Brevet FR2548828A1 — publié le 19850111

La présente irnvention concerne des pompes a piège d'hydrocarbures utilisées pour éliminer des hydrocarbures d'enveloppe hermétiquement fermée et plus particulièrement une pompe utilisant un catalyseur et un ma-triau de piègeo. Les tubes optiques à film d'huile à faisceau unique hermétiquement scellésutilisés dans les systèmes de télévision par projection, exigent l'élimination de l'hydrogène, du méthane et des hydrocarbures lourds résultant du bombardement électronique par un faisceau d'électrornd'un mince film d'huile 10 situé dans le tube Les hydrocarbures lourds sont supprimez au moyen d'un tamis moléculaire, tandis que la pompe à piège présentement utilisée a un filament de tungstène pour engendrer des électrons pour dissocier les hydrocarbures par bombardement électronique, en carbone et hydrogène L'hydrogène est piègé avec un alliage métallique actif de 84 % de zirconium et 7 % d'aluminium en poids, alors que le carbone est déposé sur la surface de la chambre de bombardement électronique Le matériau du piège est situé dans des réceptacles en forme de bague, ces réceptacles étant espacés dans la direction axiale 20 par un châssis filaire Un élément chauffant en tungstène, placé axialement dans les réceptacles annulaires, fonctionne à des tensions élevées pour engendrer de la chaleur et des bombardements électroniques La pompe à piège pour bombardement électronique a deux inconvénients Premièrement, l'électroni25 que de commande de l'émission des électrons nécessaire pour maintenir le bombardement électronique au fur et à mesure que le filament de tungstène vieilli, est couteux, et, deuxième- ment, le filament d'émission des électrons devient fragile après de nombreuses heures de fonctionnement et peut se rompre ou brûler s'il est soumis à un petit choc mécanique. La présente invention a pour objet de fournir une pompe à piège d'hydrocarbures qui n'utilise pas le bombardement électronique pour dissocier les hydrocarbures. La présente invention a encore pour objet de fournir une pompe à piège d'hydrocarbures qui soit résistante aux chocs mécaniques. La présente invention a enfin pour objet de fournir un piège pour hydrocarbur E qui ne nécessite pas d'électronique de commande. Selon un aspect de la présente invention, une pompe à piège d'hydrocarburespour une enveloppe scellée herméti15 quement, sous vide ou sous atmosphère inerte, comprend un alliage métallique actif, capable de piéger l'hydrogène, un catalyseur de nickel et un moyen pour chauffer le matériau du piège et le catalyseur de nickel de 300 à 500 C Le catalyseur chauffé dissocie l'hydrocarbure en hydrogène et carbone de sorte que le matériau du piège peut piéger l'hydrogène et le carbone pour se déposer sur les surfaces du catalyseur. La suite de la description se réfère à la figure unique annexée qui est une vue en coupe d'une pompe à piège 25 d'hydrocarbure selon la présente invention. La figure 1 représente une pompe à piège d'hydrocarburesconvenant pour l'insertion dans une enveloppe hermétiquement scellée 2 tel qu'un tube optique décrit dans le brevet des Etats Unis n 3 385 991 Des réceptacles en forme de bague 3 entourent un cylindre creux 5 qui peut être fabriqué en nickel ou acier inoxydable Les réceptacles peuvent être fixes au cylindre par soudure par point, par exemple Les réceptacles en forme de bague sont ouverts sur un côté formant un canal circulaire et le fond du canal définit un ensemble d'ouvertures Le cylindre creux 5 peut con tenir des ouvertures 6 pour améliorer la circulation de gaz autour du cylindre Situé dans le cylindre creux se trouve un élément chauffant électrique isolé 7 tel qu'un élément Calroddisponibl e auprès de la General Electric Company L'él ément chauffant électrique est revêtu du matériau isolant 8, tel que de l oxyde de magnésiumn de sorte que les spires adjacentes de l'élément chauffant 7 ne soient pas en court-circuit Au moins un des réceptacles annulaires 3 contient un catalyseur de nickel 10 en nickel poudreux ou granulaire passivé Un cat'aliyseur convenable est disponible auprès de Harshax Chemical Ceveland, Ohio, en tant que catalyseur de nickel 5132 G Les autres réceptacles annulaires contiennent le matériau du piège 12 comprenant un alliage métallique d'environ 84 % en poids de zirconium et environ 15 16 % d'aluminium Le matériau du piège est disponible, par exemple, auprès de SAES Getters Electronics, Inc Colorado Springs, Colorado L'élément chauffant 7 est relié à une source convenable de courant électrique et alimenté typiquement avec une énergie de 10 à 15 watts sous 6 à 10 volts. 20 Le cylindre 5 est supporté dans l'enveloppe scellée 2 par des fils de support 14 fixes au cylindre par soudage, par exemple, avec les autres extrémités des fils de support ancrés dans la paroi de l'enveloppe en terre. En fonctionnement, le matériau du piège et le cata25 lyseur de nickel sont chauffés sous vide ou sous atmosphère inerte à environ 300-500 C par l'élément chauffant 7 Le méthane est dissocié par le catalyseur de nickel activé pour former de l'hydrogène et du carbone L'hydrogène diffuse et est piégé par le matériau de piège chauffé 12 30 et le carbone se dépose sur la surface du catalyseur 10. Les hydrocarbures lourds seront de préférence éliminés par un tamis moléculaire, non représenté. Lorsqu'on utilise la pompe à piège d'hydrocarbures dans un tube optique, la pompe sera située dans un appendice 35 du tube avec le tamis moléculaire placé entre lapompe et le corps principal du tube Les conducteurs à deux filaments traversent la paroi du tube vers l'extérieur du tube. Ce qui précède décrit une pompe à piège d'hydrocarburespour éliminer les hydrocarbures des enveloppes scellées qui n'utilisent pas le bombardement électronique pour dissocier les hydrocarbures La pompe à piège d'hydrocarburesde la présente invention est mécaniquement résistante aux chocs car on n'utilise pas de filament de tungstène, et elle ne nécessite pas d'électronique de commande pour commander l'élément 10 chauffant. REVENDICATIONS 1 Pompe a piège d'hydrocarbure destinée à être utilisée sous vide ou sous une atmosphère inerte, caractérisée en ce qu'elle comprend: un matériau de piège ( 12) cauprenant un alliage métallique actif capable de piéger i'hydrogène; un catalyseur de nickel ( 10); et un moyen ( 7) our chauffer ce matériau de piège et ce catalyseur de nickel à environ 300 ( 3500 C. 2 Pompe selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'alliage métallique se compose, en poids, d'environ 84 % de zirconium et 16 % d'aluminium. 3 D Pompe à piège d'hydrocarburesdestinée à atre utilisée sous vide ou sous une atmosphère inerte, caracté15 risée en ce qu'elle comprend. un cylindre creux ( 5); un moyen chauffant ( 7) situé dans le cylindre; un ensemble de réceptacles en forme de bague ( 3) entourant le cylindre creux un catalyseur de nickel ( 10) * et un matériau de piège ( 12) comprenant un alliage métallique actif capable de pièger l'hydrogëne au moins un des rëcep Lacles contenant le catalyseur de nickel, les autres réceptacles contenant le matériau de piège. 4 Pompe selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'alliage métallique actif se compose, en poids, d'environ 84 % de zirconium et 16 % d'aluminium. Procédé d'élimination des hydrocarbures d'un vide ou d'une atmosphère inerte, caractérisé en ce qu'il consiste 30 à: chauffer un catalyseur de nickel à environ 300 à 500 C en présence des hydrocarbures, pour dissocier ces hydrocarbures en hydrogène et carbone; et piéger l'hydrogène avec un alliage métallique 35 actif, en laissant le matériau carboné se déposer sur les surfaces du catalyseur.