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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
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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
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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 @
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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
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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.