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TUBE A DECHARGE COMPORTANT UNE MATIERE LUMINESCENTE.
Les tubes à décharges comportent fréquemment des matières lu- minescentes dont la composition diffère suivant la fonction qu'elles sont appelées à remplir. Parmi les matières les plus couramment utilisées, on peut citer les sulfures, les séléniures ou sulfoséléniures de zinc et de cadmium.
Ces matières,activées par des métaux lourds et excitées par des électrons ou des rayons ultraviolets, fournissent de la lumière dont 1-'emplacement dans le spectre dépend des activants utilisés, du rapport des quantités de zinc, de cadmium, de soufre, de sélénium et en outre, du mode d'excitation Il est d'usage d'activer ces matières luminescentes par du cuivre, de l'argent ou de l'or Cependant, certains composés, préparés en présence d'halogène, peuvent provoquer de la luminescence sans l'inter- vention d'un activant. Ce phénomène est souvent appelé auto-activation L'invention concerne de telles matières auto-activées.
L'utilisation de chlorures, de bromures ou d'iodures présente des inconvénients qui sont dus au fait que ses halogénures doivent remplir deux fonctions, à savoir a) une fonction de cristallisation; b) une fonction essentielle pour la constitution des centres de luminescence dans le réseau cristallins
Les fluorures font exception, car ils ne remplissent que la fonction a)Cette dernière fonction se traduit en général par une bais- se de la température de formation de la matières
L'inconvénient inhérent à l'utilisation de chlorures, de bro- mures ou diodures provient de ce qu'en général, les quantités requises pour les fonctions a) et b)
différent notablemento La quantité optimum pour l'une des deux fonctions n'est donc pas optimum pour l'autre fonc tion
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Un tube à décharge conforme à l'invention est revêtu de matiè- re luminescente comportant au moins un élément de chacun des groupes sui vants :
1. Zinc et cadmium.
2. Soufre et sélénium.
3- Aluminium.
Un tube à décharge conforme à l'invention comporte donc une ma- tière luminescente constituée par au moins un élément du sous-groupe de la seconde colonne du système de classification périodique des éléments, à nom- bre atomique compris entre 29 et 49, au moins un élément du groupe princi- pal de la sixième colonne de ce système à nombre atomique compris entre 15 et 35 et de l'aluminium.
La quantité d'aluminium est, de préférence, comprise entre 10-5 et 30 atomes par 100 atomes de zinc plus cadmium.
Les teneurs en autres éléments sont celles utilisées jusqu'à présent pour les séléniures, les sulfures ou les sulfoséléniures de zinc et/ou de cadmium activés.
Les essais qui ont servi de basse à la présente invention, ont prouvé que l'aluminium peut assumer la fonction b) de ,1'halogénure. Pour la réalisation d'une matière luminescente destinée à un tube à décharge con- forme à l'invention, on peut donc librement choisir la quantité d'halogène optimum pour la fonction mentionnée sous a).
L'invention offre encore un autre avantage : dans certains cas, l'halogénure peut être omis. En effet, on peut chauffer les matières utili- sées dans un tube à décharge conforme à l'invention, à une température éle- vée pour obtenir l'état de cristallisation désiré. Les composés exempts d'halogène en question peuvent avantageusement être utilisés, lorsque le tu- be à décharge .dans lequel doit être prévue la matière luminescente, comporte des organes sensibles à de très petites quantités d'halogène.
-Pour la préparation des matières luminescentes, on peut employ- er, comme moyen de cristallisation,.des fluorures d'aluminium, de glucinium, de magnésium, de calcium, de strontium, de baryum, de zinc et/ou de cadmium.
Voici quelques matières luminescentes appropriées à l'emploi dans un tube à décharge conforme à l'invention : 1. Le sulfure de zinc avec de l'aluminium,qui présente une fluorescence bleue dont le maximum se trouve à 4600öA environ.
2. Le sulfure de cadmium et de zinc avec de l'aluminium qui, en fonction de la teneur en cadmium, présente une fluorescence bleue jusqu'à rouge fon- cé.
La luminescence des deux matières citées s'obtient non seulement grâce à l'excitation par des électrons, mais aussi par l'excitation au moy- en de rayons X ou des rayons ultraviolets.
L'invention sera expliquée en détail à l'aide de l'exemple de réalisation donné ci-dessous d'une matière luminescente appropriée à un tu- be à décharge conforme à l'invention.
Exemple ,de réalisation.
100 g de ZnS sont humectés à l'aide de 30 cm3 d'une solution de Al(NO3)3 contenant, par litre, 10-2 atome-gramme d'aluminium. Après sé- chage par vaporisation, le produit est bien mélangé, puis chauffé pendant une heure, dans un creuset de quartz, à 1200 c dans une atmosphère de H2S Le produit final ainsi obtenu présente une fluorescence bleue dont le
0 maximum se trouve à 4600A environ.
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DISCHARGE TUBE CONTAINING A LUMINESCENT MATERIAL.
Discharge tubes frequently contain luminescent materials whose composition differs according to the function they are called upon to perform. Among the most commonly used materials, mention may be made of zinc and cadmium sulfides, selenides or sulfoselenides.
These materials, activated by heavy metals and excited by electrons or ultraviolet rays, provide light, the location of which in the spectrum depends on the activators used, on the ratio of the quantities of zinc, cadmium, sulfur, selenium and in addition, the mode of excitation It is customary to activate these luminescent materials with copper, silver or gold However, some compounds, prepared in the presence of halogen, can cause luminescence without the intervention of an activator. This phenomenon is often referred to as self-activation. The invention relates to such self-activated materials.
The use of chlorides, bromides or iodides has drawbacks which are due to the fact that its halides must fulfill two functions, namely a) a crystallization function; b) an essential function for the constitution of luminescence centers in the crystal lattice
Fluorides are an exception, because they only fulfill the function a) This last function generally results in a drop in the temperature of formation of the material.
The disadvantage inherent in the use of chlorides, bromides or diodides arises from the fact that, in general, the quantities required for functions a) and b)
noticeably different o The optimum quantity for one of the two functions is therefore not optimum for the other function
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A discharge tube according to the invention is coated with a luminescent material comprising at least one element from each of the following groups:
1. Zinc and cadmium.
2. Sulfur and selenium.
3- Aluminum.
A discharge tube in accordance with the invention therefore comprises a luminescent material constituted by at least one element of the subgroup of the second column of the periodic classification system of the elements, with an atomic number of between 29 and 49, at least. minus one element of the main group of the sixth column of this system having an atomic number between 15 and 35 and aluminum.
The amount of aluminum is preferably between 10-5 and 30 atoms per 100 atoms of zinc plus cadmium.
The contents of other elements are those used up to now for selenides, sulphides or sulphoselenides of zinc and / or activated cadmium.
The tests which served as a basis for the present invention have proved that aluminum can assume the function b) of the halide. For the production of a luminescent material intended for a discharge tube in accordance with the invention, it is therefore possible to freely choose the optimum quantity of halogen for the function mentioned under a).
The invention offers yet another advantage: in some cases the halide can be omitted. In fact, the materials used in a discharge tube according to the invention can be heated to a high temperature in order to obtain the desired crystallization state. The halogen-free compounds in question can advantageously be used when the discharge tube, in which the phosphor is to be provided, has members sensitive to very small amounts of halogen.
For the preparation of the luminescent materials, fluorides of aluminum, glucinium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc and / or cadmium can be employed as the means of crystallization.
Here are some luminescent materials suitable for use in a discharge tube according to the invention: 1. Zinc sulphide with aluminum, which exhibits blue fluorescence, the maximum of which is around 4600AA.
2. Cadmium zinc sulfide with aluminum which, depending on the cadmium content, fluoresces blue to dark red.
The luminescence of the two materials mentioned is obtained not only by excitation by electrons, but also by excitation by means of X-rays or ultraviolet rays.
The invention will be explained in detail with the aid of the exemplary embodiment given below of a luminescent material suitable for a discharge tube according to the invention.
Example, realization.
100 g of ZnS are moistened with 30 cm3 of an Al (NO3) 3 solution containing, per liter, 10-2 gram-atoms of aluminum. After drying by vaporization, the product is mixed well, then heated for one hour, in a quartz crucible, at 1200 ° C. in an atmosphere of H2S. The final product thus obtained exhibits a blue fluorescence whose
0 maximum is approximately 4600A.