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Tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse.
Il est connu de faire la paroi de tubes à décharges électriques à atmosphère gazeuse en verre luminescent qui transforme en rayons plus longs, certains rayons produits par la décharges, notamment des rayons ultraviolets (ayant une longueur d'onde inférieure à 3800 ).
Il est connu aussi de recouvrir la paroi intérieure de tubes à décharges à atmosphère gazeuse d'une couche pulvérulente luminescente qui produit le même effet que le verre luminescent. L'utilisation de verre luminescent ou de couches pulvérulentes luminescentes sur la paroi est intéressante plus particulièrement pour des tubes à décharges contenant de la vapeur métallique qui participe
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à la décharge avec émission de rayons ultraviolets. Aussi entend-on en l'espèce par tubes à décharges à atmosphère gazeuse non seulement des tubes à décharges remplis d'un ou de plusieurs gaz, mais aussi des tubes remplis d'une ou de plusieurs vapeurs ou d'un mélange de gaz et de vapeur.
La présente invention concerne un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse dans lequel sont engendrés des rayons ultraviolets ayant une longueur d'onde assez faible et plus particulièrement des tubes à décharges, dans lesquels la majorité de l'émission de rayons ultraviolets se produit à des longueurs d'onde inférieures à 3300 , ce qui est généralement le cas, par exemple, dans les tubes à décharges à vapeur de mercure sous faible pression. Le tube à décharges peut présenter aussi, par exemple, une décharge à vapeur de magnésium.
La Demanderesse a constaté que dans le cas où la paroi d'un tube de ce genre est faite en verre luminescent qui doit transformer des rayons ultraviolets courts en rayons visibles, la difficulté réside en ce que le verre servant de support pour les particules luminescentes peut difficilement être rendu parfaitement transparent aux rayons ultraviolets courts, de sorte qu'il se produit dans ce verre une perte d'absorption considérable des rayons qui frappent les particules luminescentes et doivent porter à luminescence ces dernières ; les rayons ultraviolets sont donc mal utilisés.
On pourrait chercher à combattre ces difficultés associées à la faible profondeur à laquelle les rayons ultraviolets de faible longueur pénètrent d'une manière non affaiblie dans le verre, en augmentant la concentration des particules luminescentes dans le verre. Toutefois, cela entraînerait des difficultés sérieuses dans la fabrication du verre luminescent.
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De plus,, on a constaté qu'une augmentation de la concentration des particules luminescentes ne s'accompagne pas toujours d'une augmentation de la luminescence.
La profondeur à laquelle les rayons ultraviolets pénètrent dans le verre est d'autant plus faille que la longueur d'onde des rayons est plus réduite. aussi l'invention est-elle d'autant plus intéressante que le maximum des rayons ultraviolets est situé à des longueurs d'onde plus petites, par exemple, à des longueurs d'onde inférieures à 2900 .
La Demanderesse a constaté aussi que des difficultés peuvent également se produire si l'on désire transformer les rayons ultraviolets de faible longueur d'onde en rayons visibles non par l'intermédiaire de verre luminescent, mais au moyen d'une couche de poudre luminescente appliquée sur la paroi, de verre. Cette poudre luminescente doit être fixée à la paroi éventuellement au moyen d'un liant quelconque tel que l'acide phosphorique. Or, pour l'utilisation efficace parfaite des rayons ultraviolets de faible longueur d'onde cette couche de poudre luminescente doit avoir une.épaisseur telle que le risque d'une adhérence insuffisante de cette couche au verre devient trèsconsidérable.
Même dans le cas ou-l'on réussit dans la fabrication du tube à faire adhérer à la paroi une couche ayant une épaisseur suffisante il se produit souvent l'inconvénient que la poudre se détache de la paroi plus tard, par exemple par suite d'agitation du tube lors de son transport et en fonctionnement. Par conséquent, la durée utile du tube sera assez faible.
Conformément à la présente invention, ces difficultés sont évitées en faisant en sorte que les rayons ultraviolets de faible longueur d'onde engendrés dans la décharge tombent
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d'abord sur une couche de poudre luminescente qui réagit à cette radiation, puis sur une couche de verre luminescent qui réagit également à cette radiation, l'épaisseur de la couche de poudre luminescente étant telle que la radiation ultraviolette de faible longueur d'onde ne soit absorbée par la couche de poudre que pour une part déterminée. Dans ce cas il est plus facile de faire adhérer cette couche à la couche sous jacente, tandis que la part de la radiation ultraviolette, que laisse passer cette couche, est utilisée efficacement dans le verre luminescent.
Ainsi que l'a appris l'expérience il est désirable que la couche pulvérulente luminescente ait une épaisseur telle que 30 à 70 % de l'énergie de la radiation ultraviolette qui est émise par la décharge et a une longueur d'onde inférieure à 3300 , soit absorbée dans la couche de poudre luminescente, de sorte que 70 à 30 % de ces rayons pénètrent jusqu'au verre luminescent. De cette manière on obtient un tube à décharges doué d'une grande durée utile et d'un rendement considérable.
Pour éviter un affaiblissement des rayons produisant la luminescence il est à recommander de disposer la couche de poudre luminescente et la couche de verre luminescent de telle façon qu'il n'y ait pas de milieu solide entre elles.
A cet effet on établit, en verre luminescent, de préférence, la paroi du tube à décharges ou une enveloppe entourant ce tube, et on recouvre cette paroi, du coté tourné vers la dé.charge, de la couche de poudre luminescente. Toutefois, on peut aussi, par exemple appliquer la poudre luminescente sur la paroi extérieure du tube et entourer le tube d'une enveloppe en verre luminescent.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un tube à
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décharges électriques qui en fait l'objet.
Le tube représenté comporte deux électrodes à in- candescence 1 et contient une atmosphère gazeuse se composant de gaz rare (par exemple un mélange de néon et d'argon sous une pression de 10 mm. de mercure) et de vapeur de mercure; à cet effet on introduit dans le tube une certaine quantité de mercure liquide. Au cours du fonctionnement le tube présente une décharge à vapeur de mercure sous faible pression, dans laquelle sont engendrés notamment les rayons ultraviolets de faible longueur d'onde, plus particulièrement ceux ayant des longueurs d'onde de 2537 et de 1850 .
La paroi cylindrique de verre 2 du tube est faite en verre luminescent susceptible d'être amené à fluorescence par les rayons ultraviolets de faible longueur d'onde engen- drés dans le tube à décharges. La paroi est constituée, par exemple, par du verre luminescent renfermant du cuivre, genre de verre qu'on rend luminescent en y ajoutant un luminophore à base de cuivre. Cette paroi de verre est revêtue intérieurement d'une couche 3 de silicate de zinc luminescent (willémite) qui est fixée à la paroi au moyen d'un liant tel que l'acide phosphorique. La couche de silicate de zinc a une épaisseur telle qu'elle absorbe 60 % de l'énergie de la radiation ultraviolette ayant une longueur d'onde inférieure à 3300 , radiation qui est engendrée dans la décharge.