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Procédé de fabrication de lampes à décharge munies de substances luminescentes.
L'invention concerne un procédé de fabrication de tubes à décharge contenant des substances luminescentes activées à. l'aide de manganèse, ainsi que des tubes à décharge fabrioués par ce procédé.
Dans les tubes à décharge électrique, par exemple les tubes à décharge dans le gaz, les tubes de Braun etc., on utilise fréquemment des substances luminescentes activées à l'aide de manganèse. Ces sùbstances sont par exemple des phosphates, des chlorophosphates, des borates, etc. de cadmium, de zinc, de bé- ryllium et d'autres métaux. L'une des substances les plus impor- tantes est le silicate de zinc et de béryllium, activé à l'aide de manganèse. On a constaté que, dans les tubes à. décharge com- portant de telles substances luminescentes activées à l'aide de manganèse, il se produit une décoloration de la substance lumi-
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nescente accompagnée d'une diminution de l'intensitf des rayons émis.
Ce phénomène s'explique difficilement: il est certai- nement en corrélation avec la présence de manganèse et est pro- bablement attribuable au fait que;, spécialement à. la surface des substances luminescentes, existent du manganèse ou des combinai- sons de manganèse non fixes. Ce manganèse ou ces combinaisons de manganèse se séparent ou se forcent probablement déjà pendant la préparation de la substance luminescente. La décoloration ne se manifeste cependant que lorsque les tubes revêtus d'une couche luminescente sont soumis à un traitement thermioue.
Ce traite- ment thermioue est presque toujours indispensable soit pour brûler le liant oui fixe la substance luminescente par exemple sur la paroi du tube à décharge, soit pour dégazer le tube à décharge, soit pour plier ces tubes, de manière à leur donner les formes nécessaires pour l'éclairage publicitaire. Il est probable que pendant ce chauffage, le manganèse est oxydé à une valence élevée, par exemple du manganèse tétravalent, qu'il se forme de plus grands complexes de combinaisons colorées de manganèse, et que le manganèse libéré exerce un effet cataly- seur sur la libération du manganèse de la substance luminescen- te.
Des analyses quantitatives ( effectuées avant le chauffage) ont donné comme résultat que la Quantité de manganèse libre peut atteindre 0,001 à 0,01 de la. quantité totale de substan- ce luminescente. Une confirmation de l'hypothèse que le man- ganèse existe essentiellement à la superficie des substances luminescentes, est donnée par le faitque les substances à fins grains présentent une plus grande décoloration et une plus grande diminution de l'intensité des rayions émis.
La diminution de l'intensité des rayons émis est proba- blement due à l'effet de filtrage des combinaisons colorées du manganèse tant pour les rayons qui doivent exciter la substance @
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luminescente que pour les rayons émis par la substance lumines- cente.
L'invention permet de réduire la décoloration de la substance luminescente et la diminution de l'intensité des rayons émis. Dans le procédé conforme à l'invention, pour fa- briquer des tubes à décharge comportant des substances lumines- centes activées à l'aide de manganèse, tubes qui sont soumis à un traitement thermique, la substance luminescente est traitée par un moyen réducteur.
Ce traitement par un moyen réducteur peut s'effectuer avant l'introduction de la substance dans le tube à. décharge, par exemple immédiatement après la préparation de la substance- ou bien après l'introduction de la substance dans le tube, par exemple sous forme d'une couche appliquée sur la paroi.,
L'effet réducteur peut s'obtenir de plusieurs'manières.
On peut chauffer, par exemple, pendant un certain temps la substance luminescente dans une atmosphère réductrice, par exemple dans une atmosphère d'hydrogène, à une température de 500 à 600 C. Dans de nombreux cas, il suffira de chauffer pen- dant 5 à 10 minutes.
Dans une autre forme d'exécution du procédé conforme à l'invention, la substance luminescente est introduite dans une solution aqueuse d'acide dilué et d'un moyen de réduction. On peut utiliser par exemple à cet effet une solution diluée d'acide sulfurique et de dioxyde de soufre, ou de l'eau oxygénée. Dans ces procédés, les combinaisons de manganèse à haute valence se transforment probablement en sels de manganèse solubles. La nature des moyens réducteurs n'exerce pratiquement aucune influence sur le produit obtenu. On peut utiliser par exemple de l'hydrazine, du chlorure stanneux, de l'acide hydro-iodique etc. On peut aussi utiliser des moyens réducteurs organiques tels qu'utilisés en photographie.
Comme acide, on peut utiliser
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soit des acides organiques;, soit des acides non orgninues.
Il est désirable de pulvériser les substances lumines- centes avant de les traiter par les moyens réducteurs, ce qui évite de les broyer par la suite. On 3 en effet constata au'un nouveau broyage provoque une nouvelle décoloration et une di- minution de l'intensité des rayons émis.
Pour illustrer l'invention, on donnera un exemple de préparation d'une substance luminescente.
A 200 cm3 d'eau distillée, contenant 0,03% diacide acé- tique, on ajoute 10 cm3 d'une solution aqueuse à. 5% de SO2. Une quantité de 100 grammes de silicate de zinc et de béryllium, avec du manganèse cornue activateur, est suspendue dans 200 cm3 d'eau distillée. On assemble les deux liquides et on brasse pendant 5 à. 10 minutes; ensuite on filtre la substance solide, on la lave et on la sèche.
Dans une forme d'exécution particulière du procd conforme à l'invention, on conduit du dioxyde du soufre humide sur la substance luminescente sèche, ensuite on lave la poudre ainsi traitée avec de l'eau acidulée et on filtre. Ce procédé peut très bien s'appliquer à des substances luminescentes qui se trouvent déjà dans un tube à. décharge*
Dans certains cas, on obtient immédiatement après le traitement réducteur un gain en efficacité lumineuse de 10%.
Les substances luminescentes activées à lapide de man- genèse s'utilisent souvent en combinaison avec d'putres sub- stances non activées à l'aide de manganèse. Certaines indices portent à croire que le manganèse exerceaussi une certaine influence sur ces substances non activées à l'aide de manganèse.