42 (263)

42 CZĘŚCI LAMP ELEKTRONOWYCH ZE SZKŁA

powstają naprężenia przekraczające często wytrzymałość mechaniczną szkła, które powodują jego pękanie.

Całkowite usunięcie tych naprężeń lub sprowadzenie ich do wartości dopuszczalnych dla danego rodzaju szkła i kształtu jest podstawowym zagadnieniem w technologii części szklanych lamp elektronowych.

Odprężanie przeprowadza się w ten sposób, że odprężaną część nagrzewa się przez odpowiedni dla danej temperatury (w obszarze odprężania) okres czasu, a następnie powoli chłodzi.

Maksymalną szybkość chłodzenia najlepiej ustalić praktycznie dla danej części szklanej. Szybkość ta zależy od rodzaju szkła i grubości ścian, a także od kształtu odprężanej części.

Obniżanie temperatury począwszy od temperatury odprężania powinno przebiegać powoli, a szczególnie w zakresie pierwszych 100°C. Dalsze chłodzenie może być prowadzone szybciej.

Proces odprężania w technologii lamp elektronowych przeprowadza się w specjalnych piecach gazowych lub — co jest jeszcze bardziej wskazane w elektrycznych, w których części odprężane nagrzewane są do odpowiedniej temperatury w obszarze odprężania, a następnie po upływie określonego dla danej temperatury okresu czasu powoli chłodzone. Obniżanie temperatury można przeprowadzić w ten sposób, że odprężane części stygną powoli (wskutek dużej pojemności cieplnej) razem z piecem. W produkcji masowej stosuje się przeważnie odprężanie, w którym stopniowe obniżanie temperatury uzyskuje się przez przesuwanie części szklanych w coraz to chłodniejsze strefy pieca (piece o odpowiednio dobranym rozkładzie temperatur).

Naprężenia powstałe w szkle wskutek połączenia dwóch gatunków szkła o różnych współczynnikach rozszerzalności pomimo najlepszego odprężania nie mogą być usunięte.

Wiadomo, że szkło niedostatecznie odprężone, a zatem posiadające naprężenia, wykazuje — podobnie jak kryształ — cechy dwójłomności proporcjonalne do wielkości naprężeń istniejących w szkle.

Ustawiając badany na naprężenia element szklany na drodze spolaryzowanego promienia świetlnego pomiędzy polaryzatorem a analizatorem (np. pomiędzy pryzmatami Nicole’a lub płytkami z tzw. polaroi-du) otrzymujemy obraz interferencyjny (wskutek różnicy dróg optycznych promienia zwyczajnego i nadzwyczajnego), z którego można wnioskować o rozłożeniu naprężeń i ich wielkości.

Zależność pomiędzy naprężeniem w szkle a różnicą dróg optycznych można ująć następującym wzorem:

a =

1

0,981 • B

R

d

(2-3)