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Tube à décharges électriques à écran fluorescent.
L'invention concerne des tubes à décharges électriques à écran fluorescent -et un procédé de préparation de substances servant à ces écrans. Bien qu'il existe des substances pour écrans à fluorescence bleue, parmi lesquelles le tungstate de calcium et le sulfure de zinc activés à l'argent sont les principales, il y a
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une grande demande pour un écran pamettant de transformer en lumière bleue, avec un rendment élevé, l'énegie des électrons incidents.
Un tube à décharges électriques conforme à l'invention comporte un écran fluorescent à substance constituée essentiellanent d'oxyde de magnésium, d'oxyde de sili ciun et d'oxyde de titane dont les rapports sont tels que, en molécules-grammes, la quantité d'oxy- de de titane rapportée à la somme de la quantité d'oxyde de titane et d'oxyde de silicium, soit comprise entre 0,001 et 0, 40, tandisque le rapport de la quantité d'oxyde de magnésium à la somme de la quantité d'oxyde de silicium et d'oxyde de titane est compris entre 1,4 et 0, 25.
La formule générale d'une telle substance peut se mettre
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sous la forme X g Y Siû2. Z TiQ2. Suivant l'invention les quan- tités des composants de cette substance sont alors choisies comme
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spécifié ci-dessus àe manière que Z soit compris entre 0,001 et Y+Z 0,40, et que x soi t compri s entre 1,4 et 0, .25.
Y+Z La substance mentionnée peut être considérée comme un
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sili cate-ti tanate combiné de magnésium. on connait déjà une substance fluorescente obtenue par le
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chauffage à une température déterminée d'un mélange intime d3envi- ron deux parties d'oxyde de magnésium et une partie d'oxyde de titane, substance que l'on peut désigner sous le nom d'orthotitanate de magnésium. Lorsqu-'elle est irradiée par une partie du spectre du mercure, cette substance énet une lumière rouge. Elle est donc utili sa-
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ble dans les tubes à décharges renplî de vapeur de mercure et utilisés de manière à produire avec une intensité suffisante lis parties dèeiminées du spectre pouvant provoquer la fluorescence.
La lon- gueur d'onde de la lumière rougeoénise par la substance fluorescente est comprise entre 6800 et 7100 A..
De plus, on connaît déjà des substances constituées par mélange doxyde de magnésium et d'oxyde de titane éventuellenent
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additionnées d'un pourcentage déterminé d'oxyde de béryllium.
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Lorsqu'elle est i rradi éel->2.I' (...'2 la lumière à courte longueur (fonde., cette substance émet de la -Lumière rouge dont la. longueur d'onde est comprise entre 6800 A et 7100 . Dans les d'eux cas, le manga-
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nè se fait office d'activant.
on connaît aussi un procédé pour la fabrication dune substance produisant une luminescence jaune, substance composée d'un orthosilicate de magnésium additionnée d'un petit'e quantité d'oxyde de vanadium. on connaît aussi des orthosilicates de magnésium et desmétasilicates de magnésium à luminescence rouge dans lesquels le manganèse fait office d'activant.
Comme substance fluorescente bleue, on connaît le méta-
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silicate de magnésium et de plus, on a observé que le bioxyde de titane présente de la luminescence bleue. Cep end8..Y1t, Inefficacité lumineuse de ces s-abtances luminescentes bleues est très petite. par rapport à, ces substances d-jè, connues, la substance utilisée dans un tube à décharges électriques conforme à. la présente invention présente le grand avantage que la tr?nsfoBnaion de l'énergie des électrons incidents en lumière bleue s'effectue avec
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un rendement trè élevé.
Une substance utilisée dans un tube à décharges conforme à l'invention contient des cristaux mixtes de sili cate-ti tanate
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de magnésium dont la structure (clino -elistatite) est la m'ane que celle du m éta.sili cate de magnésiuu à l'état stable. Ce silicate de magnésium n'Émet que faible-llent sous l'effet d'un bombardement électronique.
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La première colonne du tableau ci- après donne les dis- tances des plans réticulaires calculées à l'aide des angles de diffraction des réflexions obtenues sur des radiogrammes établis suivant la méthode Debye-Scherrer. La substitution d'une partie du silicium par du ti tane ne modifie pas les constantes du réseau; seul-es, les intensités des diverses raies de diffraction, données dans les colonnes 2 à 5 subissent quelques modifications.
La colonne 2 mentionne l'intensité de diverses raies du métasilicate de ma-
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gnésium d'après des mesures effectuées par d..3üssen et G. Schusterius, tandis que la colonne 3 donne les résultats dep êriences effectuées par la Dananderesse. La colonne 4 donne l'intensité du silicate-titanate de magnésium dans lequel la quantité de titanate de magnésium est de 10 mol écul es-gram", '38 pour cent; dans la colonne 5, la quantité de ti tanate de magnésium est de 20 molécules-grammes pour cent. Intensités des rai es de diffraction sur de la poudre suivant lesystème Debye-Scherrer.
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1 Clinoenstatite 1 1 MgSi03-MgTi03 1 1 MgSi03 - 2 sin z 1 MgSi03- 190$ mal.g. 1 MgTi03 aprb s dl al),rè s 110% moi. 80% diaprés d'apres 80% m.g.
1 BUssan i1-es es- Il 2)% m. g.
Schusts- sais ef- m.g.
Schuste-ls8J.s e:f-,
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<tb> par <SEP> la <SEP>
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D61lan- deresse ###############- Ideresse t 1 -4----- 1 4,97 - m f m 4, 42 tf tf f f 4, 07 If tf f f 4,,0,7 t tf tf f 3e 30 i m m
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<tb> 3,18 <SEP> ti <SEP> i <SEP> i
<tb> .2,98 <SEP> i <SEP> ti <SEP> ti <SEP> ti
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2, 88 ti ti ti ti , 7 6 tf tf f i 2,54 il' i m
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<tb> 2, <SEP> 45 <SEP> i <SEP> ti <SEP> i <SEP> i
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2, 21.
1.1'+ m f f
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<tb> 2,12 <SEP> ti <SEP> ti <SEP> i <SEP> i
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2 0 2 f+ m f f
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<tb> 1,97 <SEP> f <SEP> f <SEP> f <SEP> m
<tb> 1,93 <SEP> f+ <SEP> m <SEP> f <SEP> tf
<tb> 1,86 <SEP> ttf <SEP> tf <SEP> tf <SEP> f
<tb> 1,75 <SEP> f <SEP> f <SEP> f <SEP> f
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l, 65 tz f il f f 1,61 ti ti i l, 53 ti i m m
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<tb> 1,49 <SEP> m <SEP> m <SEP> m <SEP> m
<tb> 1,47 <SEP> i <SEP> i <SEP> m <SEP> m
<tb> 1,37 <SEP> ti <SEP> ti <SEP> i <SEP> m
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1,36 f f
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<tb> 1,32 <SEP> tf <SEP> f <SEP> m <SEP> m
<tb> 1,26 <SEP> i <SEP> m <SEP> m <SEP> m
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f - faible tf = très faible- m = moyen ti = très intense i intense ttf = très, trè faible.
Dans un tube à décharges conforme à !-invention, on utilise
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de préférence, une substance liMinescente dont le rapport Z est Y+Z
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compris s entre 0,5 et G,30 tandis s que le rapport x est compri s
Y+Z entre 1,0 et 0,8. Les substances de cette composition transforment
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1 énrgi e é1 ectroni que en lumière avec l'e rendement 1 e plus élevé.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du
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texte fai sant, bi-en ent'endu, partie de l'invention.
Le dessin donne l'a 3'épartition spectrale de la lunière
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émise pour une substance dont le rapport X : X : Z est égal à 100 75 : 25.
Pour un écran à utiliser dans un tube conforme à l'invention, la substance fluorescente bleue peut cependant 'être mélangée à d'autres substances luminescentes qui émettent dans une au-
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tre p ortie du spectre, par exemple de la lumière rouge.
Dans un procédé ne fabricatàion, procédé oui fait aussi partie ce la présente invention, on chauffe, dans un milieu non-rchictair, un mélange d'oxyde de magnésium d'onde de silicium et d'oxyde de titane ou de combinaisons dont le chauffage peut produitre ces oxydes. De préférence, on chauffe dans une atmo sphère oxociante, de l'air ou de l'oxygène par exErrl,)le. La tenp érature de chau.f- fa.ge peut se trouver soit au-dessus soit au-dessous du point de fusion ae la substance luminescente.
C' est ainsi que l'on obtient un excellent produit en
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chauffant 100 molécules-grammes de 11gO.90 molécuLes-grammes de Si02 et 10 molécules-gratimes de TiO, à une température de 1550 envi- ron, dans une atmosphère d'oxygène ou dans l'air.
Pour l'addition de bioxyde de silicium on utilise de préférence de l'éther composé de silicate d'éthyledissous dans l'al- cool.
Les neux exemples ci-dessous d'un procédé de fabrication conforme à l'invention feront mieux comprendre la préparation des
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substances floo rescer, L3S.
EX8nDl e d' exécu tion 1.
Une solution de 50 g de MgO dans l'acide acétique dilué est mélangée à 50, 6 c@@@ d'une solution d'hydrate de titane pur dans l'acide chlorhydrique (teneur 65,3 g d'oxyde de titane par li-
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tre) et à 42, 3 cas3 d'une solution de silicate d'éthyle dans l' a1- cool (teneur 141,8 g de siliciun par litre). Ce mélange est décanté dans l'ammoniaque, le mélange de réaction obtenu est évaporé à siccité au bain marie et la substance sèche ainsi obtenue est chauffée pendant quelques heures à 500 C dans l'air. Ensuite, la. substance est encore chauffée pendant quelques heures dans l'oxygène à. une
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température de 13500 environ. xeï 1 e d' exéQ1Lll.
Une soluti l1: colloïdale de 1 gramme de bioxyde de titane pur, icaicfieneìt précipité dans l'acide acétique cristallisable est mélangée à une solution de 5 g de MgO dans l'acide acéti que
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dilué et à 47,6 con5 ù'une solution de silicate d'éthyle dans l'a¯- cool (teneur 141,8 g d'oxyde de sili ci un par litre). Ce mélange est décantédans l'ammoniaque, et vaporisé à siccité au bain marier pendant quelques heures le produit sec est chauffé à la température de 500 C dans l'air. Le produit ainsi obtenu est encore chauffé pendant quelques heures à 1350 C environ dans l'air.