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Procédé de fabrication d'un écran luminescent multi-couches et tube à décharge muni d'un tel écran
L'invention concerne un procédé de fabrication d'écrans luminescents utilisés par exemple dans les tubes à rayons élec- troniques, dans les tubes à décharge dans le gaz pour les obser- vations aux rayons X etc. ainsi qu'un tube à décharge muni d'un tel écran.
Par des brevets et autres publications, il est connu de fabriquer des écrans luminescents constitués de plusieurs couches.
Ces couches peuvent être en matériaux très différents. C'est ainsi qu'on a décrit un écran luminescent pour tubes à décharge dans le gaz constitué par la superposition de deux couches de substances luminescentes différentes. On a aussi proposé pour des tubes à rayons électroniques de tels écrans qui permettent l'observation visuelle ou l'enregistrement photographique de A
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l'image luminescente.Dans ces écrans, l'une des couches est en une matière qui, excitée par des électrons, radie de la lumière perceptible à l'oeil, tandis que l'autre couche luminescente émet des rayons qui influencent facilement la plaque photogra- phique.
En outre, il est connu de recouvrir les écrans lumines- cents de tubes à rayons électroniques, sur le face tournée vers la cathode, d'une couche métallique à réflexion spéculaire, que peuvent traverser les électrons. Cette couche à réflexion spécu- laire sert à augmenter l'intensité de l'image luminescente.
Pour les écrans de tubes à rayons électroniques dont la face tournée vers la cathode est recouverte d'une couche mé- tallique, on a proposé de remplir partiellement les interstices compris entre les grains du matériau luminescent par une substan- ce de remplissage solide de manière à obtenir une surface lisse qui permette l'application d'une couche métallique à réflexion spéculaire.
Le procédé décrit présente un inconvénient: la substance de remplissage remplit une trop grande partie des interstices entre les grains de la matière luminescente. Par suite de ce grand facteur de remplissage, les électrons ne parvennent pas aux grains luminescents qui se trouvent profondément dans la couche.
Un procédé connu permet d'éliminer la matière de rem- plissage après l'application de la couche de métal. De préfé- rence, l'enlèvement de la substance de remplissage s'effectue par chauffage. On utilise alors, comme substance de remplissa- ge, une matière organique, par exemple de la nitrocellulose qui se vaporise ou brûle sous l'effet de la chaleur.
Il s'avère que l'enlèvement par chauffage de la substance de remplissage provoque plusieurs phénomènes indési- rables.
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Tout d'abord, il arrive fréquemment que, par suite du dégagement du gaz, la couche métallique appliquée se fendille en un grand nombre de particules, ee qui annihile complètement l'effet de cette couche.
D'autre part, même lorsque la couche métallique ne se fendille pas, elle perd son pouvoir réfléchissant et sa résistance augmente notablement.
En fin, même ..après un long chauffage, on trouve encore souvent desproduits de la décomposition, par exemple du carbone, entre les grains de la matière luminescente. Ces impuretés sont évidemment nuisibles pour l'écran.
Les phénomènes nuisibles précités s'expliquent par le fait que la substance de remplissage s'infiltre trop facilement entre les grains de la matière luminescente. En effet, par suite de cette infiltration, toute la substance de remplissage n'est pas portée à la même température et la vaporisation et/ou la décompo- sition de la substance de remplissage est très irrégulière. En général, entre les grains, la combustion ou la vaporisation est plus tardive que dans la couche de substance de remplissage qui se trouve immédiatement sous la couche métallique appliquée. Les gaz qui se dégagent en cet endroit ne trouvent donc pas d'issue.
En effet, d'un côté se trouve la couche métallique et de l'autre côté le'8 parties non encore vaporisées de la substance de remplis- sage. Il en résulte que les gaz percent la couche métallique et troublent toute la surface de cette couche.
L'augmentation de la résistance ainsi que la diminution du pouvoir réfléchissant de la couche métallique s'expliquent aussi.
En effet, la vaporisation et/ou la combustion de la substance de remplissage'peut engendrer des gaz, par exemple des vapeurs ni- treuses, qui attaquent la couche métallique. Lorsque la couche métallique, reste entière, ces gaz sont longtemps en contact avec le métal.
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Les écrans luminescents constitués par plusieurs cou- ches luminescentes superposées présentent évidemment les mêmes inconvénients.
Or., suivant l'invention, on introduit entre les grains de la couche luminescente, avant l'application de la substance ce remplissage solide, un liquide qui remplit une partie de l'espa- ce compris entre les grains et la partie subsistante de cet es- pace est remplie de substance de remplissage solide. Enfin;, le liquide de remplissage est évacué pendant l'un ou l'autre stade de la fabrication.
Le procédé conforme à. l'invention offre l'avantage que la substance de remplissage s'infiltre moins entre les grains de la couche luminescente. De ce fait, l'enlèvement de cette substance présente moins de difficultés. En effet, le li- quide de remplissage peut s'enlever très facilement par séchage.
On obtient ainsi de nouveau entre les grains de la matière lumi- nescente les interstices originaux. Ces interstices permettent l'évacuation de la vapeur de la substance de remplissage chauffée.
En générall, il subsistera de chaque côté de l'écran luminescent suffisamment de place pour permettre l'évacuation des produits gazeux résultant de la combustion de la substance de remplissage solide. Cependant, si l'écran luminescent est fermé pur son pourtour, comme c'est le cas par exemple lorsque l'écran est appliqué sur le fond d'un tube à rayons électroni- ques, il est recommandable de percer quelques trous sur la pé- riphérie de l'écran poùr permettre l'évacuation des produits gazeux.
Comme liquide de remplissage, on utilisera par exem- ple de l'eau, de l'alcool, du benzène etc. Ces liquides s'enlè- vent de façon très simple, par exemple par un séchage de l'écran à 1'air.
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Comme substance solide de remplissage, on peut utiliser de la nitrocellulose et aussi du camphre.
Il va de soi que les substances de remplissage doivent être de composition telle qu'elles ne réagissent ni entre elles ni avec les matières luminescentes.
Le procédé conforme à l'invention convient à la fabri- cation non seulement des écrans luminescents disposés à l'inté- rieur d'un tube à décharge, mais aussi des écrans réalisés à l'extérieur du tube. Dans ce dernier cas, on peut éventuelle- ment introduire par la suite l'écran dans le tube à décharge.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que'-du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Le dessin montre un stade d'un procédé conforme à l'invention pendant la réalisation d'un écran luminescent appli- qué sur la paroi en verre dans un tube à rayons électroniques; sur la face tournée vers la cathode est appliquée une mince couche métallique qui permet le passage des électrons.
Le dessin montre une section transversale de l'écran.
Pour faciliter la compréhension du dessin, toutes les parties ne sont pas tracées à la même échelle.
Sur la figure , 1 est la paroi en verre d'un tube à rayons électroniques. Sur ce fond en verre se trouve la couche luminescente 2, dont la face tournée vers la cathode est bourrée d'une substance de remplissage solide 3. Celle-ci ne s'infiltre que légèrement entre les grains du matériau luminescent, car le reste de l'espace compris entre ces grains est rempli de liquide 4. Dès que la substance de remplissage 3 a été appliquée, on peut évacuer facilement le liquide, par exemple par séchage. Les vapeurs du liquide s'échappent par- tiellement sur la périphérie de l'écran en 5 et parfois par-
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tiellement à travers la mince couche de substance de remplissage solide 5. Sur la couche de substance de remplissage s'applique par la suite la mince couche métallique G.
Pendant l'enlèvement de la couche de substance de remplissage, les produits gazeux engendrés ne peuvent s'échapper à travers la couche métallique 6.
Cependant, comme les espaces compris entre les grains sont en- tirement libres, ces produits peuvent aussi s'échapper en 5 sous la. couche métallique. Eventuellement, on peut ménager en 5, dans l'écran, un certain nombre d'ouvertures. L'évacuation du liquide ce remplissage peut éventuellement s'effectuer aussi après Inapplication de la couche métallique 6.