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La présente invention se rapporte à la fabrication de lampes à décharge électrique remplies de gaz ou de vapeur du type comprenant, à la surface intérieure d'une paroi d'une enveloppe de la lampe, un écran en matière pouvant être rendue luminescente par excitation au passage d'une décharge électrique dans le gaz ou la vapeur remplissant la lampe.
L'enveloppe portant l'écran luminescent peut être l'enveloppe de décharge remplie de gaz ou de vapeur ou, dans certains cas, une chemise extérieure soudée autour de l'enveloppe de décharge, par exemple dans les lampes fluorescentes à décharge électrique à vapeur de mercure à haute pres- sion ; cette chemise extérieure peut être évacuée ou remplie d'un gaz, par exemple l'anhydride carbonique.
L'écran luminescent d'une lampe de ce type peut être fabriqué en recouvrant la surface intérieure de l'enveloppe d'une suspension de pou- dre luminescente dans un liquide volatil comprenant une solution d'un liant volatil, en faisant sécher ce revêtement pour obtenir une couche contenant la poudre et le liant et en éliminant ensuite le liant restant dans la cou- che en soumettant celle-ci à une cuisson généralement à une température de
350 à 600 C, le liant utilisé est généralement une substance organique et la couche est cuite dans une atmosphère oxydante qui sert à oxyder les pro- duits de la décomposition du liant.
D'une autre manière, la poudre lumi- nescente peut être appliquée par saupoudrage sur une couche d'un skiant vola- til préalablement appliquée à la surface de l'enveloppe, le liant étant en- suite éliminé par cuisson comme ci-dessus.
Dans la fabrication de lampes à décharge électrique du type auquel se rapporte l'invention, une des dernières phases, exécutée après la cuisson servant à l'élimination du liant consiste généralement en une autre cuisson ayant pour but d'éliminer des parois de l'enveloppe les gaz occlus, la vapeur d'eau, etc. cette dernière cuisson s'effectuant à une température d'un ordre comparable à celle qu'on utilise pour la première cuisson et le vide étant continuellement entretenu dans l'enveloppe pendant la cuisson. Après cette cuisson finale, l'enveloppe enduite est hermétiquement fermée soit sous vide, soit après introduction d'un gaz ou d'une vapeur de remplissage, suivant le cas.
On constate parfois, dans une lampe de ce type fabriquée comme décrit ci-dessus, que l'efficacité lumineuse es initialement moins grande que celle qu'on pourrait¯attendre et que cette efficacité ste faible pendant toute la vie de la lampe. En outre, l'écran luminescent présent parfois une couleur jaune ou brunâtre indésirablement intense. Ces défauts se manifestent par exemple dans les lampes à vapeur de mercure à haute pression comprenant des écrans luminescents composés d'arséniates ou de germanates.
Un but de la présente invention est de procurer un piocédé de fabrication d'une lampe du type précité réduisant ou éliminant les risques d'apparition de ces défauts.
Suivant l'invention, un procédé de fabrication d'une lampe à décharge électrique du type défini comprend les phases suivantes: on dépose une couche comprenant une poudre luminescente et un liant formé d'une matière organique décomposable par la chaleur sur la surface intérieure d'une paroi d'une enveloppe de la lampe, on soumet cette couche à une première cuisson dans une atmosphère contenant de l'oxygène pour éliminer le liant, puis on soumet l'enveloppe à une seconde cuisson pendant qu'elle renferme une atmosphère contenant de l'oxygène sous une pression considérablement inférieure à la pression atmosphérique en contact avec la couche de poudre luminescente.
L'atmosphère contenant de l'oxygène peut être avantagépsement de l'air dans chacune des cuissons, et la pression de l'air dans l'enveloppe pendant la seconde cuisson est de préférence de l'ordre de 10 à 50 mm de mercure, la pression pendant la première cuisson étant la pression atmesphérique ambiante. ,
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Avec des atmosphères contenant de l'oxygène autres que l'air, par exemple de l'oxygène pur, des pressions équivalentes au point de vue teneur¯en oxygène peuvent être utilisées, mais cette condition n'est pas critique.
La couche de poudre luminescente peut être formée par un des procédés connus, et un liant organique peut être appliqué par exemple à la surface puis la poudre peut être saupoudrée sur le liant, ou bien la poudre peut être déposée à partir d'une suspension dans un liquide contenant un liant organique, par exemple une solution de nitrocellulose dans un solvant approprié comme l'acétate de butyle, le procédé de versage ou d'écoulement étant généralement adopté et le liquide étant finalement éliminé par un procédé approprié quelconque, par exemple par évaporation.
Les températures auxquelles s'effectuent les deux phases de cuisson sont déterminées dans une certaine mesure par le point de ramollissement du verre constituant l'enveloppe, mais sont généralement comprises entre 350 et 600 C. Quelques minutes suffisent pour chaque cuisson. Pour la cuisson finale, l'enveloppe peut être reliée à une pompe d'évacuation réglée pour maintenir la pression d'air voulue à l'intérieur de l'enveloppe, en contact avec l'écran luminescent ; peut également faire le vide dans l'enveloppe et y introduire ensuite la quantité voulue d'air, la pression ainsi obtenue étant maintenue pendant la cuisson, et un dispositif étant prévu pour éliminer les gaz ou vapeurs dégagés pendant la cuisson, par exemple la vapeur d'eau et l'anhydride carbonique.
La seconde cuisson est une des dernières phases de la fabrication de la lampe et est suivie de l'évacuation de l'enveloppe ensuite, de l'introduction d'un gaz ou d'une vapeur de remplissage si on le désire, et de la fermeture hermétique de l'enveloppe.
La présence d'une petite quantité d'une atmosphère contenant de l'oxygène dans la cuisson finale, suivant le procédé de l'invention, améliore l'efficacité lumineuse initiale de la lampe et par conséquent son efficacité pendant toute la durée de son fonctionnement et augmente la durée de vie utile de la lampe en en permettant une utilisation plus longue avant que son efficacité tombe en-dessous d'un niveau utile. De plus, la couleur de l'écran luminescent d'une lampe fabriquée par le procédé de l'invention est la couleur normale de la matière luminescente utilisée.
Ces perfectionnements sont particulièrement marqués dans des lampes contenant des écrans luminescents formés de matières luminescentes d'une nature hydroscopique, ou comprenant de telles matières, par exemple des arséniates et germanates, particulièrement l'arséniate de magnésium et le fluorogermanate de magnésium. Le mécanisme qui permet d'obtenir ces améliorations en utilisant une atmosphère contenant de l'oxygène sous une faible pression pendant la phase de cuisson finale n'a pas encore été élucidë, mais on pense que les défauts précités qui risquent de se produire lorsque la cuisson finale s'effectue dans le vide suivant les procédés habituels peuvent être dus à la présence de traces de carbone résiduel dans la couche de poudre.
Le fait que la première cuisson n'élimine pas tout le carbone formé par décomposition du liant peut être expliqué par là conversion d'une partie du carbone en une forme graphitique stable sous l'action de la vapeur d'eau présente dans l'enveloppe :la formation de ce carbone résiduel est plus fréquente lorsque la matière luminescente employée est hygroscopique. Ces traces de carbone résiduel sont apparemment éliminées par la cuisson finale en présence d'une atmosphère contenant de l'oxygène sous faible pression, la réduction de pression comparée à la pression de la première cuisson assurant également l'élimination de la vapeur d'eau éventuellement restante.
La fabrication d'un type particulier de lampes à décharge par le procédé suivant l'invention est décrite ci-dessous à titre d'exemple.
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Dans cet exemple, la lampe est une lampe à décharge électrique à vapeur de mercure à haute pression du type comprenant une enveloppe de décharge intérieure contenant un remplissage de mercure et de gaz rares et une chemise extérieure dont la surface intérieure est revêtue d'un écran luminescent composé d'une matière luminescente à base d'arséniate de magné- sium activée par du manganèse.
La couche luminescente est formée par versage à partir d'une suspension de la poudre dans une solution de nitrocellulose dans l'acétate de butyle, on laisse ensuite évaporer l'acétate de butyle et on cuit la che- mise à une température de 500 C pendant 3 minutes dans l'air pour éliminer la nitrocellulose.
Après la formation de l'écran luminescent de cette manière on scelle l'enveloppe intérieure dans la chemise où on fait ensuite le vide, puis on arrête la pompe et on introduit de l'air dans la chemise jusqu'à une pression de 25 mm de mercure ; lachemise contenant cette petite quan- tité d'air est cuite à 400 C pendant 5 minutes en étant toujours reliée à la pompe par l'intermédiaire d'un purgeur plongé dans l'air liquide et servant à éliminer rapidement de la chemise la vapeur d'eau et l'anhydride carbonique qui se dégage éventuellement pendant la cuisson. On fait ensui- te le vide dans la chemise et on la laisse refroidir, on remplit l'espace entre la chemise de l'enveloppe d'anhydride carbonique sous une pression de 25 mm et on scelle finalement la chemise.
REVENDICATIONS.
1) Un procédé de fabrication d'une lampe à décharge électrique du type spécifié caractérisé eh ce qu'on dépose une couche comprenant une poudre luminescente et un liant composé d'une matière organique décomposable par la chaleur à la surface intérieure d'une paroi d'une enveloppe de la lampe, on soumet cette couche à une première cuisson dans une atmosphère contenant de l'oxygène pour éliminer le liant et on soumet ensuite l'enveloppe à une seconde cuisson pendant qu'elle contient une atmosphère contenant de l'oxygène sous une pression considérablement inférieure à la pression atmosphérique, en contact avec la couche de poudre luminescente.