Tube lumineux<B>à</B> décharge électrique. La présente invention se rapporte aux tubes lumineux<B>à</B> décharge électrique conte nant une atmosphère gazeuse et qui sont établis pour émettre de la lumière sous l'ac tion d'une décharge électrique traversant la dite atmosphère, le gaz rare utilisé étant de l'hélium. Dans un tube de ce genre,<B>à</B> élec trodes, par exemple, en fer, en cuivre ou en nickel, on constate que la conductibilit6 élec- trique et l'émission de lumière, dues<B>à</B> la présence de l'hélium, disparaissent rapidement, probablement en raison des actions mutuelles du gaz et de la cathode.
Pour cette raison, un dispositif<B>à</B> décharge électrique dans une atmosphère gazeuse dont l'effet dépend sur tout de l'hélium est un dispositif dont la durée de fonctionnement est très courte. Par exemple, un tube contenant de l'hélium<B>à</B> une pression de trois<B>à</B> cinq millimètres avec une électrode ordinaire en cuivre a, en gùiié- ral, une durée de fonctionnement très courte qui peut être, par exemple, de 20<B>à 30</B> heures.
La durée efficace d'un dispositif de ce genre peut être mesurée en faisant passer<B>à</B> travers ce dispositif une décharge électrique présen tant, aux: points de vue du voltage et de l'intensité<B>du</B> courant, les caractéristiques nécessaires pour produire l'émission de lu- miére et en observant le temps qui sécoulé entre le début et la fin de cette émission de lumière.
En augmentant la quantité de gaz con tenue dans le dispositif<B>à</B> décharge, par exem ple en portant la pression de l'hélium jusqu'à dix ou quinze millimètres, la durée efficace du dispositif peut être augmentée considéra blement et portée, par exemple,<B>à 1500</B> heures. Cette durée, cependant, n'est pas suffisante pour répondre aux exigences du publie et elle n'est obtenue qu'au détriment de la consommation d'énergie et du rendement lu mineux, car la chute de potentiel par unité de longueur de colonne gazeuse d'un diamètre donné, onze millimètres par exemple, est beaucoup plus grande<B>à</B> des pressions de<B>10</B> <B>à 15</B> millimètres de mercures qu'aux basses pressions précitées de<B>3 à 5</B> millimètres de mercure, sans que l'intensité lumineuse soit augmentée en proportion.
La présente invention permet de réaliser un dispositif<B>à</B> décharge contenant de l'hélium qui possède, non seulement une durée de fonctio nuement inconnue jusqu'à présent, mais qui donne un rendement élevé en fonction- riant <B>à</B> des pressions faibles telles qu'une colonne gazeuse d'une longueur maxima puisse être mise en action sous un potentiel élec trique donné.
Malgré l'utilisation de l'hélium en petite quantité, en raison des faibles pressions utilisées qui donnent un rendement élevé audit point de vue, l'invention permet de réaliser un dispositif d'éclairage ayant une durée considérablement augmentée, Suivant l'invention, un tube d'éclairage<B>à</B> décharge électrique dans une atmosphère<B>ga-</B> zeuse est caractérisé par une atmosphère constituée par de l'hélium<B>à</B> une pression de trois<B>à</B> cinq millimètres utilisée en combinai son avec une cathode comportant un com posé oxygéné d'un métal au moins aussi électro-positif que le calcium;
ce composé peut être un sous-oxyde, résultant de la<B>dé-</B> composition thermolytique d'un peroxyde de ce métal, de préférence, du peroxyde de ba ryum; dans un tube de ce genre, l'enveloppe transparente peut être jaune.
Une cathode dudit genre peut être obte- nue, par exemple, en employant un corps d'électrode en une substance bonne conduc trice de l'électricité, résistant<B>à</B> des tempé ratures assez élevées, le cuivre, par exemple, garni -d'un revêtement formé d'un composé oxygéné approprié tel qu'un oxyde, hydroxyde ou peroxyde d'un métal au moins aussi électro-positif que le calcium tel, par exem ple, que le peroxyde de barium, et en sou mettant cette électrode et son revêtement<B>à</B> l'action de la chaleur pour déterminer la formation de produits de décomposition ou de réduction pouvant être considérés comme des sous-oxydes,
car ils contiennent une quantité d'oxygène moindre que celle corres pondant<B>à</B> la valence ordinaire du métal, le sous-oxydé de barium, par exemple. La préparation d'une telle électrode, res pectivement d'une telle cathode, petit être exécutée de la manière suivante. L'éléctrode est garnie intérieurement d'un revêtement de peroxyde<B>de</B> baryum<B>;</B> elle est alors soumise <B>à</B> l'action de la chaleur afin de décomposer le peroxyde de baryum.
Les produits de cette décomposition ou produits thermolytiques comprennent ce qui est, ici, désigné sous le nom de sous-oxyde de baryum et le produit résultant forme une,électrode, respectivement une cathode, stable, qui, en combinaison avec l'atmosphère gazeuse de remplissage formée par de l'hélium, constitue un dispositif de décharge d'une durée de fonctionnement in connue jusqu'alors<B>:</B> trois. mille heures ou plus.
Au lieu de sous-oxyde de baryum, les sous-oxydes d'autres éléments 6lectro-positifs peuvent être utilisés, particulièrement ceux des éléments du groupe alcalino-terreux, tels que le calcium et le strontium.<B>-</B> Au dessin ci-joint donné<B>à</B> titre d'exemple et qui ne saut-ait, en aucune façon, limiter la portée de la présente invention, la Fig. <B>1</B> montre un tube lumineux<B>à dé-</B> charge dans une atmosphère gazeuse, ce tube contenant de l'hélium raréfié<B>à</B> une pression de<B>3 à 5</B> millimètres et étant pourvu d'élec trodes conformes<B>à</B> celles ci-dessus définies et destinées<B>à</B> être utilisées avec du courant alternatif,
et la Fig. 2 représente, en détail, l'une desdites électrodes.
Dans ces deux figures,-les mêmes numé ros<B>de</B> référence désignent les mêmes<B>élé-</B> ments.
Le tube<B>à</B> décharge<B>1 à</B> atmosphère ga- zeuse'peut avoir, entre les électrodes, une longueur de<B>5 à 6</B> m; son diamètre inté rieur peut être de<B>9,5 à 10</B> mm<B>-</B> il peut avoir toute forme désirée, par exemple la forme d'un<B>U</B> représentée fig. <B>1. A</B> ses extré mités, il est pourvu d'électrodes 2 qui, dans le cas d'utilisation de courant alternatif, peu vent être identiques l'une<B>à</B> l'autre, en ce qui concerne leur forme et leur constitution, puisque, dans ces conditions, chaque électrode agit alternativement comme cathode et comme anode.
Ici, les électrodes sont représentées reliées<B>à</B> la bobine<B>3 du</B> secondaire d'un transformateur dont le primaire 4 est ali menté en courant alternatif par un généra teur<B>5.</B> Le tube<B>1</B> peut être en verre jaune, cette couleur étant appropriée<B>à</B> la lumière jaunâtre produite par la décharge dans l'hélium. La pression de l'hélium dans le tube est réglée soigneusement de manière<B>à</B> correspondre<B>à</B> celle pour laquelle le rende ment est le plus élevé. Cette pression, me surée<B>à</B> la manière usuelle, peut être, par exemple, de 4 millimètres de mercure.
Une électrode stabilisée est représentée<B>à</B> échelle agrandie, en coupe partielle, dans la :fig. 2. Elle consiste en un cylindre de nickel 2 fermé<B>à</B> l'une de ses extrémités et pourvu, sur sa face interne, d'un revêtement<B>6</B> formé par les produits de la décomposition thermo- lytique d'Lin peroxyde, tel que le peroxyde de baryum.
Le fonctionnement du dispositif est le suivant: Le tube ayant été établi avec une atmo sphère d'hélium et des électrodes stables du genre décrit est relié au secondaire d'un transformateur par les conducteurs<B>7</B> et<B>8</B> et un courant de décharge de<B>25</B> miliampéres, par exemple, est envoyé dans le tube<B>à</B> une tension de<B>15000</B> volts, par exemple, pour la longueur ci-dessus indiquée de<B>5 à 6</B> m. L'on obtient ainsi une lumière jaune ou brune et cette lumière peut durer<B>3000</B> heures et<B>plus.</B>
Light tube <B> with </B> electric discharge. The present invention relates to light tubes <B> with </B> electric discharge containing a gaseous atmosphere and which are designed to emit light under the action of an electric discharge passing through said atmosphere, the rare gas used being helium. In a tube of this kind, <B> with </B> electrodes, for example, of iron, copper or nickel, it is found that the electrical conductivity and the emission of light, due <B> to </B> the presence of helium, disappear quickly, probably due to the mutual actions of the gas and the cathode.
For this reason, a device <B> to </B> electric discharge in a gaseous atmosphere whose effect depends entirely on helium is a device with a very short operating time. For example, a tube containing helium <B> at </B> a pressure of three <B> to </B> five millimeters with an ordinary copper electrode has, in general, a very long service life. short which can be, for example, 20 <B> to 30 </B> hours.
The effective duration of such a device can be measured by passing <B> through </B> through this device an electric discharge presenting, from the point of view of the voltage and the intensity <B> of the < / B> current, the characteristics necessary to produce the emission of light and by observing the time which elapsed between the beginning and the end of this emission of light.
By increasing the quantity of gas held in the <B> discharge </B> device, for example by raising the pressure of helium up to ten or fifteen millimeters, the effective life of the device can be considerably increased. and range, for example, <B> to 1500 </B> hours. This duration, however, is not sufficient to meet the requirements of the publisher and it is obtained only to the detriment of the energy consumption and the mineral yield, because the drop in potential per unit length of gas column of a given diameter, eleven millimeters for example, is much greater <B> at </B> pressures of <B> 10 </B> <B> to 15 </B> millimeters of mercury than at low pressures of <B> 3 to 5 </B> millimeters of mercury, without the light intensity being increased in proportion.
The present invention enables a helium-containing <B> <B> discharge </B> device which not only has an operating time hitherto unknown, but which gives a high efficiency when operating <B > at </B> low pressures such that a gas column of maximum length can be activated under a given electrical potential.
Despite the use of helium in small quantities, due to the low pressures used which give a high efficiency from said point of view, the invention makes it possible to produce a lighting device having a considerably increased duration, according to the invention, a lighting tube <B> with </B> electric discharge in a <B> gas </B> atmosphere is characterized by an atmosphere consisting of helium <B> at </B> a pressure of three <B> to </B> five millimeters used in combination with a cathode comprising an oxygenated compound of a metal at least as electro-positive as calcium;
this compound can be a suboxide, resulting from the thermolytic <B> de- </B> composition of a peroxide of this metal, preferably ba ryum peroxide; in such a tube, the transparent envelope may be yellow.
Such a cathode can be obtained, for example, by employing an electrode body of a good electrically conductive substance resistant <B> to </B> fairly high temperatures, copper, by example, lined with a coating formed of an appropriate oxygenated compound such as an oxide, hydroxide or peroxide of a metal at least as electro-positive as calcium such as, for example, barium peroxide, and by subjecting this electrode and its coating to <B> </B> the action of heat to determine the formation of decomposition or reduction products which may be regarded as sub-oxides,
because they contain an amount of oxygen less than that corresponding <B> to </B> the ordinary valence of the metal, the suboxidate of barium, for example. The preparation of such an electrode, respectively of such a cathode, can be carried out in the following manner. The electrode is internally lined with a coating of <B> barium </B> peroxide <B>; </B> it is then subjected <B> to </B> the action of heat in order to decompose barium peroxide.
The products of this decomposition or thermolytic products include what is here referred to as barium suboxide and the resulting product forms a stable electrode, respectively a cathode, which, in combination with the gaseous atmosphere of filling formed by helium, constitutes a discharge device with an operating time hitherto unknown <B>: </B> three. thousand hours or more.
Instead of barium suboxide, the suboxides of other electro-positive elements can be used, particularly those of the alkaline earth group elements, such as calcium and strontium. <B> - </B> To the accompanying drawing given <B> to </B> by way of example and which does not in any way limit the scope of the present invention, FIG. <B> 1 </B> shows a light tube <B> at discharge </B> in a gaseous atmosphere, this tube containing rarefied helium <B> at </B> a pressure of <B> 3 to 5 </B> millimeters and being provided with electrodes conforming <B> to </B> those defined above and intended <B> to </B> to be used with alternating current,
and Fig. 2 shows, in detail, one of said electrodes.
In these two figures, the same <B> reference </B> numbers designate the same <B> elements </B> elements.
The tube <B> at </B> discharge <B> 1 at </B> gas atmosphere 'may have, between the electrodes, a length of <B> 5 to 6 </B> m; its inside diameter can be from <B> 9.5 to 10 </B> mm <B> - </B> it can have any desired shape, for example the shape of a <B> U </B> shown in fig. <B> 1. At </B> its ends, it is provided with electrodes 2 which, in the case of the use of alternating current, can be identical to one <B> to </B> the other, in what relates to their shape and constitution, since, under these conditions, each electrode acts alternately as cathode and as anode.
Here, the electrodes are shown connected <B> to </B> the coil <B> 3 of the </B> secondary of a transformer whose primary 4 is supplied with alternating current by a generator <B> 5. </B> The tube <B> 1 </B> may be of yellow glass, this color being appropriate <B> to </B> the yellowish light produced by the discharge in helium. The helium pressure in the tube is carefully adjusted to <B> to </B> correspond <B> to </B> that for which the efficiency is the highest. This pressure, measured <B> in </B> the usual way, can be, for example, 4 millimeters of mercury.
A stabilized electrode is shown <B> on </B> enlarged scale, in partial section, in: fig. 2. It consists of a nickel cylinder 2 closed <B> at </B> one of its ends and provided, on its internal face, with a <B> 6 </B> coating formed by the products of the thermolytic decomposition of Lin peroxide, such as barium peroxide.
The operation of the device is as follows: The tube having been established with an atmosphere of helium and stable electrodes of the type described is connected to the secondary of a transformer by the conductors <B> 7 </B> and <B> 8 </B> and a discharge current of <B> 25 </B> miliamperes, for example, is sent through the tube <B> at </B> a voltage of <B> 15000 </B> volts, for example, for the length indicated above of <B> 5 to 6 </B> m. This gives a yellow or brown light and this light can last <B> 3000 </B> hours and <B> more. </B>