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ECRAN LUMINESCENT.
L'invention concerne un écran luminescent dont la substance présente une luminescence jaune à orange, ainsi qu'une telle substance. Elle concerne en outre un tube électronique muni d'un tel écran luminescent ou d'une telle substance luminescente, ainsi que le mode de préparation d'une telle substance.
L'une des substances les mieux connues est la willémite, c'est-àdire un orthosilicate de zinc activé à l'aide de manganèse. La luminescence de cette substance est verte tant lors de l'excitation.par des particules corpusculaires, par exemple des électrons, que lors de l'excitation par un rayonnement, par exemple des rayons ultraviolets ou des rayons X.' Par la suite,on a aussi réalisé, par certains artifices, des substances luminescentes de meme composition présentant une autre émission.
Parmi ces artifices, on peut citer entre autres le chauffage à une température élevée suivi d'un rapide refroidissement jusqu'à la température ambiante normale, opération que l'on appelle généralement "saisissement".
Il s'est aussi avéré que l'on n'est nullement lié à la composition, stoéchiométrique de l'orthosilicate. Un excès de l'oxyde acide ou basique permet de préparer une substance dont la luminescence est, non pas verte, mais jaune, voire rouge.
De plus, il est connu qu'en outre de l'émission verte de la willémite normale, il se produit une bande orange lorsqu'on considère la luminescence d'une substance à assez grande teneur en manganèse à la température de l'azote liquide. Cette bande orange présente un maximum à environ 6100 A.
Toutefois, à la température ambiante normale, on ne relève plus de traces de cette émission orange. @
D'autre part, il est connu que le bisilicate de zinc, activé à l'aide de manganèse, fournit, à la température de l'air liquide, une émi's-
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sion qui présente un maximum à 6030 Cette émission, elle non plus, n'est plus perceptible à la température ambiante normale, ou du moins elle est si faible qu'elle ne convient plus à des applications pratiques.
La préparation de la willémite à luminescence jaune-orange qui, à la température ambante normale a une émission suffisante pour les applica- tions pratiques, est d'importance capitale, surtout lorsque le maximum.' de l'émission se trouve entre 6000 et 6200 A En effet, elle peut remplacer le silicate de zinc et de glucinium activé à l'aide de manganèse, substance qui a été fréquemment utilisée jusqu'à présent. Le silicate de zinc et de gluci- nium présente en effet des inconvénients inhérents à l'emploi du glucinium même.
L'invention fournit un écran luminescent comportant une matière dont l'émission est stable et pratiquement utilisable à la température ambian- te normale, émission qui présente un maximum entre 6000 et 6200 A.
Un écran luminescent conforme à l'invention comporte une substance luminescente constituée par un produit de réaction, obtenu par chauffage, de Bine, de phosphore, de silicium et d'oxygène, comportant comme activant du manganèse, ces éléments se trouvant dans les proportions suivantes :
1) Le rapport en molécules de l'oxyde de zinc et du bioxyde de silicium est compris entre 2,2 : 1 et 1:1;
2) le rapport en molécules de l'oxyde de manganèse et de l'oxy- de de zinc est compris entre 1:'200 et'1:5;
3) le rapport en molécules du pentoxyde de phosphore et de l'cxy- de de zinc est compris entre 1:400 et 1:10;
4) le produit de la réaction présente une luminescence stable à la température ambiante normale, luminescence dont le maximum d'émission est compris entre 6000 et 6200 A.
Il va de soi que les oxydes ne se trovent pas à cet état dans le produit de la réaction. Toutefois, dans le calcul, les quantités des élé- ments sont combinées de cette manière.
Comme l'indique l'exposé, une substance à utiliser dans un écran conforme à l'invention diffère de la willémite normale essentiellement par le fait qu'elle comportes aussi du phosphore. Il est très probable que c'est à la présence du phosphore dans la matière luminescente que doit être attri- buée la luminescence jaune-orange entre 6000 ét 6200 A, luminescence qui,n comme il a déjà été mentionné, avait déjà été observée mais qui n'était pas stable à la température ambiante- normale, alors que, pour la substance con- forme à l'invention, la luminescence est stable à la température ambiante nor- male et présente une intensité telle que ladite substance se prête à l'emploi pratique, par exemple dans les tubes cathodiques, les tubes à décharge, dais le gaz etc...
Une substance conforme à l'invention se prépare de préférence en ajoutant du phosphate d'ammonium à un mélange d'oxyde de zinc, de bioxyde de silicium et d'oxyde de manganèse ou de composés, qui, chauffés, fournissent facilement ces oxydes, par exemple des carbonates ou des nitrates, et en chauf- fant l'ensemble du mélange à une température comprise entre 700 et 875 C dans une atmosphère réductrice contenant de la vapeur d'eau.
Un composé assurant un bon rendement lumineux présente la for- mule : 2ZnO.1SiO2.O,O3P2P5 : 0,05 MhO. Cette substance peut se préparer de la manière exposee dans l'exemple de réalisation suivant : Exemple de réalisation.
On mélange 2,03 g de ZnO, O,75 g de Sio2, 0,15 g de MnsiO3 et 0,15 g de (NH4)2HPO4 dans de l'eau; la suspension ainsi obtenue est broyée dans un broyeur à boulets et est évaporée à sec à une température d'environ 100 C; la substance sèche obtenue est intimement mélangée, puis chauffée pen-
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dant environ 1 1/2 H., à une température d'environ 800 C dans une atmosphère de vapeur et d'hydrogène. Excité par des électrons, le 'produit ainsi obtenu présente une courbe d'énission telle que représentée sur le dessin. Il va de soi que l'écran luminescent conforme à l'invention peut comporter, en ou- tre du'silicate de zinc., et de- phosphore décrit, activé à l'aide de manganèse, d'autres substances luminescentes.
Ces substances peuvent présenter une émission soit dans la même partie du spectre, soit dans d'autres parties du spectre.