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Source de lumière combinée.
On sait que la lumière émise par un tube à décharges électriques dans un gaz ou une vapeur présente un spectre qui diffère en général considérablement du spectre de la lumière du soleil, et qui a une couleur qui diffère considérablement du blanc. Pour combler les lacunes du spectre de la lumière émise par les tubes à décharges de ce genre et pour modifier ainsi la couleur de cette lumière on a déjà proposé de combiner les tubes à décharges à d'autres sburces de lumière qui émettent les parties du spectre n'existant pas dans la lumière émise par les tubes à décharges.
L'invention a pour objet une source de lumière com-
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binée qui produit d'une manière économique une lumière de cou- leur blanche dont le spectre est complété à un degré tel que les objets éclairés par cette lumière, paraissent dans leurs couleurs naturelles.
La source de lumière réalisée conformément à l'in- vention, comporte un tube à décharges dans de la vapeur de mercure sous faible pression, où la paroi du tube ou un écran combiné avec ce tube est établi en verre luminescent à base d'urane ou de cuivre, et où se trouve, entre le trajet de décharge et cette paroi en verre luminescent, une couche de poudre luminescente qui est amenée à luminescence par la ra- diation émise par la décharge et dont la bande d'émission présente un maximum pour une longueur d'onde comprise entre 5700 et 6000 et une largeur de valeur moyenne qui est su- périeure à 400 , de préférence, supérieure à 500 .
Le verre à base d'urane est doué d'une luminescence verte et le verre à base de cuivre d'une luminescence bleu vert. Ces verres luminescents ont des spectres d'émission relativement larges, ce qui est trèsimportant pour compléter le spectre linéaire de la lumière émise par la décharge.
Pour obtenir une lumière de couleur blanche, on utilise, de préférence, trois sources de lumière de couleurs différentes. En raison de la largeur des spectres d'émission des verres luminescents on pourrait avoir l'idée de combiner un tube à décharges à deux verres à luminescences différentes.
La demanderesse a trouvé, toutefois, qu'avec les verres lu- minescents connus il est impossible d'obtenir une combinaison satisfaisante.
Conformément à l'invention, on utilise, en combinai- son avec une décharge dans de la vapeur de mercure sous faible pression, un verre luminescent et une couche de poudre lumi- @
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nescente, ce qui permet d'éviter les inconvénients inhérents à la combinaison d'une décharge dans un gaz avec deux verres à luminescences différentes.
On a déjà proposé de combiner un tube à décharges à vapeur de mercure sous pression élevée à deux couches de poudre luminescente qui émettent de la lumière de couleurs différentes. Comparativement à cette proposition, la présente invention permet, en raison de la largeur du spectre d'émission du verre luminescente de mieux compléter le spectre et de mieux reproduire les couleurs des objets éclairés.
La demanderesse a trouvé par des expériences que la combinaison d'après l'invention d'un tube à décharges à vapeur de mercure sous faible pression, d'une paroi en verre luminescent à base d'urane ou de cuivre et d'une couche de poudre luminescente de la nature précitée permet d'obtenir d'une façon très satisfaisante une lumière blanche. Comme il a été dit plus haut, la poudre luminescente doit être choisie de telle façon que le maximum de sa bande d'émission se pré- sente pour une longueur d'onde comprise entre 5700 et 6000 .
De part et d'autre de ce maximum la hauteur de la courbe re- présentant l'intensité de la lumière de luminescence en fonc- tion de la longueur d'onde, diminue. Pour deux longueurs d'onde déterminées l'intensité de la lumière de luminescence est égale à la moitié de l'intensité maximum. La différence entre ces deux longueurs d'onde est appelée la "largeur de valeur moyenne" de la bande d'émission. Le spectre est complété par la lumière de luminescence de la poudre d'autant mieux que cette largeur de valeur moyenne est plus élevée. Conformément à l'invention, on utilise une poudre luminescente dont la largeur de valeur moyenne est supérieure à 400 , de préfé- rence à 500 . Il est encore plus avantageux d'utiliser une
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poudre dont la largeur de valeur moyenne est supérieure à 600 .
Comme poudre luminescente on peut utiliser avec avantage un silicate de cadmium doué d'une luminescence orange. Il est aussi possible d'utiliser du silicate de glucinium à luminescence orange.
La couche de poudre luminescente est prévue entre le trajet de décharge et le verre luminescent, par exemple sur la face interne de la paroi du tube à décharges, auquel cas la paroi du tube peut être établie elle-même en verre lumines- cent. Le verre luminescent peut aussi former un écran combiné avec le tube. Cet écran peut constituer une enveloppe qui entoure le tube à décharges. Dans ce cas la poudre lumines- cente peut être prévue sur la face de l'écran qui est voisine du tube ou bien sur la face interne ou externe de la paroi du tube.Il faut prendre soin que les rayons produits par la décharge et destinés à amener la poudre et le verre à lumines- cence, puissent effectivement atteindre ces matières.
Si l'on utilise un écran distinct en verre luminescent, la paroi du tube doit, par conséquent, être constituée par une matière qui transmet les rayons par lesquels le verre est amené à luminescence.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant bien entendu partie de l'invention.
La source de lumière représentée est constituée par un tube à décharges dont la paroi 1 est établie en verre luminescent à base d'urane. Sur la face interne de cette paroi se trouve une couche 2 de poudre de silicate de cadmium douée d'une luminescence orange. La poudre luminescente peut
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être appliquée sur la paroi du tube de toute manière connue, par exemple à l'aide d'acide phosphorique comme liant. Le tube comporte deux électrodes à incandescence 3 et est rempli de gaz rare, par exemple de l'argon, et de vapeur de mercure.
Au cours du fonctionnement, le tube à décharges présente une décharge dans la vapeur de mercure sous faible pression dans laquelle il se produit, outre les rayons visibles, aussi des rayons ultraviolets par lesquels la poudre luminescente et le verre à base d'urane sont amenés à luminescence. Une pro- portion appréciable de la lumière violette de la décharge dans le mercure est absorbée par le verre à base d'urane et trans- formée en des rayons à longueur d'onde plus grande La lumière émise par la source de lumière est composée, par conséquent, de trois composantes: premièrement, de la lumière émise par la décharge, deuxièmement de la lumière de luminescence de la couche de poudre 2 et troisièmement de la lumière de lumi- nescence de la paroi en verre 1.
On a trouvé que cette com- binaison donne une lumière blanche très satisfaisante à spectre bien complété. De plus, cette source de lumière a un rendement trèssatisfaisant.
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Combined light source.
It is known that the light emitted by an electric discharge tube in a gas or a vapor exhibits a spectrum which in general differs considerably from the spectrum of sunlight, and which has a color which differs considerably from white. In order to fill in the gaps in the spectrum of the light emitted by such discharge tubes and thus to modify the color of this light, it has already been proposed to combine the discharge tubes with other light sources which emit the parts of the spectrum. not existing in the light emitted by the discharge tubes.
The invention relates to a source of light com-
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binée which economically produces light of white color, the spectrum of which is completed to such a degree that objects illuminated by this light appear in their natural colors.
The light source produced in accordance with the invention comprises a discharge tube in low pressure mercury vapor, where the wall of the tube or a screen combined with this tube is made of luminescent glass based on uranium. or copper, and where there is, between the discharge path and this luminescent glass wall, a layer of luminescent powder which is brought to luminescence by the radiation emitted by the discharge and whose emission band exhibits a maximum for a wavelength between 5700 and 6000 and a mean value width which is greater than 400, preferably greater than 500.
Uranium-based glass has a green luminescence and copper-based glass has a blue-green luminescence. These luminescent glasses have relatively wide emission spectra, which is very important to complete the linear spectrum of the light emitted by the discharge.
In order to obtain a light of white color, three light sources of different colors are preferably used. Due to the width of the emission spectra of luminescent glasses one could have the idea of combining a discharge tube with two glasses with different luminescence.
The Applicant has found, however, that with known luminous glasses it is impossible to obtain a satisfactory combination.
According to the invention, in combination with a discharge in mercury vapor under low pressure, a luminescent glass and a layer of luminescent powder are used.
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nescente, which makes it possible to avoid the drawbacks inherent in the combination of a discharge in a gas with two glasses with different luminescence.
It has already been proposed to combine a high pressure mercury vapor discharge tube with two layers of luminescent powder which emit light of different colors. Compared to this proposal, the present invention makes it possible, because of the width of the emission spectrum of luminescent glass, to better complete the spectrum and to better reproduce the colors of the illuminated objects.
The Applicant has found by experiments that the combination according to the invention of a low pressure mercury vapor discharge tube, a wall of luminescent glass based on uranium or copper and a layer luminescent powder of the aforementioned nature makes it possible to obtain a white light very satisfactorily. As has been said above, the luminescent powder must be chosen such that the maximum of its emission band occurs for a wavelength between 5700 and 6000.
On either side of this maximum, the height of the curve representing the intensity of the luminescent light as a function of the wavelength decreases. For two determined wavelengths the intensity of the luminescent light is equal to half of the maximum intensity. The difference between these two wavelengths is called the "mean value width" of the transmission band. The spectrum is completed by the luminescence light of the powder all the better as this mean value width is higher. According to the invention, a luminescent powder is used, the mean value width of which is greater than 400, preferably more than 500. It is even more advantageous to use a
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powder with an average value width greater than 600.
As luminescent powder, it is advantageously possible to use a cadmium silicate endowed with an orange luminescence. It is also possible to use glucinium silicate with orange luminescence.
The luminescent powder layer is provided between the discharge path and the luminescent glass, for example on the inner side of the wall of the discharge tube, in which case the tube wall may itself be made of luminescent glass. The luminescent glass can also form a screen combined with the tube. This screen can constitute an envelope which surrounds the discharge tube. In this case the luminescent powder may be provided on the face of the screen which is adjacent to the tube or else on the internal or external face of the wall of the tube. Care must be taken that the rays produced by the discharge and intended to bring the powder and the glass to luminescence, can effectively reach these materials.
If a separate luminescent glass screen is used, the tube wall must therefore be made of a material which transmits the rays by which the glass is brought to luminescence.
The invention will be better understood by referring to the appended drawing which represents, by way of example, an embodiment, the particularities which emerge both from the text and from the drawing naturally forming part of the invention.
The light source shown is constituted by a discharge tube, the wall 1 of which is made of luminescent glass based on uranium. On the inner face of this wall is a layer 2 of cadmium silicate powder endowed with an orange luminescence. Luminescent powder can
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be applied to the wall of the tube in any known manner, for example using phosphoric acid as a binder. The tube has two incandescent electrodes 3 and is filled with rare gas, for example argon, and mercury vapor.
During operation, the discharge tube exhibits a discharge in mercury vapor under low pressure in which, in addition to the visible rays, also ultraviolet rays are produced by which the luminescent powder and the uranium-based glass are brought. luminescent. An appreciable proportion of the violet light from the mercury discharge is absorbed by the uranium-based glass and transformed into longer wavelength rays. The light emitted by the light source is composed, therefore, of three components: first, the light emitted by the discharge, second the luminescent light of the powder layer 2, and third, the luminescent light of the glass wall 1.
This combination has been found to give very satisfactory white light with a well completed spectrum. In addition, this light source has a very satisfactory performance.