<Desc/Clms Page number 1>
Matière phosphorescente-et procédé pour sa préparation.
Cette invention concerne les matières phosphorescentes du type à masse réticulaire activée. Dans la description qui suit, une matière luminescente est dite phosphorescente si, lorsqu'elle est utilisée comme matière luminescente dans une lampe fluorescente fonctionnant sous tension alternative à 50 pér/sec., les oscillations lumineuses sont notablement moindres que si la matière luminescente (par exemple du tungstate de magnésium) ne possédait pas de phosphorescence appréci- able. Cela signifie, en toute probabilité, que la période s'écou- lant entre la fin de l'excitation et l'instant où la lumière phosphorescente atteint la. moitié de sa valeur initiale, dépasse notablement 10-4 sec.
Le but principal de la présente invention est de créer des matières phosphorescentes émettant une lumière phosphorescente de.couleur bleue lorsqu'elles sont excitées par la radiation 2537 . Sans toutefois se limiter à ce but l'invention concerne également la fabrication de matières phospho- rescentes ainsi que des dispositifs (par exemple des lampes fluorescentes) comprenant ces matières et comportant des moyens électriques d'excitation propres à rendre celles-ci phosphores- entes.
L'invention est basée sur la découverte que ce but peut être atteint en activant le phosphate de cadmium au moyen de plomb, éventuellement mélangé à du manganèse. Le manganèse seul présent dans le phosphate de cadmium ne produit aucune phos- phorescence ou à peine; mélangé avec du plomb, il fait virer la lumière phosphorescente vers le rouge mais est susceptible de réduire l'intensité et/ou la durée de la phosphorescence. Du fluor peut aussi être compris dans le mélange.
<Desc/Clms Page number 2>
Conformément à l'invention, une matière ayant la propriété de devenir phosphorescente lorsqu'elle est excitée par la radiation 2537 il- se prépare en chauffant (de préférence entre 700 et 1000'C) une substance contenant eomme éléments essentiels, le cadmium, du phosphore et de l'oxygène (ces deux derniers étant de préférence sous la. forme du radical PO4), du plomb, et éventuellement du manganèse et du fluor ou les deux, la dite substance pouvant soit être non-luminescente, soit posséder des propriétés luminescentes différentes de celles qu'elle présente après le chauffage. Ainsi qu'il a été spécifié ci-dessus il est probable que le produit conforme à l'invention possède la structure réticulaire d'un certain phosphate de cadmium; cette hypothèse n'est cependant pas encore confirmée..
La structure de ces composés, révélée par les rayons- X, donne à supposer que l'ortho-phosphate de cadmium Cd3(PO4)2 ou le fluoro-phosphate de cadmium 3 Cd3(P04)2. 1 Cd F2. actives par du plomb, accusent mne phosphorescence de couleur bleue, sous l'excitation par la radiation 2538 et cela chacun substantiellement avec une même intensité. Une telle constatation ne serait cependant pas concluante parce que le fluorophosphate contient généralement de l'orthosphate.
Quelques modes de préparation d'un produit luminescent conforme à l'invention sont décrits ci-après à titre d'exemple.
Les réactifs utilisés doivent être de la plus haute pureté com- merciale.
Le phosphate de cadmium, obtenu par précipitation, se prépare comme suit : dissoudre 956 gr. de sulfate de cadmium 3 Cd S04.8 H2O dans 2500 ml. d'eau distillée chaude (solution A); dissoudre 320 gr. de phosphate acide d'ammonium dans 1250 ml. d'eau distillée chaude (solution B); ajouter 10 ml. de la solu- tion A à la solution B et "vice-versa"; les solutions obtenues sont filtrées, les filtrats sont mélangés, le précipité est séparé, rincé 6 fois à l'eau distillée chaude, séché à 120 C puis moulu.
Le phosphate de plomb, obtenu par précipitation, se prépare comme suit : dissoudre 189 gr. d'acétate de plomb dans 500 ml. d'eau distillée chaude: solution A; dissoudre 44 gr. de phosphate acide d'ammonium dans 250 ml. d'eau distillée chaude: solution B; ajouter 10 ml. de la solution A à la solu- tion B et "vice-versa"; les solutions obtenues sont filtrées et les filtrats sont mélangés. Le précipité est filtré, rincé 6 fois à l'eau distillée chaude, séché à 160 C puis moulu.
Dans un premier exemple, on mélange intimement 25 gr. du phosphate de cadmium à 0,16 gr. du phosphpte de plomb. Le mélange est chauffé à l'air libre à 800 C pendant i heure.
Après refroidissement le produit est moulu puis de nouveau chauffé à 800 C pendant i heure. Le produit final est moulu, lavé puis tamisé. Sous excitation au moyen d'une lampe à va- peur de mercure à basse pression à ampoule de quartz (principalemnt par 2537 @), le produit donne une phosphorescence de couleur bleue.
Dans un deuxième exemple, le procédé utilisé ne diffè- re du précédent qu'en ce que 2,5 gr. de fluorure de cadmium sont ajoutés au mélange à chauffer. La phosphorescence est éga- lement de couleur bleue.
Dans on troisième exemple, le procédé décrit dans le premier exemple est seulement modifié par l'addition de 0,75 gr. de phosphate de manganèse (préparé comme les phosphates de cad- @
<Desc/Clms Page number 3>
mium et de plomb) au mélange à chauffer. La phosphorescence qui en résulte est rougeâtre.
Il n'est pas indispensable que le plomba et éventuel- lement le manganèse, soient introduits sous la forme de phos- phates. Le plomb peut être ajouté sous la forme de nitrate et le manganèse, comme sulfate ou chlorure.
Les produits décrits peuvent être employés dans des tubes à rayons cathodiques sous l'excitation desquels ils de- viennent phosphorescents. La phosphorescence obtenue, cependant, est insuffisante dans la majorité des cas.
REVENDICATIONS
1) Procédé de préparation d'une matière du type à masse réticulaire activée, devenant phosphorescente sous l'exci- tation par la radiation 2537 . caractérisé en ce qu'on chauffe à une température convenable une substance contenant, comme éléments essentiels, du cadmium, du phosphore, de l'oxygène et du plomb, cette substance pouvant, soit être non-luminescente, soit posséder des propriétés luminescentes différentes de celles que présente le produit du chauffage.
<Desc / Clms Page number 1>
Phosphorescent material and process for its preparation.
This invention relates to phosphorescent materials of the activated lattice mass type. In the following description, a luminescent material is said to be phosphorescent if, when used as a luminescent material in a fluorescent lamp operating under alternating voltage at 50 per / sec., The luminous oscillations are notably less than if the luminescent material (e.g. magnesium tungstate) did not have appreciable phosphorescence. This means, in all probability, that the period between the end of the excitation and the instant when the phosphorescent light reaches the. half of its initial value, significantly exceeds 10-4 sec.
The main object of the present invention is to create phosphorescent materials emitting phosphorescent light of blue color when excited by radiation 2537. Without however being limited to this aim, the invention also relates to the manufacture of phosphorescent materials as well as devices (for example fluorescent lamps) comprising these materials and comprising electrical excitation means suitable for making them phosphorescent. .
The invention is based on the discovery that this object can be achieved by activating cadmium phosphate by means of lead, optionally mixed with manganese. The manganese alone present in cadmium phosphate produces little or no phosphorescence; mixed with lead it causes phosphorescent light to turn red but is likely to reduce the intensity and / or duration of the phosphorescence. Fluorine can also be included in the mixture.
<Desc / Clms Page number 2>
In accordance with the invention, a material having the property of becoming phosphorescent when excited by radiation 2537 is prepared by heating (preferably between 700 and 1000 ° C) a substance containing as essential elements, cadmium, phosphorus and oxygen (the latter two preferably being in the form of the PO4 radical), lead, and optionally manganese and fluorine or both, the said substance being able either to be non-luminescent, or to have properties luminescent different from those it presents after heating. As specified above, it is probable that the product in accordance with the invention possesses the reticular structure of a certain cadmium phosphate; however, this hypothesis is not yet confirmed.
The structure of these compounds, revealed by X-rays, suggests that cadmium ortho-phosphate Cd3 (PO4) 2 or cadmium 3 fluoro-phosphate Cd3 (P04) 2. 1 Cd F2. active by lead, show a blue phosphorescence, under the excitation by radiation 2538 and this each substantially with the same intensity. Such a finding would, however, not be conclusive because fluorophosphate generally contains orthosphate.
A few methods of preparing a luminescent product in accordance with the invention are described below by way of example.
The reagents used must be of the highest commercial purity.
Cadmium phosphate, obtained by precipitation, is prepared as follows: dissolve 956 gr. of cadmium sulfate 3 Cd S04.8 H2O in 2500 ml. hot distilled water (solution A); dissolve 320 gr. of ammonium acid phosphate in 1250 ml. hot distilled water (solution B); add 10 ml. from solution A to solution B and "vice versa"; the solutions obtained are filtered, the filtrates are mixed, the precipitate is separated, rinsed 6 times with hot distilled water, dried at 120 ° C. and then ground.
The lead phosphate, obtained by precipitation, is prepared as follows: dissolve 189 gr. of lead acetate in 500 ml. hot distilled water: solution A; dissolve 44 gr. of ammonium acid phosphate in 250 ml. hot distilled water: solution B; add 10 ml. from solution A to solution B and "vice versa"; the solutions obtained are filtered and the filtrates are mixed. The precipitate is filtered, rinsed 6 times with hot distilled water, dried at 160 ° C. and then ground.
In a first example, 25 g are intimately mixed. cadmium phosphate at 0.16 gr. lead phosphite. The mixture is heated in the open air at 800 ° C. for 1 hour.
After cooling, the product is ground and then again heated at 800 ° C. for 1 hour. The final product is ground, washed and then sieved. When excited with a low pressure quartz bulb mercury vapor lamp (mainly 2537 @), the product gave a blue phosphorescence.
In a second example, the process used differs from the previous one only in that 2.5 g. of cadmium fluoride are added to the mixture to be heated. The phosphorescence is also blue in color.
In a third example, the process described in the first example is only modified by the addition of 0.75 g. manganese phosphate (prepared as cad- @ phosphates
<Desc / Clms Page number 3>
mium and lead) to the mixture to be heated. The resulting phosphorescence is reddish.
It is not essential that the leada and possibly the manganese, be introduced in the form of phosphates. Lead can be added in the form of nitrate and manganese, as sulfate or chloride.
The products described can be used in cathode ray tubes under the excitation of which they become phosphorescent. The phosphorescence obtained, however, is insufficient in the majority of cases.
CLAIMS
1) Process for preparing an activated lattice mass type material which becomes phosphorescent under radiation excitation 2537. characterized in that a substance containing, as essential elements, cadmium, phosphorus, oxygen and lead is heated to a suitable temperature, this substance being able either to be non-luminescent or to have luminescent properties different from those presented by the heating product.