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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Tube à décharges électriques à vapeur métallique sous pression élevée.
On sait qu'on peut modifier le spectre de la lumière émise par un tube à décharges contenant de la vapeur de mercure sous pression élevée, en ajoutant de la vapeur de cadmium à la vapeur de mercure. On a déjà proposé de choisir le rapport entre les quantités de mercure et de cadmium de telle façon que la quantité de cadmium soit de 4 à 15 %, de préférence de 7 à 10 %, en poids de la quantité de mercure, la valeur absolue de ces quantités étant choisie assez faible pour que, au cours du fonctionnement normal du tube à décharges, tant la vapeur de mercure que la vapeur de cadmium ne soit pas saturée de sorte que, même pour les variations de température se produi- sant au cours du fonctionnement, le rapport des deux composants
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du remplissage de vapeur soit constant.
Ce tube à décharges à pression élevée émet une lumière qui se rapproche de la lunière blanche à spectre con- tinu à un degré tel que les objets éclairés par cette lumière soient vus de façon satisfaisante avec leurs couleurs normales.
Bien que, en ce qui concerne la reproduction des couleurs des objets éclairés, ce tube puisse fréquemment rem- placer la lampe à incandescence avec beaucoup de succès et soit à ce point de vue supérieur même au tube à décharges à pression élevée dont le remplissage n'est constitué que par de la vapeur de mercure, on a trouvé qu'à un autre point de vue il n'est pas aussi avantageux que le tube à décharges à pression élevée rempli seulement de vapeur de mercure(avec, en général, un gaz d'allumage). En effet, le rendement (c'est-àdire la quantité de lumière visible émise par wàtt de l'énergie absorbée) du tube à décharges contenant de la vapeur de cadmium et de la vapeur de mercure, est inférieur à celui du tube à décharges rempli seulement de vapeur de mercure.
La présente invention vise à perfectionner le tube à décharges à ce point de vue et à augmenter le rendement tout en conservant la bonne couleur de la lumière.
Conformément à l'invention, la proportion de cadmium est choisie de manière à être inférieure à celle qui est utilisée dans le tube à décharges connu décrit ci-dessus, savoir de 1,5 à 6 %, de préférence de 2 à 4 % en poids de la quantité de mercure. De plus, le tube à décharges est utilisé en combinaison avec une couche d'une matière à fluorescence rouge. Le cadmium peut éventuellement être remplacé, entièrement ou partiellement, par du zinc et cela dans une proportion de 1 partie en poids de zinc pour 2 parties en poids de cadmium.
De préférence, le tube à décharges est utilisé, en outre, en combinaison avec une matière à fluorescence bleue qui peut éventuellement être mélangée avec la matière à fluorescence
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rouge.
On a trouvé que le tube à décharges réalisé conformément à l'invention émet, de même que le tube connu décrit ci-dessus,une lunière telle que les objets éclairés soient vus de façon très satisfaisante avec leurs couleurs naturelles.
De plus, le rendement est augmenté considérablement bien qu'il soit encore inférieur au rendement du tube rempli seulement de mercure.
On a déjà proposé d'ajouter au remplissage de vapeur d'un tube à décharges contenant de la vapeur de mercure sous pression élevée, une quantité de cadmium et/ou de zinc assez faible pour que le rendement de la lampe au mercure demeure sensiblement invariable. Ce tube était entouré dans ce cas d'un écran sphérique ou cylindrique qui était revêtu d'un sulfure de zinc et de cadmium, activé par du cuivre et présentant une fluorescence rouge orangé.
Pour maintenir invariable le rendement du tube à décharges rempli seulement de vapeur de mercure, il est nécessaire, toutefois, de choisir les quantités de cadmium et de zinc assez faibles pour qu'elle n'exercent qu'une influence pratiquement négligeable sur la composition et la couleur de la lumière produite, de sorte que cette proposition ne peut pas être considérée comme réalisable en pratique.
L'invention sera expliquée en détail avec référence au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Sur le dessin, 1 désigne un tube à décharges contenant de la vapeur métallique sous pression élevée (en conséquence un tube à décharges dans lequel, au cours du fonctionnement normal, la vapeur a une pression assez élevée pour que la décharge soit étranglée au lieu de remplir toute la section trans-
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versale du tube). Le tube à décharges est constitué principalement par un cylindre en quartz et comporte deux électrodes à incandescence 2 et 3 qui sont munies d'une matière à fort pouvoir d'émission électronique, par exemple l'oxyde d'un métal alcalino-terreux, et qui sont portées par la décharge à une température élevée. Le tube a un diamètre interne de 7 mm et l'écartement des électrodes est de 22 mm.
Le tube 1 est monté, à l'aide de conducteurs d'alimentation 4 et 5, sur le pincement 6 de l'ampoule en verre 7 qui entoure le tube 1 et qui est munie d'un culot 8. Cette ampoule est revêtue intérieurement d'une couche 9 de sulfure de zinc et de cadmium qui est douée, sous l'action de la radiation émanant du tube 1, d'une fluorescence rouge. L'espace compris entre le tube 1 et l'ampoule 7 est vidé d'air.
Le tube à décharges 1 est rempli d'argon ayant, à 16 C, une pression de 20 mm environ de mercure. Le tube contient, en outre une quantité de mercure et une quantité de cadmium, savoir 7,5 mg de mercure et 0,2 mg de cadmium. La charge du tube s'élève à 75 watts. Au cours du fonctionnement du tube les vapeurs de mercure et de cadmium ne sont pas saturées.
Ce tube a un rendement de 30 L/W. Si, conformément à la proposition connue, le tube était rempli de mercure et de cadmium sans être combiné à une couche à fluorescence rouge, on devrait avoir, pour obtenir sensiblement la même couleur de la lumière, un pourcentage de cadmium de 8 %, le rendement lumineux étant de 24 L/W environ.
Si le tube ne contenait pas de cadmium et si l'ampoule n'était pas munie d'une couche fluorescente, le rendement lumineux s'élèverait à 40 L/W.
Un autre tube à décharges réalisé conformément à l'invention avait un diamètre interne de 7,5 mm et un écartement des électrodes de 28 mm. Le tube contenait de l'argon sous
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une pression de 20 mm de mercure et dans le tube on avait introduit 10 mgs de mercure, 0,25 mg de cadmium et 0,1 mg de zinc. La charge du tube s'élevait à 120 Watts. L'ampoule était revêtue d'une couche constituée par un mélange de sulfure de zinc et de cadmium à fluorescence rouge et de sulfure de zinc à fluorescence bleue. Le rendement lumineux était de 33 L/W.
Si l'on n'ajoutait pas de cadmium et de zinc et si l'on n'utilisait pas de couche fluorescente, de sorte que le tube équivaudrait à une lampe ne contenant que de la vapeur de mercure sous pression élevée, le rendement lumineux serait de 42 I/W.