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TUBE ELECTRONIQUE A COUCHE LUMINESCENTE.
L'invention concerne un tube électronique à couche luminescente, ainsi qu'un appareil approprié à l'émission par télévision de films et de diapositifs, à l'aide d'un tel tube électronique.
Une substance luminescente, se prêtant à l'excitation par des électrons, émet encore des rayons un certain temps après la suppression du bombardement électronique. L'intensité de ce rayonnement diminue suivant une courbe déterminée et la "persistance" est le temps nécessaire-pour qu'après la suppression du bombardement électronique l'intensité du rayonnement émis tombe à 1 de sa valeur initiale. Il est connu que cette persistance différe notablement pour les diverses substances luminescentes. Toutefois, on a constaté que diverses sortes de composés activés' par du cérium trivalent, par exemple des silicates,des phosphates et des fluorures d'éléments très différents ; présentent une persistance inférieure à 10-6 sec. Il est probable que cette courte persistance est une propriété inhérente à l'activant cérium.
Sous l'effet du bombardement électronique, les composés activés à l'aide de cérium trivalent présentent un maximum situé dans la partie ultraviolette à ondes longues et la partie bleue voisine du spectre, c'est-à-dire entre environ 3200 et 4500 . Par suite de ces deux propriétés, les composés activés à l'aide de cérium trivalent, conviennent particulièrement bien à l'emploi dans une couche luminescente d'un tube électronique utilisé dans les appareils servant 4'l'émission par télévision de films et dispositifs (appelés "flyins spot scanners" dans les publications anglaises et américaines). Il faut évidemment que le rayonnement émis par l'écran puisse traverser le support de la couche luminescente (en général, la paroi de verre du tube).
La plupart des verres normaux laissent passer facilement un rayonnement de longueur d'onde comprise entre 3500 et 4500 . Toutefois, les verres normaux utilisés comme porteurs d'une couche luminescente ont une propriété désagréable : sous l'effet du bombardement électronique., qui engendre probablement des rayons X, ils virent généralement au brun après un certain nombre
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d'heures de fonctionnement, ce qui réduit le pouvoir de transmission du verre.
L'addition de composés de cérium au verre atténue notablement cette tendance à virement lorsque le verre contient en poids au maximum 1% de composés facilement réductibles d'un métal du groupe plomb, antimoine, et arsénium, et de plus, qu'il ne contient en poids pas plus de 15% d'oxyde de sodium. Même en très minces couches, de tels verres contenant du cérium absorbent pour ainsi dire entièrement un rayonnement à longueur d'onde inférieure à 3500 On ne peut donc pas utiliser en combinaison avec ces verres au cérium non sujets à virement, toute matière luminescente activée à l'aide de cérium trivalent. Seules quelques substances activées à l'aide de cérium trivalent peuvent être combinées avec du verre contenant du cérium.
Un tube électronique conforme à l'invention comporte une couche luminescente appliquée sur un support de verre que doit traverser le rayonnement de la couche luminescente; il est caractérisé par le fait que la couche luminescente comporte des composés activés par du cérium trivalent qui, excité par des électrons, émettent un rayonnement dont le -maximum est situé entre 3700 et 4500 , alors que le support de verre de la couche luminescente est en un verre incolore au cérium qui, pour une épaisseur de 2,5 mm, transmet, au moins 50% du rayonnement à longueur d'onde comprise entre 3700 et 4500 A
De préférence, on choisit un verre au cérium ne contenant en poids pas plus de 1% de composés facilement réductibles d'un métal du groupe cons titué par le plomb, l'antimoine et l'arsénium,
et pas plus de 15% d'oxyde de sodium.
Comme matière luminescente activée à l'aide de cérium trivalent, on utilise, de préférence, un silicate de calcium et d'aluminium de formule
EMI2.1
20a0*Al0.S10 : Ce , car cette matière a un très grand rendement de conversion.
Comme il a déjà été mentionné, le verre contenant du cérium, même très mince, absorbe tout rayonnement à longueur d'onde inférieure à 3500 L'absorption augmente évidemment avec l'épaisseur du verre et elle diminue à mesure que la longueur d'onde du rayonnement à transmettre augmente. Pour une application pratique, il faut évidemment qu'une partie appréciable du rayonnement engendré soit transmise. Aussi a-t-on choisi la limite précitée, à savoir que pour une épaisseur de 2,5 mm, le verre doit transmettre au moins 50% du rayondement à longueur d'onde comprise entre 3700 et 4500 .
La description qui va suivre en regard du dessin annexé,donné à titre d'exemple 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.
La fig. 1 est un graphique donnant les courbes d'émission d'un grand nombre de composés activés à l'aide de cérium trivalent.
La fige 2 est un graphique donnant;les courbes de la transmission d'un certain nombre de verres au cérium, en fonction de la longueur d'onde.
Sur la fig. 1, on a porté en abscisses la longueur d'onde exprimée en unités ngström, et en ordonnées, ha quantité de lumière fournie, exprimée en unités arbitraires. Les courbes d'émission concernent toutes des composés activés à l'aide de cérium trivalent, et excités par des électrons.
Les diverses courbes numérotées de 1 à 14 correspondant aux substances suivantes :
EMI2.2
S:C3 (PO 4) 2 O Ca2znSi207 (KBAPO, 4 9- La2Si207 (KSrPO 4 3. NaBaFO 4 1.4. Ca3Al2B 4012 4. KGAPO 4 Il. Ca2Al2Si2o7
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EMI3.1
5. Ca3(F04)2 12. Al 6 si 203 6. NaCaP04 13. Sr3Si207 7. Ca2MgSi207 14. Ca3Si207
Les composés 1 à 5 ont leur maximum d'émission à une longueur d'onde inférieure à 3700 ; ils ne conviennent donc pas à l'emploi dans un tube électronique conforme à l'invention. o La fig. 2, donne,en abscisses, la longueur d'onde exprimée en unités A et en ordonnées, la transmission, exprimée en unités quelconques, d'un porteur de verre de 2,5 mm d'épaisseur.
La courbe 1 du graphique correspond à un verre de composition en poids suivante :
EMI3.2
<tb>
<tb> Si02 <SEP> 66
<tb> Na20 <SEP> 5
<tb> k20 <SEP> 10
<tb> B203 <SEP> 2
<tb> BaO <SEP> 15
<tb> CeO2 <SEP> 2
<tb>
La courbe 2 du graphique correspond à un verre de composition en poids suivante :
EMI3.3
<tb>
<tb> SiO2 <SEP> 66
<tb> Na20 <SEP> 15
<tb> B203 <SEP> 2
<tb> Bao <SEP> 15
<tb> CeO2 <SEP> 2
<tb>
La courbe 3 du graphique correspond à un verre de composition en poids suivante :
EMI3.4
<tb>
<tb> %
<tb> SiO2 <SEP> 65
<tb> Na20 <SEP> 15
<tb> B203 <SEP> 2
<tb> Bao <SEP> 15
<tb> ceo2 <SEP> 2
<tb> FbO <SEP> 1
<tb>
Les courbes 1, 2 et 3 prouvent que lesdits verres transmettent, plus de 50% de rayonnement à longueur d'onde comprise entre 3700 et 4500 A.
Ces verres conviennent donc à l'emploi dans un tube électronique conforme à l'invention.