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Dispositif comportant un tube à décharges électriques à vapeur de mercure et une couche à fluorescence rouge.
Il est connu d'utiliser en combinaison avec des tubes à décharges à vapeur de mercure des substances fluorescentes qui transforment une certaine proportion des rayons émis par ces tubes en rayons à longueur d'onde plus grande.
Parmi ces substances fluorescentes on connaît plus particulièrement, les substances colorantes de rhodamine à fluorescence rouge. L'emploi de ces substances ne s'est pas maintenu en pratique du fait que, comme on l'a constaté, elles perdent leurs propriétés de fluorescence déjà après peu de temps. Pour remédier à cet inconvénient, on a essayé jusqu'ici d'améliorer les couches fluorescentes elles-mêmes.
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Conformément à l'invention, on peut réduire cet inconvénient dans une mesure considérable en utilisant les substances colorantes de rhodamine douées de fluorescence rouge, en combinaison avec un tube à décharges renfermant de la vapeur de mercure sous une pression qui, au cours du fonctionnement, est supérieure à 10 atm.
On a constaté que pour ces pressions très élevées de la vapeur de mercure, la raie de 2537 i. dans le spectre de la lumière émise ainsi que les rayons adjacents à longueur d'onde plus grande sont supprimés dans une mesure relativement forte. La largeur de la gamme d'ondes supprimées est d'autant plus grande que la pression de la vapeur de mercure est plus élevée. Dans le dispositif faisant l'objet de l'invention, la suppression de ces rayons à onde courte est très avantageuse parcequ'elle a pour résultat que la préparation de rhodamine ne peut être irradiée par cette lumière à onde courte que dans une mesure plus faible, ce qui est très important en vue de la résistance opposée à la lumière par les substances colorantes de rhodamine douées d'une fluorescence rouge.
On a constaté que ces substances absorbent fortement les rayons dont la longueur d'onde est de 2557 # environ. Comme ces rayons sont fortement supprimés dans le tube à décharges du dispositif faisant l'objet de l'invention, il ne se produit pas de décoloration de la substance fluorescente. On a trouvé, en outre, que les substances colorantes fluorescentes de rhodamine n'absorbent que peu les rayons dont la longueur d'onde est comprise entre 3000 et 5000 #, c'est-à-dire les rayons de la région dans laquelle est située une grande proportion de la lumière rayonnée par des décharges dans de la vapeur de mercure ayant les pressions très élevées mentionnées ci-dessus.
Ceci est également très important pour la résistance
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qu'oppose la couche fluorescente à la lumière, de sorte que cette couche a une durée de service très longue.
Le tube à vapeur de mercure peut être agencé de la manière décrite au brevet N 408.132. Comme il est décrit dans ce brevet, le tube peut être constitué essentiellement par un cylindre en quartz à faible diamètre interne, c'est- à-dire un diamètre inférieur à 7 mm et, de préférence, inférieur à 4 mm, ce cylindre contenant un gaz, du mercure et des électrodes incandescentes solides chauffées, de préférence, par la décharge elle-même. La charge spécifique, c'est-à-dire l'énergie consommée par centimètre de la longueur du trajet de la décharge, le pouvoir du tube à décharges d'émettre la chaleur ainsi que la forme du tube sont adaptés dans ce cas l'un à l'autre de telle façon que la vapeur de mercure ait une pression supérieure à 10 atm.
Le choix judicieux des grandeurs mentionnées permet de réaliser des pressions qui sont très supérieures à 10 Atm. Du fait que la largeur de la bande d'absorption au voisinage de la raie de 2537 # augmente d'autant plus que la pression de la vapeur de mercure a une valeur plus élevée, on utilise dans le dispositif conforme à l'invention, de préférence, des pressions de la vapeur de mercure qui sont très supérieures à 10 atm., par exemple supérieures à 20, 30, 40 ou 50 atms. Ces tubes à décharges ont des dimensions très petites et un faible volume, ce qui permet de les combiner aisément avec des couches de rhodamine à fluorescence rouge sans que le volume du dispositif soit augmenté excessivement.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation.
Le dessin montre un tube à décharges 1 destiné à
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l'émission de lumière et constitué par un cylindre en quartz ayant un diamètre interne de 3 mm et un diamètre externe de 6 mm. Aux extrémités il comporte des électrodes 2 et 3 en forme de crochet constituées par un fil-noyau en tungstène sur lequel est enroulé un fil plus mince, également en tungstène, qui est revêtu d'oxyde alcalino-terreux. Les conducteurs d'alimentation en tungstène sont scellés dans une mince couche de verre ayant la composition suivante: 88,3 de Si02, 8,4% de B2O3, 2,9% d'A1203 et 0,4% de CaO. Cette couche de verre est scellée directement au-quartz.
Les électrodes incandescentes 2 et 3 qui sont écartées l'une de l'autre de 15 mm, sont chauffées à la température requise pour l'émission d'électrons, par la décharge et non par un courant de chauffage distinct. Le tube renferme de l'argon ayant, à la température ambiante, une pression de 10 mm de mercure et, en outre, une certaine quantité de mercure.
Les parties 4 et 5 des conducteurs d'alimentation qui dépassent du tube, sont entourées, respectivement, de cylindre 6 et 7 en oxyde de magnésium qui sont fermés aux extrémités, respectivement, par des capuchons métalliques 8 et 9 auxquels sont reliés les conducteurs d'alimentation.
Le capuchon 8 repose dans la douille de contact 10 tandis que le capuchon 9 est en contact avec un ressort 11 qui se trouve à l'intérieur de la douille de contact 12. Les douilles 10 et 12 sont fixées, par l'intermédiaire, respectivement, de tiges métalliques 13 et 14, au culot 15 en matière isolante, par exemple en porcelaine. Les tiges 13 et 14 se terminent, respectivement, par des plots de contact 16 et 17.
A ce culot est fixé à l'aide d'une vis 18 un capot métallique 19 en forme d'entonnoir qui supporte à son tour à l'aide de vis 21 l'ampoule 20 en verre. La paroi intérieure
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du capot 19 est garnie d'une couche 22 qui contient une substance colorante de rhodamine à fluorescence rouge, par exemple la substance connue sous le nom de "rhodamine B 500tt.
Cette substance est en dissolution dans un produit de condensation d'un acide polybasique aliphatique et d'un alcool polyvalent. Comme produit de condensation on peut utiliser, par exemple, le produit que l'on peut obtenir à partir de dimétylglycol symétrique et d'acide citrique. Ce produit de condensation peut être dissous dans de l'acétone et la substance colorante de rhodamine peut être dispersée dans cette solution. Le mélange ainsi obtenu est appliqué sur la paroi intérieure du capot 19 sous la forme d'une couche mince.
Le tube à décharges 1 fonctionne sur un courant ayant une intensité de 0,3 amp., la tension existant entre les électrodes étant de 270 volts et la pression de la vapeur de mercure étant de 55 atm. environ. On peut régler la charge du tube en choisissant,eu égard aux dimensions et à la forme du tube à décharges, la tension convenable de la source de courant qui alimente le tube, et la valeur convenable de l'impédance montée en série avec le tube. Pour ladite pression élevée de la vapeur de mercure, les rayons émis par la décharge étranglée à pression élevée qui ont une longueur d'onde de 2537 8 ainsi que les rayons adjacents à longueur d'onde plus grande n'ont qu'une intensité relativement faible, de sorte qu'éventuellement leur effet décolorant sur la couche fluorescente 22 n'est que faible.
En outre, une grande proportion de la lumière émise a une longueur d'onde pour laquelle l'absorption par la substance colorante fluorescente de rhodamine n'est que faible (de 3000 à 5000 #), ce qui donne à la couche fluorescente et, par conséquent, au dispositif une durée de service plus longue.