Matière luminescente. La présente invention est relative aux ma tières luminescentes, c'est-à-dire fluorescentes ou phosphorescentes, comportant une ou plu- sieurs matières minérales.
On sait que les ma tières luminescentes, jusqu'ici employées in- dustrellement, par exemple pour la réception de la télévision, la radioscopie, l'éclairage surtout par les tubes à décharge électrique, ont l'inconvénient d'être plus ou moins alté rées ou détruites par différents agents phy siques tels que les agents excitateurs, élec trons,
-radiations lumineuses, rayons X, ou chaleur, humidité, etc.; par exemple les sul fures de calcium, de zinc et/ou de cadmium s'altèrent déjà à l'air sous l'influence de la lumière et de la chaleur et encore davantage si on les place danse des tubes à décharge électrique.
La présente invention a pour but d'obte nir des matières luminescents qui ne pré sentent pas cet inconvénient. Une matière lu minescente suivant la présente invention con- siste en un mélange d'une matière lumines cente qui, prise seule, est altérable dans les conditions de son emploi, et d'un seul inorga nique alcalino-terreux de couleur blanche,
de point de fusion supérieur à celui des matières luminescentes auxquelles il est ajouté, inalté rable dans les conditions d'emploi de ces ma tières et transparent sous l'épaisseur -d'emploi de ces matières, c'est-à-dire sous une épais seur de l'ordre de '/1o mm, à la fois aux ra- ditionsd'excitation et aux radiations 6mises,
le s iel alcalino-terreux étant ajouté en quan tité suffisante pour que le mélange obtenu soit inaltérable dans les conditions de son em ploi. Comme sels alcalino-terreux répondant aux différentes conditions précitées, on peut employer en particulier l'orthophosphate tri- calcique et le borate @de chaux.
Les corps stabilisants peuvent être ajoutés, tout fabriqués d'avance, aux substances lu minescentes instables, parc exemple sous forme d'une poudre très fine.
Le mode -d'addition du corps supplémen taire stable à la manière luminescente ini tiale instable :doit naturellement être adapté aux propriétés de celle-ci, et notamment si on a à craindre, comme dans le cas. des sulfures, une action néfaste d'un chauffage ultérieur, il suffira d'ajouter lie corps protecteur par simple mélange, au lieu d'opérer par calcina tion.
Dans tous les, cas, on effectuera le mé lange de la façon la plus homogène possible, de façon à répartir le corps stable aussi uni formément que possible dans la. matière lumi nescente instable pour entourer par les micro cristaux du corps que l'on peut appeler "sta- bilisant", les grains de la matière lumines cente instable.
On conçoit que de cette façon la partie altérable de la matière luminescente altérable soit protégée mécaniquement contre les actions réductrices qui ont lieu, soit pen dant la préparation :des matières Luminescen tes, soit pendant l'emploi de la substance fi nale obtenue, par exemple lors de la forma tion :et du fonctionnement des tubes à, dé charges :électriques dans lesquels ces ma tières luminescentes finales sont employées.
La quantité de corps stabilisant à ajouter à une substance luminescente instable en vue de supprimer l'altération de la substance lu minescente initiale dépend de la nature de celle-ci. Si la quantité :de composés. altérables qu'elle contient e :st faible, la quantité du ou des stabilisants à ajouter le sera également.
A ce point de vue, on ajoutera, de préfé rence une quantité de corps stabilisants au moins égale à la quantité du ou des corps a.l- térables!; la nature de celui-ci ou de ceux-ci est déduite facilement des propriétés chi miques des corps entrant :dans la. composi tion de la matière luminescente instable; elle pourra même être détrminée au besoin expé rimentalement par quelques examens préa lables des différents composants dans un tube à, décharge.
Le corps stabilisant a. un rôle antirédue- teur qui s'exerce, du point de vue chimique, dans le cars où une matière luminescente ini tiale suffisamment stable comporte de la, fa- çon connue des sels alcalins, tels que des pe tites quantités (le chlorure de sodium, desti nées, par exemple, à activer l'émission des radiations, ou du borate de sodium servant à agglomérer entre elles plusieurs matières:
lu- rninescentes en vLie de leur mélange uniforme. De semblables matières sont particulièrement altérales parce que les réactions de réduction qui peuvent se produire lors de la fabrication de lia, matière luminescente ou lors de la "formation" du tube si décharge sont, comme on le sait. catalysées par la présence de pe tites quantités de sels alcalins.
Dans ce cas, l'addition des corps stabilisants doit faire considérer ceux-ci comme de véritables poi sons de ces catalyseurs. En conséquence, la présente invention permet d'ajouter aux ma tières luminescentes des sels alcalins conve- ra.bles et en quantité, voulues pour atteindre le rendement lumineux maximum sans qu'il y ait détérioration de la matière luminescente.
Bien que, évidemment, pour ne pas affai blir le rendement lumineux, il soit suffisant de n'ajouter que la quantité de corps stabi lisant pratiquement nécessaire pour obtenir la :stabilisation, on a reconnu qu'on pouvait ajouter le corps stabilisant en quantités supé rieures à celle ci-dessus, car on a trouvé qu'ainsi le rendement lumineux de la matière luminescente finale demeure plus constant au cours de la durée, bien que le rendement ini tial se trouve diminué par un excès du co:ips stabilisant.
L'addition du corps stabilisant peut aussi se faire aux éléments de la matière lumines cente originale altérable, avant ou pendant la fabrication de celle-ci. On peut aussi partir, non du corps stabilisant lui-même, mais des éléments qui formeront ce corps au cours de la, fabrication de la matière luminescente.
Le fait que les corps stabilisants out une température de fusion très élevée, permet de leur conserver encore leur rôle dans le cas où l'on incorpore les substances luminescentes finales contre la paroi du verre du tube par ramollissement de celui-ci.
En effet, le point de ramolissement de ce verre du tube, par exemple du verre au borosilicate, est: infé- rieur à celui du corps stabilisant. Le corps stabilisant a encorne conservé sa structure cris talline primitive et pam conséquent joue en core le même rôle mécanique d'écran protec teur.
<I>Exemples:</I> 1. Le molybdate de calcium du commerce dit "pur pour analyses" brunit -et noircit aussitôt que, après l'avoir appliqué par un film de glycérine contenant de l'acide borique sur la paroi interne du tube à décharge, on chauffe le tube pour éliminer la glycérine, ou bien dès que pour "former le tube", on fait passer dans celui-ci la,
première décharge élec trique destinée à purifier les électrodes. On constate la formation de l'oxyde inférieur Md0' ou bleu de molybdène de couleur assez foncée.
La réduction, qui peut aller jusqu'à. la libération du métal, est due à l'action de l'hydrogène naissant et de l'oxyde de carbone qui sont dégagés en quantités importantes pendant les premières décharges électriques destinées à purifier les électrodes. Si, à ce molybdate de calcium, on ajoute, avant de l'employer dans le tube, une quantité égale d'orthdphosphate tricalcique, on obtient une matière qui ne présente pas la moindre alté ration :
dans les opérations ,ci-dessus@, ,et le tube à -décharge peut fonctionner pendant des miliers d'heures sans tache et en conservant sensiblement son rendement lumineux initial. On a .ainsi Tendu utilisable dans les tubes à décharge un produit qui auparavant ne l'était pas.
2. Le tungstate de calcium, dit "chimi quement pur", lequel possède dans les tubes à décharge une stabilité relativement satis- faisaute, noircit rapidement dans un tube à décharge, quand il est mélangé à 10 % de tungstate,de sodium également dit<B>,,</B> chimique ment pur". Le même mélange de tungstates additionné de 30 % d'o@rthophosphate trical- cique ,est complètement stable.
3. Le tungstate de calcium mélangé à 1 % de chlorure de sodium noircit rapide ment. Ceci n'a plus lieu si l'on ajoute à ce mélange 1 % d'orthophosph.ate tricalcique. 4.
On obtient dans un bain à décharge à vapeur de mercure une lumière sensiblement blanche avec la composition suivante, qui est absolument stable: diluant: 20 parties Mo0'çCa, 5 parties Mo@08Pb; phosphoragène: <B>U</B> partie LizO; addition stabilisante: 75 par ties P20$Ca3.
5. On ajoutera à une s olution de chlorure de calcium simultanément une solution d'acide molybdique ou d'un sel soluble de cet acide, et une solution d'acide phosphorique. Du phosphate tricalcique précipite en même temps que du molybdate de calcium. Un trai tement ultérieur amènera, de la façon con nue, sous sa forme -d'emploi, le mélange, qui constituera une manière luminescente stable.