<Desc/Clms Page number 1>
Tube à décharge à écran luminescent.
L'invention concerne un tube à décharge muni d'un écran qu'un bombardement électronique porte à luminescence.
On connaît des tubes à décharge dans lesquels un courant d'électrons provoque la luminescence d'un écran lumi- nescent. Dans certains cas, on désire que la couche lumines- cente ne soit luminescente que pendant le bombardement, c'est- à-dire que la persistance de l'écran soit très courte. Par contre, dans d'autres cas, par exemple lorsqu'on utilise des installations de radar, on désire que l'image formée sur l'é- cran persiste pendant un certain temps, en d'autres termes on désire un écran à longue persistance. Dans ce dernier genre d'écrans luminescents, par exemple dans les installations de radar, la forte intensité de la lumière directe provoquée par
<Desc/Clms Page number 2>
le bombardement électronique comparativement à celle de l'image persistante est même gênante.
Donc, si l'on désire observer uniquement l'image persistante, l'image luminescente directe gêne; lorsque la différence d'intensité des deux images est très grande, l'image directe peut même provoquer de l'éblouis- sement et entraver ainsi sérieusement l'observation de l'image persistante.
Pour obvier aux inconvénients précités, on a déjà proposé des écrans luminescents comportant deux couches, à savoir une couche à substance luminescente persistante sur la face de l'écran opposée à la source délectrons et une couche d'une substance luminescente à courte persistance sur la face tournée vers la. source d'électrons. La lumière que la der- nière couche émet sous l'effet du bombardement électronique, excite alors la première couche, et celle-ci s'illumine.
L'image que l'on désire observer est visible sur cette couche, même après la fin du bombardement électronique. Un choix ju- dicieux des substances utilisées pour les deux couches, permet de faire en sorte que la couche appliquée sur la face de l'é- cran tournée vers la source d'électrons, forme, sous l'effet , du bombardement électronique, une image dont la couleur dif- fère de celle de l'image persistante. Il suffit alors de pla- cer entre l'écran luminescent et l'observateur un filtre appro- prié pour atténuer la lumière de la couche luminescente directe de manière que l'image persistante d'une autre couleur soit bien visible.
Voici un exemple d'un tel. écran complexe:
La. couche appliquée sur la face de l'écran luminescent tournée vers la source d'électrons, comporte du sulfure de zinc activé à l'aide d'argent, tandis que la seconde couche est du sulfure de cadmium et de zinc activé à l'aide de cuivre. Lors- qu'elle est excitée par des électrons., la première couche émet
<Desc/Clms Page number 3>
une lumière bleue; cette lumière bleue excite la seconde @ couche et celle-ci émet alors une lumière jaune avec une certaine persistance. Pour supprimer la lumière bleue on place entre l'écran et l'observateur, un filtre jaune. Ce filtre jaune absorbe la luminescence bleue de la première couche et transmet une grande partie de la luminescence per- sistante jaune de la seconde couche.
On a déjà proposé aussi d'utiliser du sulfure de zinc activé à l'aide d'argent et de cuivre. Lorsqu'elle est excitée par des électrons, cette substance fournit une émis- sion spectrale à deux pointes, à savoir une dans le bleu, à 4450 et une dans le vert, à 5300 . Un choix judicieux des quantités d'argent et de cuivre ainsi que du mode de pré- paration de cette substance luminescente, permet de faire en sorte, que, sous l'effet d'un bombardement électronique, un écran revêtu de cette substance s'illumine en bleu, tandis que l'image persistante est verte. Un filtre judicieusement choisi permet alors de séparer ces deux images et de supprimer la bleue.
Cet agencement présente cependant un inconvénient, l'émission verte et l'émission bleue chevauchent partiellement, de sorte qu'un filtre jaune supprime partiellement la bande verte tandis qu'un filtre vert transmet une partie de la bande bleue.
Le tube à décharge conforme à l'invention, comporte un écran luminescent qui s'illumine sous l'effet d'un bombarde- ment électronique et qui contient du sulfure de zinc ou du sul- fure de zinc et de cadmium,.avec deux activants, à savoir du cuivre et du cobalt.
Ce sulfure de zinc ou ce sulfure de zinc et de cad- mium, activé à l'aide de cuivré et de cobalt, bombardé par des électrons, fournit une image persistante verte à peu près de @
<Desc/Clms Page number 4>
même intensité que celle fournie par le sulfure de zinc activé à l'aide de cuivre, mais l'intensité de la luminescence bleue directe est beaucoup plus faible que celle du sulfure de zinc activé à 1-'aide d'argent et plus petite aussi que celle de la bande bleue du sulfure de zinc activé à l'aide d'argent et de cuivre.
L'invention offre donc les avantages suivants il suffit d'une seule couche et le rapport des intensités de l'image luminescente directe et de l'image persistante est meilleur.
Il est difficile d'expliquer exactement la raison de la plus faible luminescence directe, mais il n'est pas impossible que celle-ci soit due au fait que l'énergie absorbée des électrons est essentiellement transmise aux ions de cobalt et se dissipe sous forme de chaleur; une partie cependant de l'énergie est fixée de la même manière que dans le sulfure de zinc activé à l'aide de cuivre, et lorsque l'irradiation à 1 aide d'électrons cesse, cette partie est transmise uniquement aux ions de cuivre, ce qui provoque la persistance verte caractéristique de l'activant cuivre.
Un écran conforme à l'invention peut comporter en outre du sulfure de zinc ou du sulfure de zinc et de cadmium, activé à l'aide de cuivre et de cobalt, une autre substance luminescente, par exemple du sulfure de zinc ou du sulfure de zinc et de cadmium, uniquement activé à l'aide de cuivre.
On peut alors appliquer ces substances luminescentes en plusieurs couches.
La substance luminescente constituée de sulfure de zinc ou de sulfure de zinc et de cadmium, utilisée dans un tube à décharge conforme à l'invention, peut s'obtenir en préparant les sulfures à l'aide d'oxydes,notamment en chauffant
<Desc/Clms Page number 5>
ceux-ci en présence de soufre. Pour introduire les activants, à savoir le cuivre et le cobalt, on ajoute des sels appropriés de cuivre et de cobalt. On peut aussi utiliser un procédé dans lequel les sulfures s'obtiennent par précipitation de so- lutions appropriées. De préférence, on ajoute alors en même temps lessels appropriés de cuivre et de cobalt.
De préférence, la concentration de cobalt dans la substance luminescente sera inférieure à la concentration de cuivre. Des valeurs appropriées sont par exemple: 8 x 10-4 % de cobalt et 4,5 x 10-3 % de cuivre. On peut cependant aussi utiliser d'autres pourcentages. En cas de besoin, on peut encore ajouter des sels halogènes, par exemple du chlorure de' potassium et/ou du chlorure de baryum.
Lorsqu'on utilise du sulfure de zinc et de cadmium, activé à l'aide de cuivre et de cobalt, un rapport approprié pour les quantités de sulfure de zinc et de sulfure de cadmium, est 1:9.
Pour acquérir les propriétés luminescentes le sulfure de zinc ou le sulfure de zinc et de cadmium, qui contient déjà les activants cuivre et cobalt, est chauffé par exemple à 1250 C, pendant une heure dans une atmosphère neutre. La sub- stance luminescente ainsi obtenue est lavée à l'eau distillée pour enlever toutes les combinaisons solubles et est ensuite séchée. La substance est alors prête à être appliquée sur l'écran d'un tube à décharge, par exemple un tube àrayons ca- thodiques.
<Desc / Clms Page number 1>
Luminescent screen discharge tube.
The invention relates to a discharge tube provided with a screen which electron bombardment carries to luminescence.
Discharge tubes are known in which a current of electrons causes luminescence of a luminescent screen. In some cases, it is desired that the luminescent layer be luminescent only during bombardment, that is, the screen persistence is very short. On the other hand, in other cases, for example when using radar installations, it is desired that the image formed on the screen persists for a certain time, in other words a long-lasting screen is desired. persistence. In the latter type of luminescent screens, for example in radar installations, the high intensity of direct light caused by
<Desc / Clms Page number 2>
the electron bombardment compared to that of the persistent image is even troublesome.
Therefore, if one wishes to observe only the persistent image, the direct luminescent image hinders; when the difference in intensity of the two images is very large, the direct image may even cause glare and thus seriously hinder the observation of the persistent image.
To overcome the aforementioned drawbacks, luminescent screens have already been proposed comprising two layers, namely a layer with a persistent luminescent substance on the face of the screen opposite the electron source and a layer of a luminescent substance with short persistence on the surface. face facing the. source of electrons. The light that the last layer emits under the effect of the electron bombardment, then excites the first layer, and it lights up.
The image that one wishes to observe is visible on this layer, even after the end of the electronic bombardment. A judicious choice of the substances used for the two layers makes it possible to ensure that the layer applied on the face of the screen facing the source of electrons, forms, under the effect, of electron bombardment, an image whose color differs from that of the persistent image. It is then sufficient to place between the luminescent screen and the observer a suitable filter to attenuate the light of the direct luminescent layer so that the persistent image of another color is clearly visible.
Here is an example of such. complex screen:
The layer applied on the face of the luminescent screen facing the electron source comprises zinc sulfide activated with silver, while the second layer is cadmium zinc sulfide activated with silver. copper help. When excited by electrons, the first layer emits
<Desc / Clms Page number 3>
a blue light; this blue light excites the second layer and the latter then emits yellow light with some persistence. To remove blue light, a yellow filter is placed between the screen and the observer. This yellow filter absorbs the blue luminescence from the first layer and transmits much of the persistent yellow luminescence from the second layer.
It has also already been proposed to use zinc sulphide activated with silver and copper. When excited by electrons, this substance provides a two-point spectral emission, one in the blue at 4450 and one in the green at 5300. A judicious choice of the quantities of silver and copper as well as of the method of preparation of this luminescent substance, makes it possible to ensure that, under the effect of an electronic bombardment, a screen coated with this substance s' glows blue, while the lingering image is green. A carefully chosen filter then makes it possible to separate these two images and remove the blue.
This arrangement has a drawback, however, that the green emission and the blue emission partially overlap, so that a yellow filter partially removes the green band while a green filter transmits part of the blue band.
The discharge tube according to the invention comprises a luminescent screen which is illuminated under the effect of electronic bombardment and which contains zinc sulphide or zinc and cadmium sulphide, with two activators, namely copper and cobalt.
This zinc sulphide or zinc cadmium sulphide, activated with copper and cobalt, bombarded by electrons, provides a persistent green image of about @
<Desc / Clms Page number 4>
same intensity as that provided by zinc sulphide activated with copper, but the intensity of direct blue luminescence is much lower than that of zinc sulphide activated with silver and also smaller than that of the blue band of zinc sulphide activated with silver and copper.
The invention therefore offers the following advantages: only one layer is sufficient and the ratio of the intensities of the direct luminescent image and of the persistent image is better.
It is difficult to explain exactly the reason for the weaker direct luminescence, but it is not impossible that this is due to the fact that the energy absorbed by electrons is mainly transmitted to the cobalt ions and dissipates as heat; a part of the energy, however, is fixed in the same way as in zinc sulphide activated with copper, and when the irradiation with the aid of electrons ceases, this part is transmitted only to the copper ions, which causes the characteristic green persistence of activating copper.
A screen in accordance with the invention may further comprise zinc sulphide or zinc sulphide and cadmium, activated with copper and cobalt, another luminescent substance, for example zinc sulphide or sulphide of zinc and cadmium, only activated using copper.
These luminescent substances can then be applied in several layers.
The luminescent substance consisting of zinc sulphide or zinc and cadmium sulphide, used in a discharge tube according to the invention, can be obtained by preparing sulphides using oxides, in particular by heating
<Desc / Clms Page number 5>
these in the presence of sulfur. To introduce the activators, namely copper and cobalt, suitable salts of copper and cobalt are added. It is also possible to use a process in which the sulphides are obtained by precipitation of suitable solutions. Preferably, the appropriate salts of copper and cobalt are then added at the same time.
Preferably, the concentration of cobalt in the luminescent substance will be lower than the concentration of copper. Suitable values are, for example: 8 x 10-4% cobalt and 4.5 x 10-3% copper. However, other percentages can also be used. If necessary, it is also possible to add halogen salts, for example potassium chloride and / or barium chloride.
When using zinc cadmium sulfide, activated with copper and cobalt, a suitable ratio for the amounts of zinc sulfide and cadmium sulfide is 1: 9.
To acquire the luminescent properties, zinc sulphide or zinc and cadmium sulphide, which already contains the activators copper and cobalt, is heated for example at 1250 C for one hour in a neutral atmosphere. The luminescent substance thus obtained is washed with distilled water to remove any soluble combinations and is then dried. The substance is then ready to be applied to the screen of a discharge tube, for example a cathode ray tube.