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Procédé de fabrication d'un tube à décharge et tube à décharge fabriqué par ce procédé.
L'invention concerne des tubes à décharge qui, en régime, sont le siège d'une décharge par colonne positive dans une atmosphère constituée de gaz et de vapeur de métal (en parti- culier de la vapeur de mercure). L'invention concerne en parti- culier des tubes à décharge dont l'intérieur de la paroi est recouvert d'une couche fluorescente, mais la colonne positive peut aussi servir de source des rayons à émettre. Dans de tels tubes à décha.rge, le gaz a, en général, pour office de faciliter l'amorçage de la décharge, bien qu'il contribue parfois aussi à la constitution des rayons émis ou qu'il remplisse d'autres fonctions.
Pendant leur durée de vie, les tubes à décharge décrits présentent une diminution progressive des rayons émis, diminution . qui peut atteindre 10 à 15%, voir plus. Lorsqu'on regarde de tels
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tubes à décharge, pendant qu'ils ne fonctionnent pas, on perçoit/ sur la paroi du tube ou sur la couche fluorescente, un léger mais très net noircissement. Ce noircissement qui se produit sur toute la longueur du tube à décharge, ne doit pas être confondu avec le noircissement plus prononcé et souvent perceptible de la paroi à proximité des électrodes. Bien que ce dernier noir- cissement soit plus néfaste pour l'aspect de la lampe, il dimi- nue cependant moins l'irradiation totale que le noircissement, à peine perceptible, qui se produit sur toute la longueur du tube.
Jusqu'à présent la cause et la nature de ce dernier noircissement ne sont pas exactement connues:on suppose que le phénomène doit être attribué à un fait qui se passe sur l'in- térieur de la paroi, ou dans la couche luminescente. Il est possible que les rayons ultra-violets engendrés par la décharge (en particulier le rayonnement de résonance à longueur d'onde de 2537 ) soient gênés lorsqu'ils touchent et excitent les par- ticules luminescentes ou que leur rayonnement soit gêné par les rayons produits par le phosphore; il est possible que les deux facteurs jouent un rôle. Il y a des raisons de croire que la vapeur de métal joue un rôle important, mais on a aussi supposé déjà que c'est au baryum des électrodes qu'il faut attribuer le phénomène gênant.
Suivant l'invention, on réduit la diminution progressi- ve du rayonnement oui se produit sur toute le longueur du tube en remplissant ce dernier d'un gaz inerte (en particulier de l'argon) mélangé à une petite quantité d'azote. Lors d'essais effectués sur une lampe mercure de 40 watts à couche fluorescen- te d'un diamètre de 37 mm et d'une longueur de 120 cm, on ajouta 0,8 partie de volume d'azote à 99,2 parties de volume d'argon. La pression totale du gaz était de 3,5 mm de mercure tandis qu'en régime, la pression de la vapeur de mercure était de 10 microns. On a constaté que l'addition d'azote augmentait
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de 5% en moyenne l'efficacité lumineuse après une courte période de mise en régime. L'efficacité lumineuse initiale légèrement plus faible que celle des tubes à décharge remplis d'argon pur ne constitue pas un inconvénient.
Au contraire, il est même avan- tageux que la forte variation d'efficacité lumineuse pendant les premières heures de fonctionnement, variation qui constitue une caractéristique des tubes à remplissage d'argon pur, soit di- minuée.
La teneur optimum d'azote est assez critique et peut se déterminer par des essais. Lorsqu'on utilise comme gaz rare de l'argon, la teneur en volume d'azote est de 0,6 à 1,1 % de la quantité totale argon plus azote. Le meilleur résultat s'ob- tient avec une teneur en volume de 0,8 %. Lorsque cette te- neur en azote n'est que de 0,4%, elle ne diminue que légèrement la chute de l'efficacité lumineuse et présente un autre incon- vénient : elle diminue l'efficacité lumineuse. Une teneur en azote de 1,5% ne donne pas, elle-non plus, de bons résultats.
La quantité d'azote utilisée conformément à l'invention, est trop faible pour exercer une influence perceptible sur la cou- leur des rayons émis, ainsi que sur la tension d'amorçage ou la tension de fonctionnement de la décharge.
L'invention peut être appliquée aux tubes à décharge qui s'amorcent sans préchauffage des électrodes ainsi qu'aux tubes à décharge à électrodes préchauffées. On peut utiliser indifféremment du courant continu ou du courant alternatif. La pression du mélange gaz rare - azote peut avoir la valeur nor- male, c'est-à-dire que, dans les lampes à fluorescence à basse pression usuelles de 40 watts et de 37 cm de diamètre, cette pression peut être comprise entre 2 et 6 mm et en général, être de 3,5 mm. Pour d'autres pressions de gaz et d'autres.diamètres de tube, la teneur en azote doit être adaptée à la pression du
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gaz et au diamètre du tube. Ce pourcentage est inversement proportionnel à la pression du gaz et au diamètre du tube.
Pour une pression de gaz p (mm) et un diamètre de tube d (mm), la teneur en azote sera donc, de préférence, comprise entre 0,6 x 3,5 x 37 et 1,1 x 3,5 x 37 L'invention s'applique p. d p.d aussi aux tubes à décharge qui, en ce qui concerne leur rem- plissage de gaz, sont fabriqués de la manière précitée. En gé- néral, la quantité d'azote introduite dans le tube à décharge, ne subsistera pas pendant toute la durée de vie du tube sous forme d'élément du remplissage gazeux du tube. En général, l'a- zote disparaîtra ou sera fixé en un point ou un autre pendent le fonctionnement d'essai du tube, c'est-à-dire pendant les premières minutes où le tube fonctionne après son scellement, donc à l'usine.
Si l'on introduit dans le tube une quantité d'azote plus grande que celle qui disparaît pendant le fonc- tionnement d'essai, la valeur initiale de Inefficacité lumineuse sera plus petite. Dans certains ces, cet inconvénient sera compensé par l'avantage d'un plus faible recul de l'effi- cacité lumineuse pendant la durée de vie normale du tube à dé- charge.