Tube luminescent. On sait que, pour obtenir des tubes lumi nescents de différentes couleurs et de bons rendements, on enduit intérieurement ces tubes de matières fluorescentes et qu'on les remplit ensuite d'une atmosphère composée d'un mélange de gaz rares et de mercure. Les radiations du mercure produisent la fluores cence.
Dans ces tubes, les inconvénients dus à la présence du mercure peuvent, en certains cas, être importants:. des taches opaques se pro duisent sur la surface interne du tube après un certain temps; puis, la tension de vapeur du mercure, dépendant beaucoup de la tem pérature, devient, par temps froids (vers 0 ou 5 centigrades) assez faible pour que les radiations du mercure fassent presque com plètement défaut.
Suivant la présente invention, on pare- à ces inconvénients par le remplissage de tels tubes avec un gaz rare ou mélange de gaz rares de numéros atomiques au moins égaux à 36, donc, pratiquement, avec du krypton, du xénon ou leur mélange, à l'exclusion de toute vapeur de mercure, la matière fluorescente utilisée étant une poudre fluorescente au sili cate de zinc, c'est-à-dire une poudre composée au moins pour sa plus grande partie de sili cate de zinc; par exemple de la poudre de willemite.
La demanderesse a en effet reconnu que ces deux gaz excitent la fluorescence d'une poudre fluorescente au silicate de zinc beau coup plus activement que ne le font les trois autres gaz rares pour cette même poudre, ou d'autres poudres fluorescentes actuellement employées dans des tubes de ce genre, et suf fisamment pour permettre de supprimer l'em ploi du mercure.
Par exemple, dans les limites de pression du gaz de remplissage de 1 à 10 mm. de mercure qui sont celles utilisées pour un fonctionnement industriel des tubes luminescents usuels, un tube de 20 mm de diamètre, recouvert intérieurement d'une pou dre fluorescente au silicate de zinc fonction nant avec un courant de 25 milliampères, a une intensité lumineuse de fluorescence nulle lorsqu'il est rempli avec de l'hélium ou du néon.
Ce tube a une intensité lumineuse de fluorescence 1 (en unités arbitraires) lorsqu'il est rempli d'argon sous la pression de 2 mm de mercure qui est sensiblement la pression correspondant au rendement optimum pour ce gaz, et sous la même pression, une intensité lumineuse de fluorescence de 4 à 6 lorsqu'il est rempli de krypton et de 5 à 8 lorsqu'il est rempli de xénon.
L'intensité lumineuse de tels tubes rem plis de krypton, de xénon ou d'un mélange de ces gaz ne subit alors aucun changement appréciable, non plus que leur teinte ni leurs caractéristiques, électriques, lorsque la tempé- rature ambiante descend à des températures basses, alors que les mêmes tubes remplis de mercure subiraient de fortes modifications.
L'intérêt de ces tubes se trouve accru par le fait que le krypton et le xénon ont une très faible chute de tension par mètre de tube; pour une même intensité de courant et un même diamètre, un tube rempli de krypton consomme une énergie 1,5 fois plus faible et un tube rempli de xénon une énergie 3,5 fois plus faible que le même tube rempli de mer cure.
La demanderesse a reconnu que, pour avoir le meilleur rendement lumineux, on avait intérêt à prendre des tubes de gros dia mètre, de l'ordre de 40 à 80 mm recouverts d'une poudre fluorescentë au silicate de zinc, remplis de krypton, de xénon ou d'un mélange de ces gaz sous des pressions d'un à quelques millimètres de mercure et fonctionnant sous des intensités de courant de l'ordre de 50 à 100 milliampères.
Par exemple, avec des tubes de gros dia mètre, comme susdit, poudrés intérieurement avec du silicate de zinc et remplis de xénon sous une pression de 1 mm et fonctionnant au régime de 100 milliampères, la demanderesse a. obtenu des consommations inférieures à 1 watt par bougie décimale.
Luminescent tube. It is known that, in order to obtain luminescent tubes of different colors and good yields, these tubes are coated internally with fluorescent materials and that they are then filled with an atmosphere composed of a mixture of rare gases and mercury. Radiation from mercury produces fluorescence.
In these tubes, the drawbacks due to the presence of mercury can, in certain cases, be significant :. opaque stains appear on the inner surface of the tube after some time; then, the vapor pressure of mercury, very dependent on temperature, becomes, in cold weather (around 0 or 5 centigrade), low enough that the radiations of mercury are almost completely lacking.
According to the present invention, these drawbacks are overcome by filling such tubes with a rare gas or mixture of rare gases of atomic numbers at least equal to 36, therefore, practically, with krypton, xenon or their mixture, at the exclusion of any mercury vapor, the fluorescent material used being a fluorescent zinc silicate powder, that is to say a powder composed at least for its major part of zinc silicate; for example willemite powder.
The Applicant has in fact recognized that these two gases excite the fluorescence of a fluorescent zinc silicate powder much more actively than do the other three rare gases for this same powder, or other fluorescent powders currently used in products. tubes of this kind, and suf ficient to eliminate the use of mercury.
For example, within the pressure limits of the filling gas from 1 to 10 mm. of mercury which are those used for an industrial operation of the usual luminescent tubes, a tube of 20 mm in diameter, covered internally with a fluorescent powder with zinc silicate operating with a current of 25 milliamperes, has a luminous intensity of fluorescence zero when filled with helium or neon.
This tube has a fluorescence light intensity of 1 (in arbitrary units) when filled with argon under the pressure of 2 mm of mercury which is substantially the pressure corresponding to the optimum efficiency for this gas, and under the same pressure, a fluorescence light intensity 4 to 6 when filled with krypton and 5 to 8 when filled with xenon.
The luminous intensity of such tubes filled with krypton, xenon or a mixture of these gases does not then undergo any appreciable change, nor their color or their electrical characteristics, when the ambient temperature drops to temperatures. low, while the same tubes filled with mercury would undergo strong modifications.
The interest of these tubes is increased by the fact that krypton and xenon have a very low voltage drop per meter of tube; for the same current and the same diameter, a tube filled with krypton consumes 1.5 times less energy and a tube filled with xenon 3.5 times less energy than the same tube filled with sea cure.
The Applicant has recognized that, in order to have the best light output, it was advantageous to take tubes of large diameter, of the order of 40 to 80 mm, covered with a fluorescent zinc silicate powder, filled with krypton, xenon or a mixture of these gases at pressures of one to a few millimeters of mercury and operating at current intensities of the order of 50 to 100 milliamps.
For example, with large diameter tubes, as aforesaid, internally powdered with zinc silicate and filled with xenon under a pressure of 1 mm and operating at a rate of 100 milliamperes, the Applicant a. obtained consumptions of less than 1 watt per decimal candle.