Кварцевое стекло. Его свойства, производство и применение - Глаголев С.П.
Скачать (прямая ссылка):
Мы уже отмечали, что при тех же геометрических параметрах мощность кварцевых ламп может быть значительно больше мощности ламп из обыкновенного стекла. Верхний предел мощности лампы изображенного на рис. 98 типа ограничен размерами колбы. Могпв-Акеу полагает, что предел этот равен 60к\У, когда длина лампы равняется 90 см и ее поперечник— 21 см. Делать лампы большего размера представляется не экономичным как благодаря трудности производства, так и благодаря недостаточной крепости такойлампы.
При необходимости достижения больших мощностей приходится либо охлаждать колбу лампы водой (рис. 99), либо конструировать особый тип лампы с охлаждающимся водой анодом. Такая лампа с анодом в виде свитой в спираль трубки, по которой протекает вода, изображена на рис. 100. Насколько при такой конструкции можно повысить мощность, видно из того, что кварцевая колба, рассчитанная в обычных условиях на мощность в 4 к\У, в случае применения охлаждающегося анода позволяет, достигнуть мощности в« 40. к\У. В лампах большой мощности, стоящих обычно довольно дорого, чрезвычайно большое значение имеет возможность дешевого ремонта в случае порчи каких-либо внутренних частей. Мы видели, что для кварцевых ламп исправление не представляет каких-либо трудностей. К сказанному можно прибавить, что по данным Могт-А^еу стоимость замены перегоревшей нити равняется 15—30М, стоимости всей лампы и что средняя стоимость исправления других повреждений равна 20—25% стоимости лампы.
Из сказанного видно, какую важную роль начинает играть кварцевое стекло при конструировании мощных катодных ламп и кенотронов. Как и во всех других случаях, главным недостатком кварцевого стекла является его дороговизна. Можно делать, если не всю, так по крайней мере отдельные части лампы из непрозрачного кварцевого
176
Рис. 99. Генераторная лампа из кварцевого стекла, охлаждаемая водой.
Рис. 100. Генераторная лампа из кварцевого стекла с охлаждаемым водой анодом.
стекла, электрические и термические свойства которого мало чем уступают стеклу прозрачному. Однако этот вопрос до сих пор еще не исследован и ждет своей разработки. Скажем лишь, что высказываемое иногда опасение, что резервуары из непрозрачного кварцевого стекла плохо будут держать вакуум, вряд ли будет иметь реальные основания ¦при тщательной глазировке как внутренней, так и внешней поверхности резерву; рл.
Попутно с катодными лампами можно упомянуть о применении кварцевого стекла в мощных ртутных выпрямителях. Пока это применение ограничивается вспомогательной ролью материала для различных изолирующих и других деталей, применяемых внутри выпрямителя: кольца для изолирования анода и катода в металлических выпрямителях, окошки для наблюдения за процессами, происходящими внутри, чашки для помещения ртути (например в системе фирмы Bergmann) и т. д. Однако опыт нашей работы с мощными ртутно-квар-цевыми лампами, конструируемыми лабораторией ультрафиолетовых лучей, дает основание утверждать, что кварцевое стекло может оказаться незаменимым материалом для изготовления самого сосуда выпрямителя.
Как известно, на правильность работы ртутного выпрямителя чрезвычайно сильно влияют следующие два момента: 1) степень достигнутого вакуума и поддержание его в процессе работы и 2) рациональное охлаждение отдельных частей выпрямителя. Оба эти фактора обусловливают изжитие основных- ненормальностей процесса выпрямления: чрезмерно высокий зажигательный потенциал и обратное зажигание. Говоря о кварцевых катодных лампах мы имели возможность отметить те преимущества, которые обнаруживает кварцевое стекло при обезгаживании лампы. Все сказанное можно с равным основанием перенести на ртутный выпрямитель, который, будучи сделан из кварцевого стекла, с большей легкостью может быть освобожден от следов газов, абсорбированных стенками и электродами, чем это имеет место в случае обыкновенного стекла.
Термическая прочность кварца позволяет вполне безопасно применить водяное охлаждение как вводов, так и отдельных частей поверхности сосуда. Это дает полную свободу вариировать давление ртутных •паров, вызывать их, конденсацию в нужных местах выпрямителя, а также применять вводы меньшего сечения. Далее, рациональным применением водного охлаждения можно значительно сократить размеры сосуда, что имеет особое значение как раз в случае применения кварцевого стекла. Наконец следует отметить, что кварцевый выпрямитель в значительно меньшей степени будет подвержен авариям, например в случае если несмотря на всё предосторожности обратное зажигание все же возникнет.
Учитывая все указанные преимущества, Лабораторией ультрафиолетовых лучей Государственного политехнического музея присту-плено в настоящее время к разработке кварцевого ртутного выпрямителя на основе многолетнего опыта работы с ртутно-кварцевыми лампами.
Высоковольтные изоляторы ¦
Дальнейшим применением кварцевого стекла являются •изоляторы, употребляющиеся в области техники высоких напряжений. Его преимущества проявляются с особой наглядностью во всех тех-случаях, к^гда изолятор может войти в соприкосновение с дуговым или
