, наибольший. Он будет прямо определять срок службы прибора. При работе колба будет нагреваться. Стекло нельзя греть выше, чем температура его обезгаживания, и во всяком случае, не выше 400°, при которой начинается выделение растворённой в толще стекла «системной» воды. Колбы приборов, в нашем случае, чаще всего или делаются из стеклянных трубок или выдуваются из «пулек» (для шаровых колб). Часто колба прибора спаивается из трубок разного диаметра (например, гейслеровых трубок). Иногда в них ввариваются окна из различных материалов (не обязательно из стекла). В этом случае необходимо обращать особое внимание на соответствие коэффициента теплового расширения разных её частей.

Последовательность изготовления колбы устанавливается в каждом случае индивидуально, что связанно с ограничениями технологии и опыта работника, но следует стремится сделать её за один раз, не снимая с горелки, и поместить в печь отжига для медленного охлаждения. Это позволяет экономить время и силы.

Если в колбу необходимо впаять торцовое окно, то можно пойти двумя путями: Из той же трубки, из которой сделана колба, отрезать обечайку нужной длины, сделать на её внутренней стороне продольные надрезы стеклодувным ножом и очень лёгким и коротким ударом по её наружной поверхности разбить по надрезам. (Наблюдаем за тем, чтобы удар приводил к возникновению напряжений растяжения и разрыву стекла в месте надреза — общее правило при резке стекла по надрезу) (см. рис. 25).