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BREVET D'INVENTION TUBE ELECTRIQUE LUMINESCENT FONCTIONNANT SUR
COURANT ALTERNATIF"
EMI1.1
-MJ'CtrT.'* Il est déjà connu, dans les tubes luminescents, de prévoir une couche intérieure phosphorescente ou une paroi phosphorescente, qui par action d'une radiation ultraviolette, par exemple une radiation de vapeur de mercure, est excitée en devenant luminescente de façon à obtenir, soit un rendement lumineux plus élevé, soit une coloration lumineuse spéoiale, et aussi, dans le cas où le tube est alimenté en courant alternatif, de façon à réunir les temps sombres, entre les demies ondes individuelles du courant alternatif grâce à l'éclairage rémanent de la paroi phosphosrescente et, par suite, à remédier,au scintille ment de ce genre de tubes.
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La présente invention est relative à une forme de réalisation particulière de tubes luminescents électriques fonctionnant sur courant alternatif et comportant une couche intérieure phosphorescente ou une paroi phosphorescente et elle consiste en ce que deux électrodes disposées aux extrémités du tube sont branchées en cummun, avec intercalation de bobines de réactance, à l'un des pôles de la source de courant alternatif, par exemple une des extrémités du secondaire du transformateur de fonctionnement et qu'une troisième électrode, disposée au milieu du tube, est branchée sur l'autre pale de la source de courant alternatif, par exemple, l'autre extrémité du secondaire du transformateur de fonctionnement et, en outre, en ce que, soit seulement l'électrode médiane, soit seulement les deux électrodes extérieures,
sont des électrodes incandescentes émettant des électrons. En conséquence, soit les deux électrodes extrêmes soit l'électrode médiane, qui sont alors des électrodes restant froides en fonctionnement, sont constituées par des électrodes en feuille métallique, de grande surface.
En faisant ainsi le tube luminescent, le montage à redressement des électrodes arrête l'arrivée de courant pendant une demie onde sur deux du courant alternatif, tmdis que dans les autres demies ondes qui restent, à l'intérieur du tube, il se produit simultanément deux décharges successives remplissant toute la longueur du tube. Cependant, il ne se produit ni une extinction sensible pour l'oeil humain, ni même un scintillement de l'effet lumineux, car, du fait de l'éclairage rémanent de la couche intérieure phosphorescente ou de la paroi phosphorescente du tube, on obtient un effet lumineux, aussi bien pendant les demies ondes pendant lesquel-
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les il ne se produit pas de décharge dans le tube que pendant les parties initiales et finales, restant sombres, des autres demies ondes.
Comme chacune des deux décharges partiel- , les qui se produisent simultanément ne s'étend que sur environ la moitié de la longueur du tube, on peut faire fonctionner un tube d'une longueur déterminée soit avec une tension moitié ou avoir, pour une tension donnée, un tube à peu près deux fois plus long*
Il est déjà bien connu, dans le cas de lampes à décharge munies de petits récipients analogues à des lampes à incandescence, de disposer des deux cotés d'une électrode incandescente médiane deux électrodes froides en feuille métallique.
Ces lampes ne comportent pas cependant de couches intérieures phosphorescentes ou de parois phosphorescentes et et lorsqu'il est question de leur fonctionnement avec courant alternatif, elles sont montées autrement,En particulier, pour éviter une extinction de la lampe et produire une décharge toutes les deux demies ondes du courant alternatif, les électrodes extérieures en feuille métallique sont réunies chacune IL une extrémité du secondaire du transformateur de fonctionnement et l'électrode incandescente médiane est réunie à la partie médiane du secondaire de ce transformateur.
Sur le dessin annexé, on a représenté sohématiquement sur les figures 1 et 2, deux formes de réalisation de tubes luminescents électriques équipés, selon l'invention.
Le tube représenté sur la figure 1 comporte un récipient en verre cylindrique 1 qui présente, dans la partie médiane, une électrode incandescente 2 émettant des électrons
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et, 1 chaque extrémité, une électrode en feuille métallique 3 à grande surface, restant froide en service, Le tube eomporte un remplissage de base en gaz rare et, dans le fond, une masse 4 de métal vaporisable, par exemple, du mercure dont la vapeur, à l'état excité électriquement, émet des rayons ultra-violets au moyen desquels une couche .2 de matrière phosphorescente, disposée sur la paroi du tube, par exemple en sulfure de zinc ou en silicate d'étain, est amenée à. produire un(éclairage et un éclairage rémanente Pour faire fonctionner le tube,
on se sert d'un transformateur remportant un primaire 6 et un secondaire 7, si le réseau ne donne pas déjà une tension suffisamment élevée.
L'électrode incandescente médiane 2 émettant des électrons qui, par exemple peut consister en une spirale de fil incandescent, chauffé par la décharge elle-même, avec baguette placée dans cette spirale, est faite avec une matière émettant des électrons et est reliée par une ligne 8 à l'extrémité de droite du secondaire 7.
Les deux électrodes extérieures 3 en feuille métallique sont réunies au moyen des lignes 2 et 10 à l'extrémité de gauche du secondaire 3 avec intercalation de deux bobines de réactance 11, 12 montées dans les lignes 9, 10 et qui servent à égaliser la tension d'allumage et de marche et qui font que, lorsque la tension est appliquée, non seulement il se produit dans une demie onde sur deux, une décharge partielle d'une électrode extérieure en feuille métallique vers l'électrode incandescente médiane, mais encore, en même temps deux décharges partielles des deux électrodes'extérieures 3 vers l'électrode médiane 2. Dans les demies ondes du courant alternatif, dans lesquelles l'électrode incandescente 2 a un potentiel positif, les
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deeharge sont interrempues.
Pendant les demies ondes pen- dant lesquelles il se produit simultanément dans le tube. les deux décharges partielles, la couche phosphorescente 2 est excitée par les rayons ultra-violets émis, pour donner le rayonnement lumineux et l'éclairage rémanent.
Le tube de la figure 2 comporte une électrode média- ne , en forme de bloc, restant froide en service, par exem- ple en métal, en carbure métallique ou en graphite et deux électrodes incandescentes 1 émettant des électrons, disposées aux extrémités du tube. De même que dans? le tube de/la figure ..
1, les deux électrodes extrêmes sont réunies en commun par les lignes , 10, renfermant les petites bobines de réactan- ce 11, 12, à l'extrémité de gauche du secondaire .1 et l'é- leetrodefroide médiane 2, par la ligne 8, à l'extrémité de droite du secondaire 7. Comme, dans ce tube, à chaque demie onde du courant alternatif, des électrons sont produits par les deux électrodes incandescentes, il est possible avec une même tension de service, de faire fonctionner un tube un peu plus long que lorsque l'on dispose une électrode in- cendescente au milieu du tube*
Les électrodes incandescentes utilisées peuvent avoir une forme quelconque et être portées, au moyen d'un . courant de chauffage spécial, à la température de l'inoan- descence.
Dans ce dernier cas, de façon connue, les deux extrémités des spirales de chauffage peuvent être réunies à , quelques spires du transformateur de fonctionnement, comme cela est représenté sur la figure 1, par la ligne addition- nelle 13, représentée en ponctué.
Les bobines de réactance 11, 12, agissant comme
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résistances additionnelles permetent également, avec des tubes luminescents longs, d'éclairer simultanément les deux parcours de décharge branchés en parallèles, car dans le cas d'un allumage un peu prématuré de l'un des parcours de décharge, il ne se produit une chute de tension que dans la résistance prévue dans ce parcours de décharge, par exemple, la bobine de réactance 11 et non dans la résistance prévue dans l'autre parcours de décharge. En conséquence, il règne encore dans l'autre parcours de décharge, même après al- @ lumage de l'un des parcours de décharge, la tension d'allumage complète, d'où il résulte qu'immédiatement après l'allumage de l'un des parcours de décharge, l'allumage de l'autre s'effectue.
Les bobines de réactance, fonctionnant comme résistancesaadditionnelles, peuvent, naturellement, être . remplacées aussi, comme cela est connu en soi, par des résistances ohmique ou des résistances capacitives.
RESUME
Tube électrique luminescent fonctionnant sur courant alternatif, dans lequel une couche intérieure phosphorescente ou une paroi phosphorescente est excitée, de fa- gon à provoquer l'éclairage, au moyen d'une radiation ultra-violette, par exemple, une radiation de vapeur de mercure, tube caractérisé par le fait que deux électrodes disposées aux extrémités du tube sont branchées en commun, ' avec intercalation de bobines de réactance, à l'un des pôles d'une source de courant alternatif, par exemple, une des extrémités du secondaire du transformateur de fonctionnement, et qu'une troisième électrode, disposée au milieu
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LUMINESCENT ELECTRICAL TUBE OPERATING ON PATENT
ALTERNATING CURRENT"
EMI1.1
-MJ'CtrT. '* It is already known, in luminescent tubes, to provide a phosphorescent inner layer or a phosphorescent wall, which by the action of ultraviolet radiation, for example mercury vapor radiation, is excited by becoming luminescent so as to obtain either a higher luminous efficiency or a special luminous coloration, and also, in the case where the tube is supplied with alternating current, so as to unite the dark times, between the individual half waves of the alternating current thanks to the remanent lighting of the phosphosrescent wall and, consequently, to remedy, the flickering of this kind of tubes.
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The present invention relates to a particular embodiment of electric luminescent tubes operating on alternating current and comprising a phosphorescent inner layer or a phosphorescent wall and it consists in that two electrodes arranged at the ends of the tube are connected together, with intercalation of reactance coils, at one of the poles of the alternating current source, for example one of the ends of the secondary of the operating transformer and that a third electrode, arranged in the middle of the tube, is connected to the other blade of the source of alternating current, for example, the other end of the secondary of the operating transformer and, furthermore, in that either only the middle electrode or only the two outer electrodes,
are glowing electrodes emitting electrons. Consequently, either the two end electrodes or the middle electrode, which are then electrodes which remain cold in operation, are formed by metal foil electrodes with a large surface area.
By making the luminescent tube in this way, the rectifying assembly of the electrodes stops the flow of current during one half wave out of two of the alternating current, so that in the other half waves which remain, inside the tube, it occurs simultaneously. two successive discharges filling the entire length of the tube. However, neither a substantial extinction for the human eye nor even a flicker of the light effect occurs, since, due to the after-illumination of the phosphorescent inner layer or the phosphorescent wall of the tube, one obtains a luminous effect, both during the half waves during which
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The only discharge in the tube occurs during the initial and final parts, remaining dark, of the other half waves.
As each of the two partial-discharges, which occur simultaneously only extends over about half the length of the tube, one can operate a tube of a determined length either with half tension or have, for one tension given, a tube about twice as long *
It is already well known, in the case of discharge lamps provided with small receptacles similar to incandescent lamps, to have on both sides of a median incandescent electrode two cold electrodes made of metal foil.
These lamps, however, do not have phosphorescent inner layers or phosphorescent walls and and when it comes to their operation with alternating current they are mounted otherwise, In particular, to avoid extinction of the lamp and to produce both discharge. half waves of the alternating current, the outer metal foil electrodes are each joined at one end of the secondary of the operating transformer, and the middle glowing electrode is joined at the middle part of the secondary of this transformer.
In the accompanying drawing, there is shown schematically in Figures 1 and 2, two embodiments of electric luminescent tubes equipped, according to the invention.
The tube shown in Figure 1 comprises a cylindrical glass container 1 which has, in the middle part, an incandescent electrode 2 emitting electrons.
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and, 1 each end, a metal foil electrode 3 with a large surface, remaining cold in service, The tube has a basic filling of rare gas and, in the bottom, a mass 4 of vaporizable metal, for example, mercury, of which the vapor, in the electrically excited state, emits ultra-violet rays by means of which a layer .2 of phosphorescent material, arranged on the wall of the tube, for example of zinc sulphide or of tin silicate, is brought to . produce a (illumination and afterglow To operate the tube,
we use a transformer winning a primary 6 and a secondary 7, if the network does not already give a sufficiently high voltage.
The middle glowing electron-emitting electrode 2 which, for example, can consist of a spiral of glowing wire, heated by the discharge itself, with a rod placed in this spiral, is made of an electron-emitting material and is connected by a line 8 at the right end of secondary 7.
The two outer electrodes 3 in metal foil are joined by means of lines 2 and 10 at the left end of secondary 3 with the intercalation of two reactance coils 11, 12 mounted in lines 9, 10 and which serve to equalize the voltage ignition and on and which causes that, when voltage is applied, not only in every other half-wave there is a partial discharge from an outer sheet metal electrode towards the middle incandescent electrode, but also, at the same time two partial discharges of the two outer electrodes 3 towards the middle electrode 2. In the half waves of the alternating current, in which the incandescent electrode 2 has a positive potential, the
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deeharge are interrupted.
During the half waves during which it occurs simultaneously in the tube. the two partial discharges, the phosphorescent layer 2 is excited by the ultraviolet rays emitted, to give the light radiation and the afterglow.
The tube of FIG. 2 comprises a medium electrode, in the form of a block, which remains cold in service, for example made of metal, metallic carbide or graphite and two incandescent electrodes 1 emitting electrons, arranged at the ends of the tube. . As in? the tube of / the figure ..
1, the two end electrodes are united in common by the lines, 10, enclosing the small reactance coils 11, 12, at the left end of the secondary .1 and the middle cold electrode 2, by the line 8, at the right end of the secondary 7. As, in this tube, at each half wave of the alternating current, electrons are produced by the two incandescent electrodes, it is possible with the same operating voltage, to operate a tube a little longer than when placing an incandescent electrode in the middle of the tube *
The incandescent electrodes used can have any shape and be worn, by means of a. special heating current, at the temperature of inoandescence.
In the latter case, in a known manner, the two ends of the heating spirals can be joined to a few turns of the operating transformer, as shown in FIG. 1, by the additional line 13, shown in dotted lines.
The reactance coils 11, 12, acting as
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Additional resistors also make it possible, with long luminescent tubes, to simultaneously illuminate the two discharge paths connected in parallel, because in the event of a somewhat premature ignition of one of the discharge paths, no fall occurs voltage than in the resistance provided in this discharge path, for example, the reactance coil 11 and not in the resistance provided in the other discharge path. Consequently, in the other discharge path, even after switching on one of the discharge paths, there is still the full ignition voltage, from which it follows that immediately after the ignition of the 'one of the discharge paths, the other is switched on.
Reactor coils, functioning as additional resistors, can, of course, be. also replaced, as is known per se, by ohmic resistors or capacitive resistances.
ABSTRACT
Luminescent electric tube operating on alternating current, in which a phosphorescent inner layer or a phosphorescent wall is excited, so as to cause illumination, by means of ultra-violet radiation, for example, mercury vapor radiation , tube characterized in that two electrodes arranged at the ends of the tube are connected in common, with intercalation of reactance coils, to one of the poles of an alternating current source, for example, one of the ends of the secondary of the operating transformer, and a third electrode, arranged in the middle