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Tube à décharge comportant une substance luminescente et procédé de fabrication d'une telle substance.
L'invention concerne un tube à décharge muni d'une substance luminescente capable de transformer en lumière rouge les rayons de la partie visible du spectre, ceux de la partie ultra-violette adjacente et 1'.énergie de rayons corpusculaires, ainsi qu'un procédé de fabrication d'une telle substance.
On connaît des substances qui ont la propriété d'émettre de la lumière rouge lorsqu'elles sont frappées par des rayons de longueur d'onde déterminée ou par des rayons corpusculaires. Ce- pendant, ces substances connues ne conviennent pas Légalement bien pour toutes les applications. Pour certaines, le rendement de la transformation est très faible, pour d'autres, le rendement varie très fort avec la température. De plus, ces substances résistent parfois mal à l'atmosphère dans laquelle elles doivent être uti- lisées. C'est pourquoi il est nécessaire d'étendre le nombre de substances capables de transformer en lumière rouge les rayons de longueur d'onde déterminée et les rayons corpusculaires, afin de disposer d'un plus grand choix pour des applications détermi- nées.
Un tube à décharge conforme à l'invention renferme une substance luminescente, constituée d'oxyde d'aluminium, d'oxyde de calcium et/ou de strontium et d'oxyde de magnésium, en présence de manganèse utilisé comme activant. Le rapport de la quantité d'oxyde d'aluminium à la quantité d'autres oxydes compté en molécules-grammes, est compris entre (4: 1) et (10:1). De préférence ce rapport est de (6:1). La quantité d'oxyde de magnésium est si grande qu'exprimée en molécules-grammes, elle constitue 1 à 20% de la somme des quantités d'oxyde de magnésium, de calcium et de
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strontium, tandis qu'exprimée en raolécules-gr-ammes. la quantité de manganèse est de 1 à 5%. de la somme des quantités d'oxyde de magnésium, de calcium, de strontium et de manganèse.
De préférence, en molécules-grammes, la quantité d'oxyde de magnésium est de 10%, tandis que la quantité d'oxyde de manganèse est de 1%.
Les substances utilisées dans les tubes à décharge conformes à l'invention peuvent être présentées de la façon usuelle par la formule.
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xCaO , ySiO, zIgO , plffn0 . qAl.O Le rapport des diverses substances est tel que (x+y+z+p):q soit compris entre (1:4) et (1:10) et de préférence égal à (1: 6) et que z: (x+y+z+p) soit compris entre (1: 100) et (.20:100) .
On a déjà proposé une substance luminescente composée d'oxyde d'aluminium et d'oxyde de calcium, en présence de manganèse,
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utilisé comme activant, substance qui présente une luminescence verte. En ajoutant à cette substance, conformément à l'invention, de l'oxyde de magnésium, on modifie la couleur de la luminescence.
Lorsqu'on irradie à l'aide de rayons de la partie visible du spectre ou de la partie ultra-violette adjacente il se produit une forte luminescence rouge ; contre, lorsqu'on irradie la substance à l'aide de rayons corpusculaires ou de rayons X, il se produit, outre la luminescence verte, et au détriment de celle-ci, une luminescence rouge.
Des essais ont prouvé que l'on obtient une luminescence rouge lorsque le manganèse se trouve dans la substance dans un état d'une valence supérieure à 2. Cet état est favorisé et en réalité rendu possible par la présence de l'oxyde de magnesium, de sorte que seule l'addition de cet oxyde peut provoquer une luminescence rouge de forte intensité.
Dans la répartition spectrale de la luminescence rouge engendrée par des rayons ultraviolets de grande longueur d'onde le maximum se trouve à 6700 A environ.
Suivant un procédé de préparation d'une substance luminescente à utiliser dans un tube a décharge conforme à l'invention, on chauffe, dans un milieu non réducteur, un mélange d'oxydes d'aluminium, de magnésium, de calcium et/ou de strontium additionné d'une certaine quantité d'oxyde de manganèse, ou un mélange de combinaisons de ces éléments, qui, par chauffage, forment ces oxydes. De préférence, le chauffage est effectué dans une atmosphère oxydante, par exemple dans l'air ou dans l'oxygène. La température de chauffage est, de préférence, de 1500"C environ.
Dans un tube à décharge conforme à l'invention les substances à luminescence rouge spécifiées peuvent être mélangées à des substances fournissant une lumière d'une autre couleur.
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A discharge tube comprising a luminescent substance and a method of manufacturing such a substance.
Disclosed is a discharge tube provided with a luminescent substance capable of transforming rays of the visible part of the spectrum, those of the adjacent ultra-violet part and the energy of corpuscular rays into red light, as well as a process for making such a substance.
Substances are known which have the property of emitting red light when struck by rays of a determined wavelength or by particle rays. However, these known substances are not legally suitable for all applications. For some, the transformation yield is very low, for others, the yield varies greatly with temperature. In addition, these substances sometimes have poor resistance to the atmosphere in which they are to be used. This is why it is necessary to extend the number of substances capable of transforming rays of determined wavelength and particle rays into red light, in order to have a greater choice for specific applications.
A discharge tube according to the invention contains a luminescent substance, consisting of aluminum oxide, calcium oxide and / or strontium and magnesium oxide, in the presence of manganese used as activator. The ratio of the amount of aluminum oxide to the amount of other oxides, counted in gram molecules, is between (4: 1) and (10: 1). Preferably this ratio is (6: 1). The amount of magnesium oxide is so large that, expressed in gram-molecules, it constitutes 1 to 20% of the sum of the amounts of magnesium oxide, calcium and
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strontium, while expressed in raolecules-gr-ammes. the amount of manganese is 1 to 5%. the sum of the amounts of magnesium oxide, calcium, strontium and manganese.
Preferably, in gram-molecules, the amount of magnesium oxide is 10%, while the amount of manganese oxide is 1%.
The substances used in the discharge tubes according to the invention can be presented in the usual way by the formula.
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xCaO, ySiO, zIgO, plffn0. qAl.O The ratio of the various substances is such that (x + y + z + p): q is between (1: 4) and (1:10) and preferably equal to (1: 6) and that z: (x + y + z + p) is between (1: 100) and (.20: 100).
We have already proposed a luminescent substance composed of aluminum oxide and calcium oxide, in the presence of manganese,
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used as an activator, a substance that exhibits a green luminescence. By adding to this substance, according to the invention, magnesium oxide, the color of the luminescence is modified.
When irradiated with rays from the visible part of the spectrum or from the adjacent ultra-violet part, a strong red luminescence is produced; on the other hand, when the substance is irradiated with the aid of corpuscular rays or X-rays, there is produced, in addition to the green luminescence, and to the detriment of the latter, a red luminescence.
Tests have shown that a red luminescence is obtained when the manganese is in the substance in a state of a valence greater than 2. This state is favored and in fact made possible by the presence of magnesium oxide, so that only the addition of this oxide can cause a high intensity red luminescence.
In the spectral distribution of the red luminescence generated by long wavelength ultraviolet rays the maximum is found at approximately 6700 A.
According to a process for preparing a luminescent substance to be used in a discharge tube according to the invention, a mixture of oxides of aluminum, magnesium, calcium and / or calcium is heated in a non-reducing medium. strontium with the addition of a certain quantity of manganese oxide, or a mixture of combinations of these elements, which, on heating, form these oxides. Preferably, the heating is carried out in an oxidizing atmosphere, for example in air or in oxygen. The heating temperature is preferably about 1500 ° C.
In a discharge tube according to the invention the specified red luminescent substances can be mixed with substances providing light of another color.