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DEPOT DE FILMS SUR ECRANS DES TUBES A RAYONS CATHODIQUESo Linvention se rapporte aux tubes à rayons cathodiques à écrans rendus fluorescents par le bombardement des rayons et concerne particulièrement un procédé de fabrication d'écrans de ce genreo
Dans certains types de tubes à projection de rayons cathodiques utilisant un faisceau d'électrons pour rendre 1-l'écran fluorescent lumineux, Inexpérience a démontré qu'il est intéressant de recouvrir l'écran fluorescent, à l'intérieur du tube, d'un mince écran métallique opaque perméable aux électrons.Un tel écran métallique forme miroir et sert à augmenter la luminosité de 1-'écran fluorescent.
C'est-à-dire que la lumière de l'écran, qui tend à pénétrer à l'intérieur du tube et est donc perdue pour l'observa- teur, est réfléchie par le film métallique et augmente la quantité de lumiè= re qui traverse la face avant du tube.Un écran fluorescent avec une pelli- cule métallique à l'arrière présente encore d'autres avantages. Sans écran opaque, de la lumière pénètre normalement dans le tube et cette lumière n n'est pas entièrement absorbée par la seconde anode qui est constituée habituellement par une couche noire, de sorte qu'une partie de cette lumière est réfléchie sur 1-'écran fluorescent et éclaire les parties sombres des images.
Un film métallique opaque empêche toute rentrée de lumière dans le tube et augmente le contrastée De plus, la couche métallique absorbe les ions négatifs du faisceau électronique de balayage et empêche ceux-ci dendommager 1-'écran fluorescent par bombardemento Le film métallique conducteurétant relié à la seconde anode du canon, augmente la résolution, puisque l'écran ne dépendra plus de la caractéristique d'éission secondaire pour maintenir le potentiel au point de focalistion Enfin,
des matières fluorescentes refusées pour leurs mauvaises caractéristiques d'émission secondaire peuvent être avantageu- sement utilisées avec un fond métalliqueo
Le film métallique communément utilisé est une couche d'aluminium que 11 on dépose par évaporation sur l'écran fluorescent.
Pour que la réflexion soit bonne, la surface du film d'aluminium en contact avec l'écran fluorescent doit être unie comme un miroiro Comme les cristaux de la matière fluorescente forment une couche brute irrégulière, on a recouru à certains procédés spéciaux
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pour déposer un film organique transparent sur la matière fluorescente, qui servira alors le fond bien uni sur lequel on dépose ensuite la couche métalli- que. Cependant beaucoup de difficultés se sont présentées pour former un film de vernis satisfaisant au moyen des procédés antérieurs. On a proposé plusieurs procédés relativement compliqués, mais la surface sur laquelle un tel film pouvait être formé était bien réduite.
L'invention a donc pour buts de procurer
Un procédé perfectionné pour la fabrication d'un écran fluorescent à fond métallique
Un procédé perfectionné pour former un film organique sur la cou- che de matière fluorescente d'un écran de tube à rayons cathodiques avant de déposer l'aluminium sur l'écran.
Une couche de vernis polie comme un miroir recouvrant l'écran fluo- rescent sur laquelle on dépose un recouvrement métalliqueo Un film sur une surface fluorescente au moyen d'un procédé relativement simple et rapideo
Un procédé pour la formation d'un film organique sur l'entièreté d'une très grande surface brute.
Les caractéristiques présumées nouvelles de l'invention sont résu- mées dans les revendications annexées, mais l'invention elle-même ressortira clairement des descriptions suivantes avec référence au dessin annexé.
La figure 1 représente schématiquement un tube à rayons cathodi- ques de type courant.
La figure 2 donne une coupe partielle d'un écran fluorescent de tube à rayons cathodiques.
La figure 3 donne une coupe partielle d'un écran de tube à rayons cathodiques en cours de fabrication conforme à l'invention.
La figure 4 représente schématiquement un stade du procédé de fa- brication d'un écran fluorescent conforme à 1-'invention.
La forme d'exécution de l'invention représentée à la figure 1 com- prend une enveloppe de verre à vide poussé composée d'une partie en forme d' ampoule 10 et d'un col 11. Le col 11 comporte à l'intérieur une cathode 12 qui produit un faisceau d'électrons, une électrode de commande 14 qui, lorsque le tube est en service, est reliée à la batterie de polarisation habituelle (non représentée), et une première anode 16 maintenue normalement positive par rapport à la cathode 12 Une seconde anode 18 consiste en une couche con- ductrice,ordinairement un film de carbone ou de graphite, appliquée sur la paroi intérieure de l'ampoule 10 et d'une partie du col ll. Dans le canon élec- tronique décrit, les électrons émis par la cathode 12 sont accélérés vers l' ampoule 10 et concentrés en un mince faisceau.
Un faisceau d'électrons à grande vitesse est donc projeté sur un écran 20 porté par la paroi intérieure d'une face avant22 de l'enveloppe. Comme on le sait, le faisceau d'électrons peut être balayé en travers de l'écran fluorescent 20 au moyen de dispositifs de déflexion électromagnétiques ou électrostatiques. Des paires de bobines de dé- flexion pour le balayage de l'écran 20 par déflexion électromagnétique sont représentées en 24 et en 26 En percutant, le faisceau d'électrons excite et rend lumineux la matière fluorescente de l'écran 20 dont l'intensité lumineuse varie en fonction de l'énergie du faisceau électronique incident.
La figure 2 représente une coupe à grande échelle de l'écran flu- orescent 20 du tube à rayons cathodiques de la figure 1, en cours de fabrica- tion. L'écran fluorescent de type courant comprend un recouvrement de matière fluorescente 30 déposé sur la paroi intérieure de la face avant 22 du tube à
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rayons cathodiques. Inexpérience a montré qu'il était avantageux de recouvrir la surface libre de la matière fluorescente 30 d'une souche métallique opaque 32 très réfléchissante.La couche métallique 32 est obtenue d'habitude par dépôt par évaporation d'un film d'aluminium sur la surface libre de la couche de matière fluorescente 30, Le dépôt d'aluminium 32 sert, entre autres,
de miroir réfléchissant la lumière de 1-'écran fluorescent 30 voulant pénétrer dans l'ampoule 10.Toute lumière de l'écran fluorescent pénétrant dans l'am- poule peut être considérée comme perdueo De plus, sans le film opaque 32, la lumière pénétrant dans l'ampoule 10 n'et pas entièrement absorbée par la cou- che conductrice noire de graphite 18 et une partie de cette lumière.,renvoyée sur 1 ) écran 20, éclaire les parties combres des images.
En fonctionnement, la couche métallique 32 empêche non seulement la lumière fluorescente de 1-'écran 30 de pénétrer à 1-'intérieur de 1-'ampoule 10 mais augmente aussi la quantité de lumière utile qui traverse la face avant 22 de lampouleo
Pour être un bon miroir, la surface réfléchissante de la couche métallique 32 doit être pratiquement polie,de manière à ne pas réfracter de façon notable la lumière réfléchie. De plus, la couche métallique 32 doit non seulement être assez opaque pour ne pas être traversée par la lumière mais aussi assez mince pour être perméable aux électrons à grande vitesse du fais- ceau percutant l'écran 20.
Antérieurement, les procédés utilisés pour obtenir sur la couche de matière fluorescente 30 un film métallique comme un miroir étaient compli- quéss présentaient des difficultés et ne récoltaient que peu de succès prin- cipalement du fait que la couche de matière fluorescente appliquée sur la face avant 22 consiste en cristaux irréguliers et asymétriquesoLa couche de matiè- re fluorescente 30 a donc une surface brute très irrégulière.On ne peut donc pas apposer la couche métallique 32 directement sur cette surface libre rugueu- se de la couche de matière fluorescente, puisque la surface du film métalli- que,
24 qui doit être réfléchissante suivrait toutes les irrégularités de la surface de la matière fluorescente.On obtiendrait ainsi un miroir de pauvre qualité puisque la lumière réfléchie par ce miroir subirait des réfractions dans tous les sens et une partie serait absorbée.C'est pourquoi il est avan- tageux d'apprêter la surface irrégulière de l'écran fluorescent 20 avant le dépôt du film métallique 24, en lui appliquant d'abord un mince vernis support 34.
Ce vernis sera de préférence un mince film soutenu par les saillies de la surface libre irrégulière de la couche fluorescente et faisant pont d'une saillie à l'autre et formera une base rigide relativement polie pour le dépôt de la couche d'aluminium 320 On a constaté que si le vernis remplit les in- terstices entre les cristaux de matière fluorescente, le film est trop épais pour être éliminé ultérieurement par cuisson.
Le vernis de recouvrement a été habituellement fabriqué au moyen de diverses matières, telles que des résines ou des matières plastiques appro- priées,pouvant être dissoutes dans des solvants volatilsoDe telles résines ou matières plastiques peuvent comprendre des esters cellulosiques tel la nitrocellulose et l'acétate de cellulose; le polystyrène; le méthacrylate i- sobutylique, etc. La. matière plastique est dissoute 'dans un solvant ou un mé= lange de solvants volatils pour rendre la matière bien coulante. Des plasti- fiants peuvent être ajoutés pour donner l'élasticité voulue au vernis.
Dans les premiers procédés on appliquait ces films de vernis sur la surface de la matière fluorescente au moyen d'un bain d'eau recouvrant la surface de la matière fluorescente sur lequel on déposait le film amené au- dessus de l'écran fluorescent par flottage. Ensuite, l'eau était évacuée pour permettre au film de vernis de déposer et d'adhérer à la surface rugueuse de la matière fluorescente. Quand le vernis sèche dans ces conditions il tend à se contracter et à former un film relativement uni recouvrant la surface ru- gueuse de la matière fluorescente,mais comme le vernis adhère à celle=ci, la contraction ne suffira pas habituellement pour que la couche de vernis se tende et ne suive pas la courbure de la face avant 22.
L'application d'un film de vernis sur l'écran suppose non seulement un procédé compliquée deman-
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dant l'attention d'opérateurs avertis, mais exige aussi des vérifications dé- licateso Le film de vernis doit rester suffisamment mou jusqu'au moment où 1' eau est retirée d'une part, pour qu'il s'affaisse au centre pour suivre la courbure de l'écran fluorescent et pour adhérer aux saillies de la surface de la matière fluorescente au moment de la mise en contact, et d'autre part il doit être assez dur pour ne pas pénétrer dans les interstices entre les cris- taux de la matière fluorescente.
Il faut donc, pour obtenir les résultats dé- sirés, vérifier avec soin la volatilité des solvants et les conditions dans lesquelles le film est déposéo Ceci exige une grande expérience des opérateurs et, en pratique, le rebut sera élevé à cause de surfaces fripéeso
Un procédé moins ancien mais antérieur à la présente invention supprimait plusieurs des objections adressées à l'ancien procédé dans lequel on déposait le film sur un bain d'eau.
Ce procédé se caractérise de la façon suivante s on verse assez d'eau dans l'ampoule pour humidifier entièrement l'écran fluorescent; l'eau en excès est déversée et l'eau qui reste adhère à l'écran fluorescent et remplit les pores ou interstices entre les éléments; l'ampoule est placée dans un mandrin centrifuge avec le col vers le bas; un pulvérisateur est glissé dans le col avec son ajutage excentré par rapport à l'axe du col du tube, l'ampoule tourne lentement sur son axe pendant que la matière du vernis ou du film résineux est pulvérisée sur l'écran humide;
l'ampoule tourne ensuite rapidement sur son axe assez longtemps pour que la matière s'étende uniformément sur la surface de l'écran 20 et que toute ma- tière en excès soit refoulée radialement vers le bord de la face avant et les parois du cône, et, après certaines autres opérations qui ne doivent pas être décrites en détail, telle l'évaporation d'une couche d'aluminium déposée sur le film résineux ou vernis, le tube est soumis à cuisson pour enlever la ré- sine ou matière plastique et tout solvant restanto
Ce procédé a donné de meilleurs résultats. Il est plus rapide, il donne un film plus poli, et il y a beaucoup moins d'endroits où le film se boursoufle en se détachant de la surface courbe de la matière fluorescente.
Cependant il présente de graves défauts à certains points de vue. Le défaut le plus important consiste dans le manque de moyens sûrs et faciles de centra- le permettant de s'assurer que la matière du film est uniformément étendue sur la surface de la matière fluorescente. Il faut que le mélange pulvérisé ait certaines caractéristiques pour atteindre les buts poursuivis, entre autres pour que la matière ne pénètre pas dans les interstices entre les particules fluorescentes. Par exemple, le procédé stipule que le mélange ne peut pas être soluble dans l'eau (ou dans tout liquide servant de remplissage des intersti- ces entre les particules fluorescentes).
Il ne donne cependant aucune carac- téristique particulière du mélange quant à l'obtention d'une couche uniformé- ment étendue sur tout l'écran, mais celle-ci est soumise principalement à trois influences ;la dispersion de la matière à la sortie de l'ajutage, l' excentricité de l'ajutage associée à la rotation de l'ampoule pendant la pul- vérisation; et l'emploi de force centrifuge quand au moins une partie de la matière du film est encore liquide. L'expérience a montré que ce manque de contrôle des qualités de la dispersion a diminué l'utilité de ce procédé et a rendu sa mise en pratique très difficile.
Si le film de la solution spéci- fiée n'est pas suffisamment mince pour les motifs susmentionnés la matière ne s'étend pas assez et on obtient un film épais, c'est-à-dire un film qu'il est difficile ou impossible d'éliminer par cuisson, au centre de l'écran (et rien à la périphérie) malgré la force centrifuge, alors que d'autre part si la solution est trop liquide, le film sera étendu de telle façon par la force centrifuge qu'il y aura des fissures et des déchirures dans une opération ul- térieure de séchage et de renforcement par contraction. C'est pourquoi l'on est limité à une certaine gamme d'épaisseurs ou de consistances de la solution à cause de la condition critique d'étalage uniforme de la matière.
Ceci pré- sente souvent de sérieux inconvénients, parce que l'on désire parfois adopter une épaisseur donnée de matière de film pour un autre motif, par exemple par ce que l'on désire obtenir un film d'une brillance ou d'une matité donnée.
En plus du fait que l'on difficilement contrôler avec sûreté et aisance l'étalage de la matière dans le dernier procédé décrit, son applica-
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tion est limitée à des tubes,à'écrans relativement petits. Dans les cas où 1?on a essayé à'appliquer ce procédé à de grands écrans, les films ont tou- jours présenté beaucoup de plissureso Enfin, comme il est difficile d'étaler convenablement la matière avec ce procédé, un petit nombre seulement de résines ou de matières plastiques conviennent en pratique
L'inventeur du procédé revendiqué dans la présente demande a découvert la façon de préparer des mélanges de matières pour films qui ont des propriétés d'étalement inhérentes ne dépendant pas de rapports critiques en-
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tre solides et solvants,
e9est-à-dire entre la matière résineuse ou plasti= que et les solvants utilisés dans les mélanges. L'emploi d'une telle matière perfectionnée permet un contrôle facile et sûr de l'étalement et résulte en un meilleur procédé' plus souple et plus facile à mettre en pratiquée Au point de vue général, le perfectionnement consiste à ajouter à la matière à étaler une quantité relativement minime dun quelconque d'un nombre d'agents déta- lement qui,suivant les expériences faites,doivent avoir certaines proprié- tés physiques.
Les propriétés requises sont les suivantes; 19agent d'étalement (quand il est sous forme liquide, soit parce que cest un liquide soit qu'il est dissous dans un solvant du même genre que celui utilisé pour dissoudre la matière résineuse ou plastique de film) ne peut pas être soluble dans l'eau (en admettant que les interstices entre les particules fluorescentes sont
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, remplis d3eau) mais doit sétaler facilement sur un bain d e èau ou un film d eau.
On conçoit qu'aucune matière ne peut être utilisée qui réagirait chimi- quement ou autrement avec le mélange à étaler de telle façon qu'il ne peut
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plus former un film de vernis dur et polio L'agent s'évaporera ou s21éliminera par cuisson à la température ou en-dessous de la température de cuisson utilisée pendant l'évacuation du tubeoEnfin, l'agent devra être soluble dans le solvant du mélange à vaporiser.
Plusieurs matières différentes ont été employées avec succès comme
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agents d9étalement. Parmi elles on peut citer 1-'huile de machine, la couleur dénommée violet de gentiane, le peroxyde acétylique et l8ao olod B 72 (nom commercial d'un ester diacide acrylique et d'un long polymère).On remarquera que l'agent d'étalement ne doit pas être choisi parmi des matières faisant nécessairement partie dun groupe ayant certaines caractéristiques chimiques communes.
De plus les matières précitées ne sont pas les seules utilisables conformément à l'inventiono Au contraire, dans les limites établies par l'ex- périence il faut que la matière utilisée ait certaines caractéristiques physiues susmentionnéeso
Une description détaillée suit du nouveau procédé faisant l'objet
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de 19invention.
Premièrement, une quantité suffisante d'un liquide de remplis- sage formant barrière est pulvérisée ou versée dans 1?ampoule 10 pour rendre l'écren fluorescent 30 entièrement humide5 déjà formé d'une manière appropriée connue quelconque sur la paroi intérieure de la face avant 22., Le liquide de
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remplissage en excèsd c3est=à=dire celui qui n'est pas retenu dans les inter- stices entre les cristaux fluorecents, est déversé de l'ampoule 100 Ceci peut se faire d'une manière appropriée quelconque, par décantage ou siphonageo
Comme indiqué en 36 à la figure 3, l'eau résiduelle est retenue dans et remplit donc les pores de l'écran fluorescent 300 Ce résidu adhère à l'écran,
probablement par capillarité et aussi à cause du contact très étendu entre la grande surface totale de l'écran et les molécules d'eau juxtaposées. A
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cause de la tension uprfiiella la surface d'eau s'étend en un rideau bien uni. Comme le montre la figure 4, on place ensuite 1-'ampoule 10 en position verticale avec le col 11 vers le bas et on la maintient dans un mandrin de cen- trifugation (non représenté);
un vaporisateur 39 est glissé à l'intérieur du col 11 de manière que son ajutage 40 dépasse légèrement le point où le col 11 commence à s évaser dans la direction de la face avant 22.Comme le montre la figure 4 l'ajutage 40 peut être excentré par rapport à l'axe A-A du col du tube (cet axe étant évidemment aussi 1-'axe de révolution du mandrin de cen-
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trifugation) L'ampoule tourne lentement autour de son axe A-A suivant le sens de la flèche indiquée à la figure 4, pendant quau même moment une matiè-
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re plastique ou résineuse de film, matière comprise dans la liste de matiè- res décrite en détail ci-dessous et comprenant un agent d'étalement, est pul- vérisée sur l'écran humide 30.
On fait ensuite tourner rapidement l'ampoule autour de son axe A-A pendant un temps assez long pour que la matière du film s'étale uniformément sur toute la surface de l'écran 30 et que la matière en excès soit enlevée en glissant radialement vers le bord de la face avant 22 et le long des parois du cône de l'ampoule. Comme l'étalement est grande- ment facilité par l'emploi d'un agent d'étalemnt, il n'est pas essentiel que l'ajutage 40 soit excentréo
Après la rotation rapide, 1-'ampoule 10 est enlevée du mandrin de centrifugation et est mise au repos, col vers le bas, pendant une durée de 5 à 25 minutes, la durée étant directement proportionnelle aux dimensions de l'ampoule.
Le film qui s'est formé, par excès de matière, sur les parois laté- rales de l'ampoule 10, est enlevé par lavage à l'eau courante.L'ampoule 10 est ensuite placée sur un séchoir et séchée à la température ambiante sous une pression absolue d'environ une atmopshère et demie, pendant plusieurs mi- nutes. Après séchage, toute matière de film et l'eau restant dans le col sont essuyées au moyen d'un linge propre sans peluches.
L'humidification de la matière fluorescente 30, avant le dépôt du vernis, est une opération très importante. L'eau remplit les vides entre' les particules fluorescentes,comme indiqué en 36 à la figure 3, et forme une couche d'arrêt qui arrête la matière pulvérisée à l'endroit où le film de vernis 34 doit se former.
Dans une forme d'exécution déterminée du procédé de l'invention, l'eau joue un rôle fortuit supplémentaire. Dans cette forme, le vernis vapo- risé réagit avec l'eau 36 adhérant à l'écran 30, de manière à former immédia- tement un précipité semi-solide qui fusionnera avec le vernis déposé par la suite de manière à former un film résineux continu 34 recouvrant l'écran fluorescent
En tout cas,quand il sèche le film 34 tend à durcir et à s'éten- dre de sorte qu'un film bien uni 34 est formé qui adhère aux saillies de la surface rugueuse de la matière fluorescente et se tend au-dessus des creux de la surface rugueuse,
comme le montre la figure 20
Une matière à étendre préférée qui a été utilisée pour former un film de vernis 34 est un mélange d'une quantité importante d'un polymère de méthacrylate isobutylique et d'une très petite quantité de résine acroloidi- que (acroloide B-72, solide à 100%) dissoutes dans du toluène extra-pur con- sidéré comme un réactif dans les classifications de la Société Américaine de Chimie.
Pour préparer cette matière préférée on forme une solution à stocker en dissolvant 60 grammes de polymère de méthacrylate isobutylique et 0,5 gramme d'acrolode B-72 dans 250 cc (centimètres cubes) de toluène les matiè- res étant malaxées pendant environ trois heures ou jusqu'à ce que le polymère de méthacrylate isobutylique et l'acroloïce B-72 sont entièrement dissous dans le toluène. Pour préparer la solution à étendre, on mélange 50 ce de la solution à stocker décrite ci-dessus à 190 ce de réactif toluène. le vaporisa- teur 39 et son ajutage 40 sont de préférence entièrement en acier inoxydable ou en aluminium.La matière est pulvérisée sur l'écran fluorescent à une pres- sion comprise entre 0,25 et 0,35 kilogramme par centimètre carré, l'ajutage se trouvant à environ 20 cms. de la face avant.
Pour de petites ampoules, tou- te la matière peut être projetée sur l'écran en un tour de l'ampoule, celle-ci tournant à une vitesse de 45 à 50 tours par minute. Pour de plus grandes am- poules, 25 centimètres ou plus, on obtient de bons résultats en faisant tour- ner l'ampoule à une vitesse de 65 à 75 tours par minute (tpm) et en déposant la matière en le temps de deux révolutions.
On fera fonctionner le vaporisa- teur pendant environ 4 secondes avant de l'introduire dans l'ampoule et il ne pourra pas y avoir plus d'une seconde de temps entre cette vaporisation préliminaire et la vaporisation sur l'écran fluorescent 300
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Comme il a été dit, la couche, d'arrêt d'eau 36 est nécessaire pour que le procédé donne de bons résultats.Si 1'écran fluorescent 30 n'était pas du tout mouillée et si la matière était vaporisée directement sur'l'écran sec.
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le vernis organique pénétrerait à 19 inté .ux de l'écran et il faudrait uti- liser une quantité relativement grande de vernis pour remplir les rugosités de la matière fluorescente et former un film à surface unie. Cela nécessiterait une telle quantité de vernis qu'il serait très difficile sinon impossible d' enlever le vernis plastique par cuisson du tubeDans ces conditions, non seu- lement la cuisson de trop de matière provoquerait des soufflures dans la cou-
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che d-'aliminîum déposée par la suite mais si le vernis utilisé est un ester cellulosique il y aurait un résidu important de matières carbonées qui noirci- rait visiblement 19 cran par carbonisationo On obtiendra le même résultat mal- gré la couche d'arrêt ,
Peau 36 si on utilise trop de verniso Avec une quan-
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tité de vernis exagéfée, luio. devenant trop pesant, écarterait la barriè- re d'eau 36 et pénétrerait dans les pores de la surface rugueuse de la matière fluorescente d'où il serait difficile de l'enlever par cuisson. De plus quand du vernis pénètre dans les pores, le film de vernis a tendance à former une surface inégale et provoque une diminution de la brillance de la couche d'alu.,;. minium 32 déposée par la suite
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Grâce à la présence d'agent d'étalement, les proportions de la formule préférée ne sont pas critiques.Par exemple, on peut diminuer la quan-
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tité de toluène sans porter atteinte à leuniformité du film. Une augmentation du toluène donnera cependant des films moins durs.
L9agent-d-'étalement ne doit pas être nécessairement dissous en même temps que la résine ou la matière plastique, ceest-à-dire qu'il ne doit pas être mélangé à la solution à stocker. En pratique, de bons résultats ont été obtenus avec plusieurs matières de film différentes auxquelles on n'ajou tait l'agent d'étalement qu'une fois la matière à stocker allongée prête à être vaporiséeo
On peut utiliser plusieurs mélanges à vaporiser différents présen-
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tant tous de bonnes aractéristiques' déta1ement s'ils contiennent une petite quantité d'agent d'étalemento
Ci-dessous suit une liste de formules de matières à vaporiser uti- lisées avec succès 0 Le terme '?mélange à vaporiser" se rapporte aux mélanges à stocker allongés par la
suite avec un solvant ou un mélange de solvants ap- propriés de manière à avoir la consistance nécessaire à la vaporisationo On remarquera que 1-'agent d'étalement peut être ajouté au mélange à stocker ou au moment ou celui-ci est allongé pour la vaporisationo Si le mélange à stocker ne contient pas d'agent d'étalement,il porte ci-après la marque "non modifié Il l.- 75 cc de mélange à stocker non modifié (60 grode méthacryla- te polyisobutylique et 250 ce de toluène) o
60 ce acétone
130 ce toluène
40 gouttes d'un agent d'étalement, peroxyde acétylique (30% de peroxyde acétylique dans¯du dibutyle phtalate).
II.- Idem I mais substituer 30 gouttes d'huile SAE 20 au peroxyde acétyliqueo(SAE 20 est une huile de machine moyennement légère dont la viscosité est comprise entre 120 et 185 secondes Saybolt Universel à une température de 54,4)
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III.- Idem 1 mais substituer au peroxyde acétylique 20 gouttes d9 acroloide B 72.
IV.- 75 ce de mélange à stocker non modifié (60 gr de copolymère diso et n-butyl méthacrylate, 250 ce de toluène)
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190 ce de toluèneo - 5 gouttes de solution d'acroloïce B-72 (40% de matière solide dans du toluène).
V.- 75 cc de mélange à stocker consistant en une solution de 60 gr de méthacrylate polyisobutylique et 0,5 gro d'accroloïde B-72. solides 100 %, dans 250 cc de toluèneo 190 ce de toluèneo VI à X.- Les cinq formules ci-dessus, le toluène étant remplacé par du xylène. (Avec ces mélanges à vaporiser,le temps de séchage après vaporisa- tion et avant lavage sera doublé).Une matière à vaporiser nitrocellulosique qui s'est avérée s'étaler convenablement quand on y ajoute un agent d'étalement consiste, dans sa forme modifiée, en une solution de 20 grammes de nitrocoton de qualité moyenne dans un mélange de 75cc d'acétate de butyle, 25 cc d'alcool butylique, 20 cc d'éthanol et 80 cc de xylène.
Cependant, la nitrocellulose n'est pas la meilleure matière parce qu'elle doit être brûlée en présence d' air et laisse parfois un dépôt charbonneux, si elle n'est pas entièrement con- sumeeo
D'autres solutions peuvent être adoptées si on se laisse guider par les préceptes suivants : utiliser une résine ou une matière plastique insolu- ble dans le liquide servant de couche d'arrêt 36 et qui peut être éliminée par cuisson vers les 400 C. ou moins.
Les méthacrylates conviennent particulièrement parce qu'ils se transforment vers les 350 C de polymère en monomère qui bout à 120 C et se distille donc; l'agent d'étalement doit avoir les propriétés physi- ques qui ont été décrites en détail, et les solvants doivent s'éliminer avant ou pendant la cuisson, étant de préférence insolubles dans le liquide de couche d'arrêt, qui est l'eau dans l'exemple donnéo
Le procédé d'étalement de la présente invention peut être mis en pratique d'une manière correspondant à la mise en pratique du procédé d'éta- lement antérieur, la couche d'eau 36 remplissant une fonction fortuite supplé- mentaire. Dans ce cas on utilise un solvant soluble dans l'eau, telle l'acétone, mélange au solvant d'allongement.
Quand la matière à étaler frappe la barrière d'eau 36, l'acétone pénètre immédiatement dans la couche d'arrêt 36 et laisse derrière elle un film liquide épaissi du mélange (qui comprendra évidemment aussi le ou les autres solvants, tel le toluène)o Il s'ensuit que le film épais- si "prenra" plus rapidement qu'une matière à vaporiser dans laquelle aucun des solvants utilisés n'est absorbé par la couche d'eau 36. Une matière à vapo- riser contenant un solvant qui se mélange à la couche d'eau 36 n'a pas de ca- ractéristique de séchage aussi critique, puisque le film se forme partielle- ment dès que la matière atteint la surface de la couche d'eau d'arrêt 36.
On obtient ainsi une autre variable pour la formation du film de verniso Il n' est cependant pas nécessaire généralement d'inclure dans la matière à pulvéri- ser un solvant qui se mélange à l'eau de la couche d'arrêt 36. Par exemple, des films très satisfaisants ont été obtenus avec la solution préférée de po- lymère de méthacrylate isobutylique et d'un agent d'étalement dans un solvant, le toluène. Il n'est pas indispensable non plus d'appliquer le vernis avec un pulvérisateur. De bons films ont été obtenus en versant simplement un vernis de résine comprenant un agent d'étalement sur un écran fluorescent mouillé et en enlevant ensuite le vernis en excès.
De plus, le procédé d'étalement d'un film de vernis ne doit pas se limiter à un écran fluorescent. On peut concevoir qu'il est utile de dépo- ser un tel film de vernis dut sur toute surface brute ou rugueuse. Conformé- ment à l'invention, il faut d'abord humidifier la matière à surface rugueuse au moyen d'un liquide ayant des propriétés humectantes suffisantes pour péné- trer dans la matière et former une couche d'arrêt ou remplir les interstices dans la matière à surface rugueuse, et appliquer ensuite à la surface humide un mélange de vernis contenant un agent d'étalement
Les avantages du nouveau procédé d'étalement de films de vernis
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par rapport à l'ancien sont :
primo, un moyen pour déposer un film résineux sur une surface de matière fluorescente,plus facilement contrôlagle. plus sûr et moins critique.Secundo, on obtient une uniformité de films variant très peu d'une ampoule à l'autre. Et tertio, le film obtenu est plus uni que lorsqu'on n'utilise pas d'agent d'éalment.
A l'opposé du procédé le plus ancien dans lequel le film de vernis commence par être déposé sur un bain d' eau, le film adhère beaucoup mieux aux particules fluorescentes avec lesquel- les il est en contacta de sorte que malgré qu'il se retire des interstices quand le film sèche, il ne s'élève pas d'une pièce hors de la concavité de la face avant 22 et ne se déchire pas et ne se détache pas des particules de la matière fluorescente.De plus,un film produit par pulvérisation est plus glacé que celui obtenu au moyen d'un bain deauo Le manque de bousouflures est indubitablement dû au fait que dans le procédé par pulvérisation le film a le même contour au moment de sa formation que dans sa position finale,
alors que dans le procédé par bain d'eau il sera tiré vers le bas sur la surface concave de l'écran. Un avantage évident du procédé par pulvérisation décrit ici est que le procédé peut être rendu beaucoup plus automatique et qu'il ne demande pas la présence d'un opérateur spécialisé.
Après dépôt du film 34 et séchage de P écran 20, un film d'alumo- nium 32 est apposé sur la surface du film de vernis 34. La couche d'aluminium 32 peut être appliquée par évaporation, de petits bouts de fil d'aluminium étant fixés sur un filament de tungstène porté à une température suffisante pour fondre et évaporer complètement l'aluminium.L'aluminium évaporé se dé- pose sur la paroi intérieure de l'ampoule 10. Lévaporation peut être main- tenue pendant tout temps approprié mais il est intéressant de continuer l'é- vaporation de 1-'aluminium jusqu'à ce que la couche d'aluminium. 32 devient o- paqueo Une couche d'aluminium opaque a une conductivité suffisante pour per- mettre le bon fonctionnement du
tube et forme le miroir métallique désiré derrière la surface fluorescente pour augmenter la luminosité de l'écran fluorescenteLe film d'aluminium 22 ayant approximativement cette épaisseur est aussi suffisamment perméable au faisceau d'électrons qui balaie l'écaran fluorescent 20.
Le procédé précité de dépôt d'aluminium sur l'écran fluorescent 20 est bien connu et ne fait pas partie de la présente invention. Le film mé- tallique 32 ne doit pas être nécessairement en aluminium mais en n'importe quel métal, tel que du béryllium ou du magnésium, qui n'absorbe pratiquement pas les électrons du faisceau aux tensions de service du tube désiréeso Le film métallique doit être opaque et réfléchir fortement la lumière comme un miroir.La couche métallique 32 sera suffisamment conductrice pour con- duire le courant entier du faisceau du tubeElle résistera bien aux contrain- tes dues à la focalisation du faisceau.
La couche métallique 32 sera, de plus, assez résistante pour'ne pas être endommagée durant les opérations sui- vantes de traitement du tube et son métal ne réagira pas chimiquement avec la matière de 1-'écran fluorescent. On choisit l'aluminium parce qu'il satis- fait le mieux aux conditions susmentionnées et parce qu'il est facilement évaporé.
Après le dépôt de la couche d'aluminium sur 1-'écran fluorescent du tube, ce- lui-ci est soumis à cuisson à 400 C environ,pour éliminer le film de verniso La cuisson est un procédé connu qui ne fait pas partie de l'invention.
Quoique l'on ait décrit et représenté certaines formes d'exécution déterminées, on conçoit que divers changements et modifications peuvent y être apportés sans s'écarter de l'esprit ni sortir du cadre de l'invemntion.
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