Страница 46 из 150
Охлаждая отдельные детали и готовые, предназначенные для откачки лампы, следует помнить, что из пламени горелки в них попадает некоторое количество продуктов сгорания (в основном — воды и углекислого газа).
При конденсации вода способна вызывать коррозию стекла и металлической арматуры, давать пятна на стекле, особенно на окнах для выхода излучения, поэтому её необходимо удалить, откачивая воздух из ещё горячей лампы вакуумным насосом с газобалластом. При этом нужно слегка охладить изделие, чтобы баллон лампы не деформировался.
Глава 17. Отжиг.
Естественная скорость охлаждения разогретых при изготовлении деталей часто бывает слишком большой. Кроме того, из-за различных условий охлаждения по поверхности деталей оно может быть неравномерным. В изделии, охлаждённом таким образом, могут оставаться значительные напряжения. Они могут привести к разрушению изделия в самое неподходящее время. Для борьбы с ними применяют различные приёмы.
Изделия простых форм с тонкой стенкой без внутренних спаев и т. д. обычно обогревают на горелке до начала свечения натрия и ставят охлаждаться в спокойном воздухе. Детали симметричных форм (например, цилиндрические, трубки) следует ставить вертикально для равномерного охлаждения со всех сторон. Более сложные детали следует охлаждать, вращая в руках.
Спаи с металлом (кроме спаев пирекса с тонким вольфрамом), внутренние спаи, спаи Дюара, ножки следует охлаждать медленнее, выравнивая температуру по поверхности детали принудительно.
Для отжига небольших, до десяти миллиметров, проволочных (до одного миллиметра) впаев в молибденовое стекло типа «впай в дно пробирки» можно применять «муфель» из толстостенной латунной трубки, выстланный внутри несколькими слоями тонкой нержавеющей сетки. Муфель следует нагреть до свечения и надеть на ещё мягкий спай. Латунь не должна касаться стекла. Между ней и стеклом должна находится сетка. Толщина стенок муфеля должна быть в несколько миллиметров. Снова прогрев муфель до начала свечения, изделие ставят на подставку для охлаждения (см. рис. 32).
Более полный отжиг можно провести, поместив снятое с огня изделие в горячую (500°-600°) печь. Обычно достаточно «инерционного» снижения температуры в выключенной печи. Если в изделии после такой операции остаются напряжения, явно оставшиеся от нагрева горелкой, то отжиг следует проводить с более (на 50°) высокой температуры, либо провести полный отжиг с нагревом и охлаждением.
При спаивании стёкол, слегка различающихся по К.Т.Р., следует проверить напряжения более тщательно. Цвет их в поляриметре не должен быть больше красного, то есть фиолетовый фон может превратится в красный, но уже оранжевые и жёлтые цвета свидетельствуют о недопустимых натяжениях. Несколько пробных спаев следует поцарапать ножом и оставить на пару дней. Уничтожить напряжения в таком спае обычным отжигом — невозможно.
Их можно несколько уменьшить, быстрее охлаждая деталь с большим К.Т.Р. Вообще говоря, таких спаев следует избегать.
Проваривать спаи следует полностью. Внутренние наплывы портят вид и резко снижают термостойкость изделий.
Остекловывание проволочных и стержневых вводов следует проводить под вакуумом и тщательно. Не остеклованные тугоплавкие металлы (особенно — молибден) горят в пламени, загрязняя изделие. Окислы этих металлов не должны попадать внутрь фотоэлементов, где они восстанавливаются цезием и создают паразитную эмиссию и проводящие мостики.
Загрязнённые детали и изделия можно слегка протравить плавиковой кислотой. Окислы молибдена и вольфрама смываются крепким раствором аммиака. Эти реактивы выделяют вредные пары и опасны для глаз, поэтому необходимо работать в очках и под тягой.
Глава 18. Отпайка изделий от поста.
Откачав и заполнив газом лампу, её отпаивают. Эта операция требует навыка и некоторой сноровки. Толстостенную трубку, соединяющую лампу и вакуумную систему (штенгель) прогревают до размягчения, стекло деформируется внешним давлением и перекрывает её просвет. Это место трубки при отпайке следует растягивать, оттягивая лампу или гибкую трубку, через которую ведётся откачка, чтобы избежать вдавливания стекла внутрь внешним давлением и получить отпай конической формы. Обычно приходится идти на компромисс между длиной отпая и опасностью повредить изделие, вызвав в нём трещины и втянутости. Переплавив образующуюся перемычку, иногда следует при аккуратном нагреве отобрать избыток стекла. Идеальный отпай имеет одинаковую толщину стенок, коническую форму и отношение длины к диаметру 1–2.
Если в месте затяжки просвета остаются «особенности» — цепочки пузырей, плёнки и другие видимые дефекты, это может указывать на течь. Запаянный конец штенгеля следует проплавить в пламени гремучего газа или напаять на него капельку стекла для закрытия дефектного участка. Дефектное место после некоторого подстуживания можно закрыть капелькой гудрона. Если изделие в этом месте не нагревается свыше 50°, то такая мера вполне надёжна. Внутренние дефекты при отпае могут возникнуть из-за длительного горения разряда сквозь штенгель или при попадании в него углерода из лампы (например, при перегонке масла из лампы с щёлочными или щёлочноземельными металлами). Иногда, из-за особенностей конструкции, приходится отжигать место отпая в печи. В этом случае следует тщательно контролировать температуру во избежание деформации вакуумированного объёма.
Затяжка ввода
Часто для улучшения конструкции, внешнего вида и уменьшения габаритов приходится совмещать отпайку лампы от поста с вплавлением в штенгель проволочного ввода. Эту операцию лучше делать в два приёма. Внутрь лампы помещают остеклованный ввод таким образом, чтобы его можно было переместить в штенгель. Диаметр штенгеля и толщину стенок следует делать такими, чтобы после сплавления с остекловкой проволоки спай имел нормальные размеры (диаметр 3–4 мм и длину 5-10 мм). При изготовлении штенгеля добиваемся, чтобы ввод входил в него на должную глубину. Это значительно упрощает затяжку. Остекловку следует делать тем же стеклом, из которого сделан штенгель лампы.
Обычно электрод с припаянным вводом помещают внутрь изделия и затем, осаживая стекло и растягивая его, делают штенгель нужного диаметра. Ввод должен входить в него без большого зазора. При «примерке» следует опасаться его заклинивания. Дело в том, что ввод — холодный. Попадая внутрь горячего штенгеля, он нагревается и, естественно, расширяется. А с горячим штенгелем всё происходит наоборот. Поэтому надо переместить ввод в штенгель не полностью, чтобы он прогрелся там, где зазоры ещё велики и только через несколько секунд попытаться ставить его на место. Заклиненный ввод можно попытаться вытолкнуть с помощью проволоки или разогрева штенгеля снаружи. На стёклах с большим К.Т.Р. такая операция может привести к растрескиванию.
Электрод, предназначенный к затяжке, следует перед помещением в лампу очистить прогревом. Греть следует или «до натрия» или до слабого свечения. Можно, подогревая электрод, следить за выделением дыма от сгоревшей органики.
Запах «палёной шерсти» от электрода указывает на недостаточный прогрев. Если электрод содержит магний, то надо опасаться его воспламенения, которое происходит при нагреве выше начала свечения.
Отпаивают лампу обычным порядком, оставляя от штенгеля достаточный остаток, чтобы за него можно было взяться рукой и чтобы в нём поместился наружный проволочный ввод. Можно также не перетягивать заплавленную перемычку, используя для работы всю длину штенгеля, вынутого из гнезда вакуумного поста.
Затяжку производят при вращении на пламени настольной горелки. Вначале место затяжки обогревают на мягком пламени. Затем, равномерно вращая изделие, на остром пламени осаживают стекло в месте окончания остекловки, наиболее удалённой от баллона лампы. После сплавления стекла и герметизации соединения слегка подстуживаем стекло и ножом отрезаем стекло в месте выхода проволоки из спая. Оплавляем внешнюю часть спая, обогреваем его в пламени и ставим на охлаждение в печь или латунный муфель. Небольшие по размеру спаи пирекса с тонкой вольфрамовой проволокой можно охлаждать в спокойном воздухе. При изготовлении спая электрода, с которого идёт разряд (катода) остеклованную часть ввода следует делать достаточно длинной и стараться, чтобы до места соединения остекловки с колбой был достаточно длинный и узкий зазор. Это затруднит нагрев спая разрядом (см. рис. 10).