Spectra-Physics 2017 Röhre seziert

[medusa]

Ich habe neulich eine Metall-Keramik-Röhre quasi aus dem Müll gezogen. Hergestellt von Spectra-Physics, und da sie schon Luft gezogen hatte, war das die Gelegenheit, einmal hineinzuschauen.
Große Metall-Keramik mit Keramik-Außenrohr, Kupfereinsätzen und Woframscheiben innen ist in dieser Hinsicht unproblematischer als die kleineren giftigen BeO-Röhren, weil das Außenrohr aus ungiftigem Al2O3 ist. Die Endglocken bestehen in beiden Fällen aus Nickel (Vorsicht bei Allergie).


Das ist das gute Stück. Eine Beschriftung mit schwarzem Stift auf der Seite sagte:
2017
Tube #00XX
.113
Das ganze Monstrum ist rund 80 cm lang.


Das Kathodenende der Röhre. Der kleine Aufkleber sagt:
Spectra Physics model 021
serial 00XX


...und hier der Flansch aufgeschraubt. Innen findet sich eine Kupfer-Quetschdichtung.


Das Anodenende...


...aufgeschraubt. Die beiden Glasbruchstücke zeigen, wie die Luft in die Röhre gelangt ist. Wie um alles in der Welt bricht man ein so dickes Spiegelsubstrat durch?


Die Kathodenglocke hat außen eine Schweißnaht, die sich vorsichtig auffeilen läßt. Dann kann man den Kathodenaufbau herausnehmen. Dem aufmerksamen Betrachter entgeht nicht, daß es auch mit der Kathode ein Problem gegeben haben muß...


Der Blick in den Röhrenkern zeigt die erste der Kupferscheiben, die Spectra-Physics in seinen Patentschriften "heat web" nennt. Schemenhaft sind innen die Kanten der folgenden Wolframeinsätze zu erkennen. Gut zu erkennen auch die Gasrückflußlöcher rundherum.

Dachte, zu Archivierungszwecken macht sich das hier im Forum ganz gut, zumal es sicher noch dauert, bis ich meine Webseite update.
Falls jemand ein Photo von einem kompletten 2017 in Betrieb machen kann, bildet das sicher eine schöne Ergänzung hierzu.

~medusa.

[murmeljoe]

Hallo Medusa,

schöne Doku - Danke!

Gruß
Joe

[gento]

Schöne Bilder Medusa.
Und Du kannst das Sezieren nicht lassen.

lg
Gento

[medusa]

Naja...
...vielleicht wandelt sich die Pathologie der Laserröhre noch zur Nekromantie...

Mal im Ernst: ein im Prinzip noch intakter Röhrenkern kann natürlich schon dazu verleiten, bestimmte Experimente zu machen. Die Röhre müßte sich mit einer Silikondichtung und einem Klemmflansch eigentlich wieder vakuumdicht verschließen lassen, auch wenn sie nie wieder ohne einen angeschlossenen Pumpstand zu irgendwas zu gebrauchen sein dürfte.
Bevor jetzt wohlmeinende Leser anmerken wollen: "man kann aber nicht..." (wer meine Biographie kennt, weiß, das man sowas lieber nicht zu mir sagt) liste ich mal auf, wie sowas aussehen könnte.

- Ich müßte meine Diffusionspumpe auf DC705-Öl umstellen und eine Kühlfalle anschaffen. Erfahrungen damit sammeln. Achja, ein Penning-Vakuummeter wäre auch nicht schlecht, selbstgebaut oder gekauft. Mehr Erfahrungen sammeln.

- Röhre mit Silikondichtungen zusammensetzen und mit Klemmflansch verschließen. Die Enden können mit Blindflanschen mit Fenstern abgeschlossen und ebenfalls mit Silikondichtungen gedichtet werden. Die teuren Dichtungen aus OF-Kupfer kann man sich sparen, weil das Ding sowieso an die Pumpe angeschlossen bleibt. Irgendwelche Spiegel oder teure Optik an den Enden nutzt nix, weil da eh erstmal nix lasern wird.
Zu lösen wäre noch die Frage, auf welche weise man sich an den Rest vom Pumpstutzen anlötet, da sollte schon ein DN16-Vakuumflansch dran. Epoxy würde notfalls gehen, löten ist immer besser.

- Wenn sich das so bis auf 10^-4 Pa evakuieren läßt, kann man mal experimentell neuen Wolframdraht reinrödeln und gucken, was der so macht. Theoretisch weiß ich wie eine Kathode prozessiert wird, praktisch wird dabei sicher eine Menge Versuch und Irrtum nötig sein. Dank des Klemmflansches ist aber das Entfernen von Wolframtrümmern nicht so wahnsinnig schwierig.

- Wenn das bis hierher nach vielen Versuchen halbwegs geht, könnte man versuchshalber Argon in die Röhre füllen und gucken, ob man zeitweilig ein Plasma hinbekommt. Dreckiges Argon abpumpen und neu füllen wird hier wohl die Regel sein. Natürlich muß man spätestens jetzt für einen Kühlmantel und einen Magneten sorgen.

- Falls sogar das klappt, kann man Brewsters auf die Endflansche setzen und mit einem der anderen kleinen Argonlaser einen Strahl durch das Plasma schicken und am anderen Ende den single-pass-gain messen. Daß die Röhre jemals selbst mit einem Resonator wieder lasert, wage sogar ich zu bezweifeln...

Ich schätze mal so ein Jahr dafür, wenn ich's wirklich anfange...

~medusa.

[nohoe]

Hallo

Hat Dr. Frankenstein das nicht auch so gemacht. Ein paar Leichen ausgebuddelt und
versucht sie wieder zum Leben zu erwecken mit abenteuerlichen Apparaturen.

Dann viel Spass beim basteln.

Gruß
Norbert

[nr_lightning]

Hi

Ich denke Medusa kann uns viel Know How mitteilen, besonders was Gaslaternen angeht ( von denen ich leider zu wenig ahnung habe ) ich finde das klasse und ausserdem sehr Spannend !

Immer weiter so, auch wenn es ein jahr dauert

Gruß Nico

[floh]

Danke medusa, WEITER SO! Solche Berichte sind sehr wertvoll.
Gas-, vor allem Ionenlaser, sind eben schon noch Teile zum hätscheln, pflegen und liebhaben

Floh
(glücklicher Besitzer eines auf Kohärenzlänge getrimmten Lexel 88)

[Ironman]

Hi Medusa,
lass das Silikon weg und nimm "Torr Seal" ... das Zeug klebt wie geschweisst und gast nicht aus, ist extra für Hochvakuum.
Gruß
Hartmut

[medusa]

Hi Ironman,

Torrseal kenne ich, ist im wesentlichen ein spezielles Epoxydharz. Ich meinte aber O-Ringe aus Silikon, wie sie im Labor verwendet werden, nicht das Zeug zum Verfugen aus dem Baumarkt.
Es geht mir nämlich darum, die Flansche auch wieder öffnen zu können. UHV geht damit nicht, das ist klar, aber soweit runter muß man auch nicht.

~medusa.

[medusa]

P.S. (gehört irgendwie noch dazu, finde ich):

Mir ist vor kurzem eine Wolfram-Elektrode für WIG-Schweißgeräte in die Hände gefallen. So als Draht hat die ja genau das richtige Format für eventuelle Basteleien. Außerdem gibt es die in einer thorierten Variante mit 2% ThO2 (die "roten" WT-20), wie früher auch in Röhrenheizungen verwendet. Der Lichtbogen am Schweißgerät will halt auch eine vernünftige Elektronenemission...

Resultat: dünne WIG-Drahtelektroden sind leider so spröde, daß sie beim geringsten Versuch, sie zu biegen, sofort brechen. Leider also nicht geeignet, um eine Kathodenspirale draus zu biegen...


~medusa.

[nr_lightning]

Hallo Medusa

Evtl hast du bessere Chancen den Wolframdraht nach dem Erhitzen zu biegen, wenn du den zum Glühen bekommst sollte er Weich genug sein dafür ...

Gruß Nico

[medusa]

Hab ich auch schon überlegt. W hat ja bei rund 600 Grad den Phasenübergang, bei dem es butterweich wird. (Genau dieser sorgt ja leider dafür, daß die Kathoden unserer geliebten Argons hängen, wenn man sie nicht richtig behandelt.)
Ich sehe bloß zwei Probleme:

1. man müßte die Temperatur ziemlich gut treffen, weil W kurz darüber ja wieder hart wird und es dann bis zum Schmelzpunkt auch bleibt,

2. man müßte das Ganze unter Argon machen, weil W ab 600 Grad leider auch mit Luftsauerstoff zu WO3 verbrennt.

Von dem (radioaktiven) ThO2, das bei der Verbrennung möglicherweise als Staub freigesetzt und später eingeatmet wird, rede ich ja noch nicht mal...

~medusa.

[nr_lightning]

Hallo

Ich habe ja auch nicht gesagt das es ein leichtes Unterfangen wird

Aber du hast schon recht, bei all den genannten Problemen wäre es wahrscheinlich leichter irgendwo eine andere gebrauchte glühwendel her zu organisieren !?
Hast du ggf mal nach Quellen geforscht ?

Ps: Wegen der Radioaktivität würde ich mir keine sorgen machen, so ein bisschen Fukushima ist doch überall ne mal Scherz bei Seite. Ich würde momentan bezweifeln das die abgegebene Strahlung direkt gesundheitsgefährdend ist. Beim Schweissen werde diese Elektroden ja nunmal auch sehr stark erhitzt....

Gruß Nico

[tschosef]

hai hai..

Wegen der Radioaktivität würde ich mir keine sorgen machen

hm..... hm .... hm hm hm.... Strahlenschutzbeauftragter Tschosef sagt da nur: erstmal checken, was sache ist, dann sorgen machen oder nicht. Bei Radioaktivität gilt immer "erst schlau machen, dann handeln". Es gibt nun mal situationen, da können geringste Mengen zum Problem werden, zB wenn man sie Einatmet oder was weis ich.

ich bin kein top fachman auf dem Gebiet. ich wälze auch nur meine dicken Ordner wenns Fragen gibt. Aber "keine sorgen machen" halte ich als schnelle aussage für nicht geeignet

Viele Grüße derweil
Erich

[nr_lightning]

Tschosef sagt da nur: erstmal checken, was sache ist, dann sorgen machen oder nicht. Bei Radioaktivität gilt immer "erst schlau machen, dann handeln".

Du hast 1000% Recht Erich, sollte auch eher etwas Sakastisch bzw. eine leichte Satiere sein auf die Politik/ Medien welche nun wieder alles unter dem Deckmantel des Schweigens vergraben ...
Und sollte damit nicht zur Sorglosigkeit aufrufen


Gucke grade Datenblatt zu ThO2
http://www.google.de/url?sa=t&source=we ... Q7VKswseZA

Recht Starke Alpha und Beta Strahlung .... hhmmm Einatmen wäre damit schon eine enorme belastung !
TTzzzzz das sowas in Elektroden verbaut wird, dessen Rauschschwaden leider all zu Oft eingeatmet werden finde ich Persönlich Besorgnisserregend


Dazu lese ich grade das die WIG Elektroden Gesintert sind, hhhmmm das ist ebenso eine enorm unschöne eigenschaft wenn man es biegen möchte.

Ich würde sagen Abhaken, andere Alternative suchen ...

Gruß Nico

[tschosef]

Recht Starke Alpha und Beta Strahlung .... hhmmm Einatmen wäre damit schon eine enorme belastung !
TTzzzzz das sowas in Elektroden verbaut wird, dessen Rauschschwaden leider all zu Oft eingeatmet werden finde ich Persönlich Besorgnisserregend

jou..... ich weis leider nicht, wieviel davon wirklich frei wird, als staub...
aber ne andere Sache... es gibt ja ne Definition im Strahlenschutz... da Arbeitet man mit radioaktieven Stoffen, oder man geht damit um.

Umgang ist das, wo man den stoff wegen seiner Radioaktieven Eigenschaften verwendet. Das ist genehmigungspflichtig.

Arbeit ist das, wo der stoff dummerweise Radioaktiev ist, was aber für den Vorgang nicht nötig ist (zB schweißen)... da greift die Strahlenschutzverordnung garnicht

noch krasser wirds ja bei den Mireral-Sammlern... da strahlt ja so einiges.

sehr kurios das ganze. Etwas Offtopic... aber doch interessant.

Viele Grüße derweil
Erich

[medusa]

Hi ihr zwei,

zwei Gedanken dazu. Wegen Thorium mache ich mir nicht sooo viele Gedanken, solange ich es nicht bearbeiten muß. In der Elektrode sollte es schon bleiben, das sehe ich ähnlich wie bei Beryllium in den Röhren. In beiden Fällen ist der Staub aber extrem ungesund.
Außerdem gibt es auch Th-freie WIG-Elektroden, nur schwören die Schrauber alle auf die "roten" mit ThO2. Ob das mit der Emissionsfähigkeit zu tun hat, weiß ich aber nicht.

W-Draht ist in den üblichen Handelsformen immer gesintert. Für Glühlampen wird er auf dünne Durchmesser gezogen und ist dann auch wieder biegsam. Die erhältlichen Durchmesser sind allerdings eher niedlich, und er ist je dünner je teurer.
Diesen reinen W-Draht könnte man (vielleicht!) zu Litzen zusammendrehen und dann mit BaO beschichten/prozessieren
(wer wissen will wie das ungefähr geht, ganz kurz: Nitrolack mit Bariumcarbonatmehl-Anteil auftragen, im Hochvakuum dann einbrennen. Nitrolack verbrennt, Bariumcarbonat spaltet in Oxid und CO2. An der Oberfläche entsteht eine einlagige Schicht aus Ba-Atomen. Ob das im Amateurlabor auch so klappt - keine Ahnung.).
Charmant an den thorierten Wolframdrähten ist aber, daß die nicht so empfindlich gegen Sauerstoff sind. Und man muß nicht prozessieren. Für einen Amateuraufbau der hin und wieder geöffnet werden muß sehr praktisch.
Daß thorierte Wolframkathoden dafür bei höherer Temperatur glühen müssen und daher kürzere Lebensdauer haben - who cares.

Aber wer sagt denn, daß eine Kathode immer eine Spirale sein muß. Vielleicht läßt sich etwas Käfigartiges mit Edelstahlhaltern konstruieren...

~medusa.

[nr_lightning]

Hi

nur schwören die Schrauber alle auf die "roten" mit ThO2. Ob das mit der Emissionsfähigkeit zu tun hat, weiß ich aber nicht.

Also laut dem Datenblatt und ein wenig Recherche im www dieht das ThO2 auch dazu die Ionisierung der Luft schneller und besser "Stabiler" zu gewährleisten ....

Dazu kommt der effekt des Besseren Oxidationsschutzes ...

Gruß Nico

[mixedgas]

Hi Medusa, Guess who.

Do you need a new 15 mm Optic for your problem? I have many of them.

The cathode does not look air or burn damaged.

You need to achieve a vacuum of 10-7 to 10-8 Torr to reactivate it. Reactivation would mean running the traffo off a Variac, and can take a few hours of ramping up to operation level.

I would suggest replacing it with a cold cathode and running the tube pulsed. You would be well within the pulsed range with your diffusion pump. The anode is solid copper, so one should not run it pulsed in air.

10-100 microns of AR should get it going pulsed.

Torr Seal is expensive, Hysol 1C white is very similar and much less expensive.

Please forgive my use of English, my school did not offer Deutsch, and I fear to use machine translations.

Steve

[medusa]

Hi Steve,

Ifeel honoured to see you here! BTW, "medusa" is only my nick. To give you an idea who I am in real world, I'd just say that the [censor] of an I60-MARIA still doesn't want to ignite (even if I built a real nice permant magnet for it and boosted my igniter box) - hint?

As the cathode of the SP-2017 is so badly damaged, I do not really plan to revive it the next time. But I really like your suggestion to use it for pulsed operation. Maybe I'll do that later.

About the 15 mm optic, I'm interested. Let's do that via private email. Maybe I can offer something in exchange.

~medusa.