Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №1
Шрифт:
Если необходимо использовать ламповое стекло вместе с люминофором, то трубку необходимо отжечь в печи, установленной во дворе (не под тягой!) для полного удаления ртути при температуре около 500 градусов Цельсия. При этой температуре ртуть испаряется, разлагаются окислы ртути и сорбированная люминофором ртуть переходит в свободное состояние и также улетучивается. Видимую глазом в лампе ртуть следует собирать для повторного использования.
Удалять люминофор с поверхности трубки можно или смывая его водой при помощи тряпки, либо стравливая кислотой. Ртуть при этом собирается в виде капель на дне сосуда с промывочной водой и её, после сбора и перегонки в вакууме, можно использовать для наполнения ламп. Люминофор можно также стереть чистой и сухой тряпкой. Отогнав из него ртуть в вакууме при продувке воздухом, можно повторно использовать его для
Отгонка ртути производится следующим образом: в трубку из стекла диаметром 10–15 мм и длинной 10–15 см вставляется плотная пробочка из прокалённого асбеста и рядом с ней делается перетяжка, для последующего отпаивания. Отступив от нё на несколько сантиметров, делаем ещё одну перетяжку, Это будет ампула для сбора ртути. Затем делаем такой же по диаметру, как перетяжка, капилляр длиной в 10 см, оканчивающийся оливкой для присоединения к вакуумному насосу. В трубку на пробочку из прокалённого асбеста насыпается столбиком длинной около десяти сантиметров сухой и, если надо, просеянный люминофор и поджимается другой пробочкой.
Для надёжного удаления ртути вакуумный насос должен просасывать воздух сквозь трубку с люминофором медленно, со скоростью несколько кубических миллиметров в секунду. На трубку надеваем остеклованный проволочный резистор подходящего размера и мощности и нагреваем её до температуры 400–500 градусов. Ртуть отгоняется в расширение между капиллярами, где её можно запаять. Греть следует до прекращения отгонки ртути. После такой операции люминофор её уже не содержит. Кроме того, отжигаются радиационные и другие дефекты, возникшие в его кристаллической структуре при работе лампы. Из очищенного от ртути люминофора можно сделать, например, экран для обнаружения ультрафиолетовых лучей длинной 200–300 нм. Приведённый здесь способ очистки люминофора можно считать своеобразной лабораторной работой, которую можно проделать для «общей разминки способностей» (рис 2).
При таких работах следует остерегаться: попадания пыли со ртутью в помещение, в канализацию, откуда она может испаряться обратно в помещение, в вакуумный насос, где она может скапливаться. Вообще говоря, на выхлопе насоса всегда следует иметь противогазную коробку, а лучше выводить его во двор, за пределы помещения.
Опасность отравления ртутью часто преувеличивают, доводя её до свойственного «зелёным» общественного психоза, но лучше её преувеличить, чем приуменьшить. С ней, как и с другими ядовитыми материалами, следует обращаться аккуратно, спокойно, осторожно и тщательно продумывать возможные последствия своих действий.
Стекло для рекламных трубок отечественного производства тоже покрыто люминофорами, которые светятся различными цветами при возбуждении ультрафиолетовым излучением ртутного разряда и, если оно не было в работе, ртути не содержит. Это стекло полностью соответствует по К.Т.Р. стеклу люминесцентных ламп. (Возможно, это один и тот же состав стекла). Спай этих стёкол не даёт натяжений. Люминофор можно стереть тряпкой с водой. Иногда достаточно и сухой тряпки, одетой на «шомпол», или смыть кислотами. Трубку после этой операции можно также протравить плавиковой кислотой.
Стекло отечественных бактерицидных ламп. Это стекло увиолевое. По коэффициенту терморасширения соответствует стеклу люминесцентных ламп и может паяться с ним без ограничений. Химический состав его примерно соответствует составу стёкол люминесцентных ламп. От него это стекло отличается отсутствием поглощающих примесей железа, титана, ванадия — повышенной чистотой. Зато в него добавляют кобальт, который не поглощает ультрафиолет, но окрашивает торец трубки в «кобальтовый» синий цвет. Это стекло пропускает ртутный ультрафиолет 254 нм. Из него можно делать ртутные лампы малой мощности и фотоэлементы на эту длину волны (Cs2 Те). Трубки из бактерицидного стекла имеют тонкие стенки и обрабатывать их неудобно. Но толстыми окошки из этого стекла делать не следует, т. к. и при такой малой толщине поглощение линии 254 нм. составляют до 50 %. Лампы того же назначения фирмы «Филлипс» и «Тунгсарм» тоже делаются из «платинового»
Торец трубок из этих стёкол белый, но всё же темнее, чем у кварца.
Стёкла из работавших ламп имеют коричневый цвет из-за окрашивания стекла излучением. Эта окраска исчезает после прогрева. Не исключено, что оба названия стёкол относятся к одному и тому же сорту (химсоставу) стекла.
Зарубежные стёкла для трубок реклам (кроме стёкол китайского производства) содержат свинец и имеют более толстые стенки. Стекло более «длинное» и чернеет при обработке на восстановительном пламени горелки. Спаи следует контролировать на натяжения. «Китайские» стёкла содержат много щелочей и легко выветриваются при хранении. Изделия из них следует тщательно высушивать изнутри после изготовления или сразу откачивать.
Стекло конуса цветных кинескопов также содержит свинец. Химически оно вполне устойчиво. Оно является ценным материалом, если в лампе необходимо предотвратить перескакивание разряда с катода на место впая ввода.
При горении тлеющего разряда может происходить нагрев места впая и напыление на него металла электрода (например, титана).
Это приводит к восстановлению натрия из стекла, снижению в данном месте работы выхода электронов и перескакиванию и шнурованию на него разряда. Это крайне неприятное явление может быть подавленно следующим способом: бусинка впая делается составной. Её верхняя часть на длине 3–4 мм делается из стекла содержащего свинец, а нижняя — из того же стекла, что и баллон лампы. Поскольку расширяются эти стёкла по разному, то свинцовое стекло не должно быть припаяно непосредственно к колбе!
Если на свинцовое стекло напылится титан, то он восстановит не натрий, а свинец, имеющий большую работу выхода электронов, и разряд на вводе не загорится. Благоприятным, в данном случае, является и гораздо меньшая электропроводность разогретого свинцового стекла по сравнению с бессвинцовым.
Из кусков свинцового стекла можно сделать капилляр следующим способом (см. рис. 3)
Кусок стекла размером 2–3 см с чистой поверхностью (протравить!) пинцетом вносится в мягкое, окислительное пламя горелки и медленно нагревается с одного края нему припаивается трубка или пруток из нержавейки диаметром 2–3 мм и на ней стекло доводится до размягчения. С помощью чистого пинцета оно грубо формируется в шарик. Его поверхность ватным тампоном смачивается крепким раствором буры в воде. Эта операция значительно уменьшает восстановление свинца пламенем горелки, потемнение стекла и, соответственно, теплоотдачу с его поверхности инфракрасным излучением. Прозрачное для инфракрасного излучения стекло можно нагреть до более высокой температуры.
В размягчённое стекло со стороны противоположной трубке-державке вводится другая такая же (или кварцевая) трубка. Стекло вокруг неё следует хорошо разогреть и вынув из пламени и подстудив шарик стекла, не спеша, раздувать в толстостенный пузырь. Делать это надо следующим образом: вращая шарик в пламени, разогревать те места, к которым нужно «подтянуть» внутренний пузырь. Вынув стекло на воздух, вращать несколько секунд и после этого поддувать. Этим способом мы раздуваем стекло преимущественно в тех местах, где оно толще, остывает медленнее и, таким образом, выравниваем толщину стенки шарика. Повторив эту операцию несколько раз и добившись более-менее равномерной толщины стенок, раздуваем внутренний пузырь до 1/3 (визуально) диаметра шарика и, подстудив его при непрерывном вращении на воздухе растягиваем в трубку с наружным диаметром около трёх миллиметров. От кварца и нержавейки остывающая трубка отвалится сама.