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"TUBE OU LAMPE ELECTRIQUE A VAPEUR DE MERCURE"
La présente invention est relative aux tubes ou lampes électriques à vapeur de mercure qui sont munies d'électrodes incandescentes ou d'électrodes en tôle froides et qui, en outre, d'un remplissage en gaz rare facilitant l'allumage, comportent, à l'intérieur du récipient ou sur la paroi du récipient ou sur un écran placé en avant du tube ou de la lampe à décharge, une couche luminophore qui est excitée par le rayonnement du mercure, pour donner un éclairement. Dans des lampes à décharge de ce genre, la luminosité to tale et la coloration de la lumière provenant du rayonnement primaire du mercure et du rayonnement secondaire luminescent
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nescent dépendent dans une grande mesure de la composition de la matière utilisée pour la couche luminophore.
A l'aide des luminophores qu'on utilise actuellement pour les lampes électriques à décharge, on réussit bien déjà à obtenir de la lumière de différentes couleurs et même blanche; cependant, il est nécessaire d'augmenter encore la gamme des tons colorés obtenus jusqu'ici et avant tout de trouver des luminophores qui donnent un meilleur rendement lumineux pour le ton désiré, y compris les différents tons de lumière blanche.
Ce résultat est obtenu lorsque la couche de luminophore consiste, conformément à la présente invention, en un mélange isomorphe, activé à l'aide de manganèse, de silicate de zinc et de silicate de gluoinium. Dans ce cas, on remplace donc dans l'orthosilicate de zinc connu, donnant une luminescence verte (SI02, 2ZnO), une partie du ZnO par du BeO. L'addition de manganèse utilisé comme excitateur de la luminescence peut être comprise entre 0,1 et 5%. Le rendement lumineux oscille, suivant l'addition de manganèse, la proportion des silicates dans le mélange et la densité du courant de la décharge, entre 30 et 40 lumens par watt.
Un obtient le meilleur rendement lumineux lorsque, pour une densité de courant de décharge de 0,01 à 0,5 Amp/cm2, la composition du silicate de zinc et de glucinium correspond sensiblement au rapport moléculaire de 1 BeO : 1 ZnO : 1 SiO2, et la quantité de manganèse activant est de 0,5 à 2%.
Suivant le pourcentage en manganèse, on obtient des tons qui, en mélange avec la lumière gris bleu du tube
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à vapeur de mercure, se trouvent entre le vert et l'orange.
Ainsi, parexemple, un tube à vapeur de mercure avec un luminophore ZnO. BeO. SiO2, donne, avec 0,1 à 0,2% de Mn, une lumière vert bleu, avec 0,5 à 1% de Mn une lumière verte à jaune vert, avec 1,5 à 2% Mn une lumière blanc jaunâtre à blanc rougeâtre et avec un pouroentage supérieur à'jusqu'à environ 5% une lumière rougeâtre. Lorsque la teneur en Mn augmente, la teneur en rouge de la lumière luminescente augmente donc et, comme on l'a indiqué, le rendement lumineux augmente également Jusqu'à/une activation déterminée, pour diminuer ensuite.
Le rendement lumineux optimum a lieu pour une teneur en manganèse comprise entre 0,5 et 1,5%. La lumière mixte allant du vert au vert vif, obtenue en utilisant 0,5 àl,5% de manganèse, ne comporte pas cependant pour les applications générales de l'éclairage une teneur en rouge suff isante. Si l'on veut obtenir un blanc plus rouge- âtre, c'est-à-dire, un blanc plus chaud, ressemblant davantage à celui des lampes incandescentes, sans réduire le rendement lumineux par augmentation de la teneur en manganèse et en conservant la teneur favorable en manganèse de 0,5 à 1,5%, on ajoute au luminophore au silicate de zinc et de glucinium, conformément à l'invention, un silicate de cadmium activé par du manganèse dont le rendement en rouge rapporté au même rendement luminescent est environ le double.
On obtient dans le mélange un rapport favorable lorsque l'on mélange au silicate de zinc et de glucinium une quantité égale de silicate de cadmium Si03Cd, qui de préférence est activé au moyen de 0,8%Mn. Le rendement lumineux obtenu aveo
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un mélange luminophore de ce genre n'est que de peu inférieur à celui que l'on obtient en utilisant un silicate pur de zinc et de glucinium avec une teneur en Manganèse de 0,5 à 1,5% mais par contre, il est meilleur que lorsque l'on utilise un silicate de zinc et de glucinium avec une teneur en manganèse plus élevée.
On fabrique le luminophore au silicate de zinc et de glucinium de préférence en mélangeant les différents constituants, oxyde de glucinium, oxyde de zinc et bi-oxyde de silicium, dans le rapport moléculaire désiré. Le tout est agité avec une quantité suffisante d'eau pour donner une pâte consistante, après quoi on le mélange avec une solution de chlorure de manganèse dont la teneur en manganèse correspond à la quantité que nécessite le luminophore terminé, puis on sèche la masse à environ 200 et finalement on la chauffe pendant 3 à 4 heures à 1250 .
Pour le cas ou l'on doit faire, non pas un silicate de zinc et de glucinium seul, mais un mélange avec du silicate de cadmium, le silicate de cadmium peut être fait de la même façon que le silicate de zinc et de glucinium à partir des différents composants, c'est-à-dire CdO et SiO2 avec l'addition de manganèse né- cessaire. Après quoi on mélange le luminophore terminé au silicate de zinc et de glucinium avec le luminophore au silicate de cadmium. On peut encore mélanger les différentes proportions de tous les constituants dès le début, suivant les pourcentages nécessaires, et les chauffer en commun à la température nécessaire pour que se forme la propriété de luminescence.
Quoiqu'il soit possible, avec les luminophores suivant l'invention, d'obtenir une grande série de tons blanc jaunâtre et blanc rougeâtre différents, on ne réussit cependant pas à obtenir des tons blanc pur tels qu'il s'en produit par exemple lorsque la lumière du jour frappe des surfaces blanches. On obtient dans ce cas des couleurs dans lesquelles
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tous les tons sont représentés et cela sensiblement dans l'ordre de grandeur d l'éclairage de la lumière du jour. On a constaté que l'on peu obtenir également des tons blano pur de ce genre lorsque l'on mélange, oonformément à l'invention, 5 à 20% d'un luminophore au tungstate éolairant en bleu au mélange isomorphe de silicate de zinc et de glucinium, activé au manganèse et servant à fabriquer la couche luminophore.
Le Luminophore au tungstate est en ce cas avantageusement constitué par un luminophore mixte isomorphe de tungstate de calcium et de plomb dont la teneur en tungstate de plomb est de 4 à 7%.