Brevet FR2013148A1 — publié le 19700327

l'invention est relative à des lampes à arc à vapeur métallique utilisant plusieurs vapeurs métalliques comme supports- de décharge et agents photo-émissifs et dont l'émission présente une composition spectrale telle qu'elle réalise une lumière sensible-5 ment analogue à celle du soleil ou lumière blanche, avec des rendements très élevés. Dans le passé, les lampes à arc normalement utilisées comme sources lumineuses pour la production de rayonnements à haute intensité étaient la lampe à vapeur de sodium à basse pression et la 10 lampe à vapeur de mercure. La lampe à vapeur de sodium à basse pression avait un net inconvénient dû au fait que la lumière qu'elle émettait était essentiellement celle de la raie D du sodium, un o doublet des longueurs d'ondes 5 896 et 5 890 A. Cette lumière est chromatiquement déséquilibrée et n'est généralement pas acceptable„ 15 La lumière émise par les lampes à vapeur de mercure de la tech nique antérieure présentait également des défauts chromatiques en ce sens que cette lumière avait une teinte un peu bleuâtre sous laquelle les rouges n'apparaissaient pas avec leur vraie coloration, ce qui ne rendait cette lumière acceptable que pour l'éclairage pu— 20 blic, de grands espaces ou des rues et, même dans ces cas, les lampes en question n'étaient compétitives qu'avec des lampes à incandescence et présentaient des efficacités lumineuses qui n'attei- ' gnaient au mieux que 60 lumens par watt. Dans les dernières années, des progrès significatifs et impor-25 tants ont été réalisés dans la technique des lampes à arc à vapeur métallique, en particulier en ce qui concerne leur rendement et leur spectre chromatique. Plus particulièrement, la lampe à décharge électrique à mercure et halogénures métalliques a apporté à l'industrie de l'éclairage une source lumineuse dont les rendements 30 sont supérieurs à ceux de la lampe à vapeur de mercure, si bien qu'en fonctionnement industriel on dispose déjà d'efficacités lumineuses de 80 à 90 lumens par watt. De plus, les caractéristiques chromatiques de ces lampes étaient telles qu'elles reproduisaient avec une bonne approximation celle de la lumière blanche. Bien que 35 des lampes de cette catégorie, dont un exemplaire est donné par le brevet américain 3.234.421, constituent un progrès sensible par rapport aux lampes à vapeur de mercure, les rendements sont encore un peu inférieurs à ceux qu'il est désirable, et théoriquement possible, d'obtenir avec des lampes à arc à vapeurs métalliques. On a 40 rencontré sur ces lampes quelques problèmes de maintien de la 69 24412 2 2013148 luminosité. Un autre progrès en matière à'éclairage a été réalisé avec la lampe à vapeur de sodium à haute pression qui utilise un tube à arc translucide à haute température contenant une paire d'électrodes et 5 un remplissage constitué de vapeur de sodium qui rayonne de la lumière sous des pressions considérablement plus grandes que les lampes à vapeur de sodium de la technique antérieure, généralement de l'ordre de grandeur de 30 à 1 000 Torr de sodium. Ces lampes, qui utilisent l'élargissement des raiea et l'augmentation de rendement 10 d'un fonctionnement à température élevée, sont capables d'atteindre des efficacités lumineuses élevées, dépassant 100 lumens par watt avec un spectre d'émission acceptable du point de vue chromatique, Bien que de telles lampes représentent un grand pas en avant dans la technique des lampes à arc à vapeur métallique, la courbe 15 spectrale de la lampe à vapeur de sodium à haute pression est encore en deçà de ce que l'on désirerait pour certaines applications, en ce sens que son spectre donne une lumière "dorée", faible dans les verts. Bien que ces lampes offrent une réponse chromatique sensiblement meilleure que les lampes à vapeur de mercure ou à vapeur 20 de sodium sous basse pression et qu'elles permettent 11 identification des rouges et autres couleurs semblables qu'on ne pouvait pas reconnaître avec les lampes de la technique antérieure, la lumière qu'elles émettent n'est pas acceptable dans certaines applications d'éclairage pour lesquelles on a besoin d'un spectre plus proche de 25 celui de la lumière blanche„ C'est en conséquence un but de la présente invention que de fournir des lampes à arc à vapeur métallique ayant des efficacités lumineuses très élevées et un spectre d'émission chromatique sensiblement analogue au spectre solaire, et qui satisfassent ainsi les 30 critères généraux de l'éclairage. Un autre but de l'invention est de fournir des lampes à arc à vapeur métallique contenant plusieurs substances métalliques ioni-sables et capables de s'équilibrer entre elles de façon à créer, dans la zone de la lampe ou jaillit l'arc, des conditions thermody-35 namiques telles que toutes les substances métalliques soient compatibles entre elles et qu'on puisse obtenir un fonctionnement stable sur de longues durées, - C'est encore un autre but de l'invention que de fournir des lampes à arc à vapeur métallique ayant plusieurs sortes de métaux 40 incorporés dans leur charge, ladite charge étant partiellement 69 24412 3 2013148 vaporisée pour donner un arc à vapeur métallique émettant de la lumière et présentant de "bonnes caractéristiques chromatiques, un fonctionnement à haute efficacité lumineuse et une longue durée de vie en fonctionnant avec un rendement lumineux élevé. 5 En bref, suivant un mode de réalisation de l'invention, il est prévu une lampe à arc à vapeur métallique qui comporte un tube à arc en matière céramique translucide réfractaire, et également résistante aux attaques chimiques, contenant une paire d'électrodes à arc solides et infusibles disposées en face l'une de l'autre et en-10 tre lesquelles jaillit l'arc. A l'intérieur de l'enveloppe, il est prévu une charge composée de sodium et d'au moins deux sortes d'atomes supplémentaires, ou plus, du groupe comprenant le cadmium, le thallium et le mercure, les constituants précédents sont utilisés de façon à assurer la présence d'une certaine réserve non volatili-15 sée de chacun de ceux qu'on a choisis à l'intérieur de la lampe à ses températures de fonctionnement et de plus leurs proportions sait choisies de façon à réaliser des conditions thermodynamiques qui assurent l'émission d'un spectre blanc ou presque blanc, en même temps que la caractéristique de longue durée à un niveau de rendement éle-20 vé. On comprendra mieux l'invention, avec encore d'autres buts et avantages de celle-ci, à partir de la description ci-après en se référant au dessin ci-annexé qui illustre un mode de réalisation de l'invention sans aucun caractère limitatif et sur lequel : 25 - la fig. 1 montre schématiquement, en coupe verticale par tielle, une lampe établie conformément à l'invention, et - la fig. 2 représente graphiquement la caractéristique d'activité non linéaire d'un exemple typique de système binaire de métaux de charge, ce graphique étant destiné à faciliter la compré-30 hension de certaines caractéristiques des lampes conformes à l'invention. Gomme le montre la fig. 1, une lampe à arc à vapeur métallique sous haute pression 1 comprend une enveloppe extérieure transparente ou ballon en verre 2 de forme ovoïde allongée, le col 3 de l'en-35 veloppe 2 est fermé par une tige rentrante 4 avec une partie comprimée 5 par laquelle passent des entrées de courant en fils rigides 6 et 7 dont les extrémités extérieures sont reliées respectivement à la coquille filetée 8 et au contact central 9 a'un culot à vis classique . 40 l'enveloppe intérieure ou tube à arc 12, qui constitue à 69 24412 4 2013148 proprement parler le tube à décharge de la lampe, est fait, par exemple, en une céramique d'alumine polycristalline frittée à haute densité. On peut aussi utiliser à titre de variante n'importe quelle autre céramique translucide et réfractaire analogue, pourvu qu'elle 5 résiste à l'attaque chimique par le sodium. Des électrodes de tungstène 16 et 17 sont fixées aux extrémités supérieure et inférieure du tube 12 sur des culots 18 et 19 hermétiquement soudés audit tube, dont le premier est un simple organe d'obturation tandis que le second sert à faire le vide lors de la fabrication du tube. Les tiges 10 des électrodes 16 et 17 sont respectivement portées par les culots d'extrémités en niobium par l'intermédiaire de tubes en niobium 20 et 21 qui réalisent -une traversée étanche desdits culots d'extrémité, Chaque électrode peut être constituée, à titre d'exemple, par un fil de tungstène à double enroulement hélicoïdal dont les inter-15 stices sont remplis d'une matière émettriee d'électrons, usage auquel conviennent bien les oxydes alcalino-terreux tels que par exemple l'oxyde de baryum. Le tube 21 est percé d'une lumière 22 et sert de tube d'évacuation lors de la fabrication du tube, ainsi que pour introduire dans ledit tube à décharge une charge de gaz inerte 20 tel que du xénon ainsi que la charge de matière dissociable photo-émissive. L'extrémité inférieure du tube 21 est ensuite écrasée et coupée en 23 où elle est fermée par une soudure à froid. On a représenté dans le fond du culot 19 une certaine quantité de la charge, quelque peu exagérée pour la clarté du dessin. La charge en ex-25 ces peut aussi s'accumuler dans la partie en saillie du tube d'évacuation 21, laquelle a tendance à être à une température plus basse quand la lampe est en fonctionnement0 L'extrémité supérieure du tube à décharge 12 est fixée à l'intérieur de l'enveloppe sur un support 25 constitué par une pièce 30 plate et une tige qui va de l'entrée de courant 6 à l'extrémité d'un téton intérieur 27 à l'extrémité supérieure du ballon, où il est fixé par une agrafe élastique 28 qui est reliée à ladite entrée 6 par une tige latérale 10. L'extrémité inférieure du tube à décharge est raccordée à l'entrée de courant 7 par une pièce plate 29 35 et une courte tige 30. Une éclisse 31 établit une liaison mécanique entre les liges 10 et 30 pour donner de la rigidité à l'assemblage, un isolateur 32 empêchant leur mise en court-circuit. L'espace intermédiaire entre les deux enveloppes est vide, ce vide étant réalisé avant de sceller hermétiquement l'enveloppe extérieure. Ensui-40 te, un absorbeur classique, tel que,du baryum en poudre à l'état 69 24412 5 2013148 métallique, pressé dans des canaux creux 33» est utilisé pour faire jaillir un arc de décharge ou "flash" afin d'assurer un bon vide. Une autre possibilité est aussi d'utiliser un gaz rare ou inerte à masse molaire élevée. 5 Afin d'éviter la présence d'oxygène dans le tube à décharge 12, ce qui aurait pour conséquence la formation d'aluminate de sodium ou de combinaisons analogues avec l'alumine dudit tube à décharge ou avec les constituants des soudures d'étanchéité, on peut introduire à l'intérieur de celui-ci un absorbeur d'oxygène et de même 10 dans l'espace intermédiaire de la lampe où l'on peut par exemple prévoir un dépôt d'un absorbeur 43 constitué d'un, métal réactif sur la plaquette 44 suspendue par une tige 46 au support supérieur 25. De tels absorbeurs sont des métaux qui ont, dans un intervalle de température donné, une énergie libre de réaction, lors de la forma-15 tion de leur oxyde et par mole d'oxygène, plus négative que l'énergie libre de formation de l'aluminate de sodium par mole d'oxygène dans le tube à décharge à alumine. Les gaz inertes utilisables aux fins de démarrage dans les tubes à arc de lampes électriques à décharge suivant l'invention sont, r- 20 par ordre de masses atomiques croissantes, l'hélium, le néon, l'argon, le krypton et le xénon, ce dernier étant préférable. Gomme le xénon est cher, on peut, par mesure d'économie,utiliser du krypton ou de l'argon, seul ou additionné de xénon, mais ceci s'accompagne généralement d'un certain sacrifice sur le rendement. La valeur 25 particulière de la pression de xénon qui donne le maximum de rendement dans une lampe donnée dépend de nombreux facteurs. On a cependant établi que des pressions de xénon allant de 5 à 100 Torr sont acceptables, néanmoins, les lampes suivant l'invention se construisent de préférence en utilisant approximativement 20 Torr de xénon. 30 La caractéristique de la présente invention est relative aux modifications des constituants de la charge et des paramètres de fonctionnement qui permettent d'obtenir des caractéristiques spectrales d'émission notablement meilleures avec, non seulement la conservation des efficacités lumineuses élevées qui caractérisent 35 la lampe à vapeur de sodium à haute pression, mais dans bien des cas une augmentation de cette efficacité grâce aux éléments rayonnants supplémentaires ajoutés à la charge métallique que contient l'enveloppe de la lampe» Suivant l'invention, la charge de remplissage de la lampe con-40 tient des quantités déterminées à l'avance de sodium et d'au moins 69 24412 6 2013148 deux matières supplémentaires du groupe qui comprend le thallium, le cadmium et le mercure, étant entendu qu'il est préférable d'utiliser à la fois tous ces éléments. la technique antérieure a reconnu depuis 1916 la possibilité 5 théorique de corriger la caractéristique spectrale non satisfaisante d'une lampe à arc à vapeur métallique donnée en y ajoutant des constituants qui, utilisés isolément, émettent les radiations qui manquent dans la caractéristique spectrale de la lampe qu'il s'agit de perfectionner. Ainsi par exemple, on peut immédiatement avancer 10 que, puisque la lampe à vapeur de sodium à haute pression est quelque peu déficiente dans la partie du spectre visible qui correspond aux verts, on pourrait l'améliorer par l'addition d'un corps comme le thallium qui émet du vert, afin'de remédier à cette insuffisance, En pratique, cependant, on ne peut pas se contenter, pour atteindre 15 le but recherché, d'ajouter purement et simplement à une telle lampe une certaine quantité de thallium, déterminée à partir de sa propre tension de vapeur et de ses caractéristiques de température. Avec de telles additions, non seulement on n'arrive pas à corriger le spectre d'émission, mais on enregistre des effets nuisibles 20 quant au rendement de la lampe et à sa tension de fonctionnement» A partir des recherches à la base de l'invention, on a reconnu que la thermodynamique de l'équilibre liquide-vapeur dans les conditions qui régnent à l'intérieur d'une lampe du type à décharge par arc de vapeur métallique fait intervenir un certain nombre de 25 paramètres qui sont interdépendants, en sorte qu'une modification de l'un d'eux a de fortes répercussions sur les autres. Ainsi, par exemple, l'addition de thallium à une lampe à vapeur de sodium modifie considérablement les caractéristiques du sodium déjà présent dans la lampe au point de vue de l'émission spectrale» 30 Etant donné ce qui précède et vu le nombre des variables qui interviennent dans ces lampes, parmi lesquelles se trouvent le nombre et les quantités des produits d'addition, la température de fonctionnement de la lampe, ainsi que l'intensité du courant qui la traverse et la t ension appliquée à ses bornes, il est pratiquement 35 impossible de déterminer par des méthodes empiriques les quantités et la nature des constituants de la charge dans une lampe à décharge dans une vapeur métallique pour que cette lampe fournisse une lumière blanche avec des efficacités lumineuses supérieures à 100 lumens par watt. 40 D'une façon générale, il a été reconnu que 1'"activité" d'une 69 24412 7 2013148 substance, définie comme le rapport de sa pression partielle, dans une enceinte fermée, au-dessus d'un alliage contenant la même substance, à la pression partielle qu'elle aurait en l'absence de tout autre constituant en équilibre avec sa propre phase liquide ou so-5 lide peut être considérablement affectée par les autres constituants présents dans le système. la fig. 2 représente un graphique d'activité typique pour un simple système binaire de sodium et de thallium. Sur cette figure, l'axe des abscisses est gradué en pourcentages allant d'un pourcen-10 tage nul de thallium avec 100 $ de sodium à 100 fo de thallium et 0 fo de sodium, l'axe des ordonnées est gradué en activités des constituants, sodium ou thallium, de 0 à 1,0, lesdites activités étant normées pour tenir compte de la différence des tensions de vapeur des constituants purs. Sur la fig. 2, les- diagonales représentent 15 les variations linéaires idéales des activités auxquelles on pourrait s'attendre, tandis que les courbes en trait plein représentent les variations réelles de ces activités. Gomme on peut le voir sur le graphique de la fig, 2, l'addition de faibles pourcentages de thallium à une charge constituée 20 initialement de sodium donne une très faible activité du thallium et, de ce fait, la tension de vapeur du thallium auf-dessus de la phase liquide va être bien moindre qu'elle ne serait au-dessus d'un bain de thallium pur et aussi sensiblement moindre/ qu'elle ne le serait au-dessus d'une solution idéale du type linéaire. D'une fa-25 çon analogue, pour de très faibles concentrations de thallium, la concentration, et par conséquent la pression, du.- sodium dans la phase vapeur n'est pas sérieusement affectée. Il en est de même pour les pressions du thallium avec de faibles additions de sodium à l'autre extrémité du graphique. Un fait qui, par contre, est d'un 30 grand intérêt est que, lorsqu'on a ajouté au sodium une quantité de thallium suffisante pour que la teneur de cet élément dans la phase vapeur prenne une valeur notable, cette addition de thallium a considérablement réduit la teneur en sodium de la phase vapeur, en sorte que les activités tant du sodium que du thallium sont bien moin-35 dres qu'elles ne seraient pour une uiême charge de l'un ou de l'autre de ces éléments dans une lampe en l'absence de l'autre, la brève description qu'on vient de donner d'un système binaire simplifié illustre le _:enre de complications dues à la présence simultanée de trois constituants, ou plus, dans la charge a'une lampe à are à va-40 peur métallique. Pour cette raison, il est clair qu'on ne peut pas 69 24412 8 2013148 ajouter purement et simplement à la charge d'une lampe une quantité d'une substance donnée, déterminée sur la base de sa propre courbe de tension de vapeur, pour faire émettre à ladite lampe les radiations du spectre de cette substance sans influencer en même temps 5 radicalement la contribution des autres éléments dans une mesure telle que le rendement et le rendu des couleurs soient sérieusement affectés dans le sens d'une détérioration» On a encore trouvé, d'une façon tout à fait inattendue, un critère directeur supplémentaire pour la réalisation de caractéris-10 tiques spectrales d'émission améliorées et pour le maintien d'une efficacité lumineuse élevée dans les lampes à arc à vapeur métallique utilisant deux constituants ou plus, à savoir que, pour obtenir la présence dans la phase vapeur à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe d'un constituant donné dans la proportion désirée, telle qu'on 15 l'a déterminée par voie analytique, il faut qu'il y ait une certaine quantité de ce constituant en excès dans la phase liquide en é-quilibre avec la phase vapeur. On a de plus établi que, si l'un des constituants d'une charge plurimétallique dans une lampe à arc à vapeur métallique doit être présent en excès dans la phase liquide 20 à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe, il est nécessaire qu'il y ait aussi une certaine quantité de chacun des autres constituants en excès dans la phase liquide. Quand ces conditions sont satisfaites, et en ce cas seulement, il est possible de régler correctement les valeurs désirées des pressions partielles de chacun des consti-25 tuants donnés à l'intérieur de la charge d'une lampe à arc à vapeur métallique„ On a également établi qu'il fallait que la température de fonctionnement de la lampe tînt compte de la caractéristique de tension de vapeur du mains volatil des métaux constituants de la 30 charge et fût compatible avec celle-ci. Le terme de "température de fonctionnement de la lampe", tel qu'il est utilisé ici, s'entend pour désigner la température de l'alliage liquide des métaux qui est en équilibre avec la phase vapeur à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe. En général, c'est également la température de la par-35 tie la plus froide de la paroi de cette enveloppe, bien que pour des configurations exceptionnelles, souvent superflues et inhabituelles , dès parties de l'enveloppe voisines de la soudure terminale il est concevable que leur tracé soit tel qu'il donne lieu à un gradient de température dans la phase liquide, ce qui ferait que la 40 partie la plus froide de la paroi de l'ampoule puisse être quelque 69 24412 9 2013148 peu différente, quoique dans une faible mesure, de celle de la surface du liquide qui est en équilibre avec la phase vapeur et qui est celle qu'on envisage ici comme définissant la "température de fonctionnement de la lampe". À titre d'illustration de cette condi-5 tion relative à la température, on peut noter que,, si le thallium devait être un constituant utilisé dans la charge de lampes suivant l'invention, du fait que sa tension de vapeur est relativement faible vis-à-vis de celle d'autres substances utilisées dans cette même lampe, il faudrait porter les températures de fonctionnement 10 jusque vers 750°C, tandis que par ailleurs, si le thallium ne devait pas être au nombre des constituants utilisés, il est possible de faire fonctionner la lampe à des températures inférieures à 700°Œ Un autre paramètre qui a une grande importance dans le fonctionnement des lampes suivant l'invention est la "température de 15 fonctionnement de la lampe". Bien qu'un certain ensemble de constituants métalliques de la charge ajoutée dans l'enveloppe de la lampe puisse être suffisant pour réaliser le spectre d'émission désiré à une température particulière, un tel ensemble de constituants n'est pas nécessairement correct pour la même lampe si elle fonc-20 tionne à une température sensiblement différente. Une fois qu'on a reconnu ceci, cependant, il n'en résulte pas un problème insoluble puisque, dès lors qu'on a déterminé l'ensemble de constituants utilisable pour un système ternaire ou quaternaire donné à une température donnée et connaissant le sens de la variation de la quantité 25 de n'importe quel constituant nécessaire à la production du spectre désiré et le rendement de fonctionnement, on peut déterminer les gammes de pourcentages qui conviennent pour fonctionner correctement à des températures différentes. En général, les critères des lampes suivant l'invention sont les suivants : 30 1°) quel que soit le nombre des constituants de la charge, il faut qu'il y ait au moins une certaine quantité de chacun d'eux qui reste à l'état non vaporisé à la température de fonctionnement de la lampej 2°) il faut choisir la température de fonctionnement de la 35 lampe et la composition de la charge qu'on y met de façon à obtenir qu'il y ait la proportion désirée de chacun des constituants à la fois dans chacune des phases liquide et vapeur àr l'intérieur de l'enveloppe de la lampe pendant son fonctionnement; 3°) l'efficacité lumineuse du rayonnement émis par la lampe 40 dans les conditions de fonctionnement doit être de l'ordre de 100 69 24412 10 2013148 lumens par watt ou davantage ; 4°) il faut que le spectre d'émission de la lampe comprenne un ou plusieurs constituants dont les intensités maxLasa soient dana • __ ^ o 1!intervalle de 5 050 à 5 500 A, les intensités de pointe corres- 5 pondantes étant d'au moins 10 % de 15intensité maximum du rayonnement total. Pour satisfaire aux critères précédents, on a choisi la charge à 11 intérieur de l'enveloppe de la lampe dans un système quateriiai-re comprenant le sodium et au moins deux des éléments thallium, cad-10 ïïiiuBi et mercure. Bien que les constituants présents puissent être le sodium et deux autres, il est préférable qu1ils soient présents tous les quatre. Quand tous les constituants sont présents, on peut utiliser un intervalle de températures d'environ 750 à 1 000°C pour obtenir un rayonnement pratiquement blanc avec une efficacité lumi-15 neuse élevée. Dans le cas d'un système quaternaire dans lequel tous les constituants sont présents, l'intervalle de fonctionnement pour toutes les températures est obtenu quand les pressions partielles des constituants à 18intérieur de la lampe sont dans les intervalles suivants et satisfont aux critères suivants : 20 Tableau I Elément Pression partielle _3 Sodium 1.10 à 0,6 atm,, _p Thallium 0 à 10 atm,, Cadmium 0 à 1,5 atm. 25 Mercure 0 à 3,0 atm0 Comme le thallium, ou le cadmium, ou le mercure, peut être absent ou présent dans une très faible proportion, il faut satisfaire aux conditions supplémentaires suivantes : 1°) la somme des pressions partielles du mercure et du cadmium 30 est dans l'intervalle approximatif de 0,05 à 4 atm., 2°) si la pression partielle du thallium est inférieure à environ 1.10~^ atm„, celle du cadmium doit être au moins égale à environ 1 ,0 atm„ Dans le système quaternaire, comme on l'a indiqué précédemment, 35 il est préférable que les quatre constituants soient présents et qu'ils soient dans la charge en quantités telles que la vapeur en équilibre avec les parties non volatilisées de ces constituants ait les pressions partielles suivantes î à9 24412 11 2013148 Tableau II Elément Pression partielle Sodium 3.10 à 0,3 atm0 'Thallium 10"^ à 3 = 10"^ atm. 5 Cadmium 0,1 à 0,6 atme Mercure 0,05 à 1 atm0 Comme tous les constituants sont présents dans les intervalles fixés au Tableau II et puisque la pression du thallium ne tombe pas au-dessous de 10-^ atm., il n'est pas nécessaire d'ajouter d'autres 10 conditions, si ce n'est que la température de fonctionnement de la lampe doit être telle que les pressions partielles à l'intérieur de la lampe tombent à l'intérieur des intervalles ci-dessus et que le spectre d'émission ait ses maxima à l'intérieur des intervalles qui ont été spécifiés dans ce qui précède. Cet intervalle de températu-15 re est d'environ 750 à 1 000°C. Une condition supplémentaire est encore imposée à la quantité de sodium chargée dans les lampes suivant l'invention. Le sodium, qui est un métal à forte activité chimique, tend à réagir sur l'alumine à forte densité qui constitue, dans un mode de réalisation pré-20 férentiel, la paroi de l'enveloppe de la lampe, pour former de l'a-luminate de sodium (Na Al 0^), ce qui pose des problèmes thermiques avec cette paroi de l'enveloppe et réduit en outre ses propriétés de transmission de la lumière. Pour éviter la formation d'aluminate de sodium ou la formation d'aluminates complexes analogues à partir 25 des matières d'étanchéité, il faut que la pression partielle du sodium à l'intérieur du tu.be à décharge soit maintenue au-dessous de certaines valeurs bien définies qui sont fonction de la température. La réaction chimique fondamentale pour cette attaque est la suivante : 30 3 Ha + 2 Âl2 0^ a*- 3 Ha'Al 02 + Al et la pression maximum admissible pour le sodium est fixée par la relation : los10 PîTa 5,61 DC - ?p- 35 dans laquelle P^ est en atmosphères et T en 0 K. Quelques valeurs des maxima sont les suivantes : 69 24412 12 2013148 Températures Tableau III Pressions partielles maxima du sodium 680°G 780° G 900° C 0,05 atm. 0,30 atnu 0,90 atm. 2,40 atm. 1 000°G 10 15 20 25 30 35 Ceci, conjointement avec ce qui précède, définit les limites imposées à l'addition de produits métalliques à la charge des lampes suivant l'invention. Dans ces lampes, les substances autres que le sodium (qui est un constituant nécessaire) choisies pour constituer la charge qui fournit la vapeur support de l'arc émettant la lumière sont ajoutées pour les raisons suivantes. On utilise le mercure parce que le complexe moléculaire sodium-mercure émet un précieux constituant de la partie rouge du spectre visible. De plus, la présence du mercure donne des caractéristiques de démarrage intensité-tension-temps de nature à faciliter un amorçage rapide de l'arc principal qui émet la lumière. Le mercure é-tant chimiquement inerte est précieux dans la lampe en ce sens que ses atomes tendent à établir un tampon thermique qui protège les parois de l'enveloppe de la lampe contre l'action éminemment corro-sive des vapeurs de sodium et qu'il permet de restreindre l'étendue de l'arc émissif à environ les deux tiers du diamètre intérieur du tube à décharge. Ainsi, bien que les températures dans l'arc puissent s'élever à 4 000°C et plus, on peut facilement limiter la température de la partie la plus chaude de la paroi de l'enveloppe à moins de 1 300°C au maximum et entre 1 200 et 1 250°G dans un mode de réalisation préférentiel. Un résultat vraiment précieux, et qui n'est pas évident, de la présence de mercure dans l'enveloppe d'une lampe contenant à la fois du sodium et du thallium dans les conditions de l'invention, où une certaine quantité de chacun des constituants de la charge demeure non volatilisa^ est que le mercure contrôle d'une façon unique et permet d'optimiser les conditions thermodynamiques du comportement chimique sodium-thallium aux températures et pressions utilisées dans les lampes suivant l'invention. Le thallium et le cadmium s'avèrent utiles dans les lampes suivant l'invention pour les raisons suivantes. Ni l'un ni l'autre de ces deux éléments ne contribue en aucune façon à une attaque nuisible des vapeurs sur la paroi de l'enveloppe en alumine. D'une 69 24412 13 2013148 façon analogue, ils ne contribuent en aucune manière à une action destructive sur les joints etanch.es utilisés pour faire passer les électrodes d'entrée de courant dans le tube à décharge. De plus, le point de fusion et les pouvoirs d'ionisation du thallium et du cad-5 mium sont dans des limites propres à permettre leur utilisation dans un système quaternaire et à réaliser les rendements chimiques et lumineux désirés. Enfin, le thallium et le cadmium sont utiles dans les lampes suivant l'invention en ce sens qu'il n'est pas nécessaire de prévoir d'absorbeurs supplémentaires autres que ceux qui 10 sont normalement prévus dans une lampe à vapeur de sodium à haute pression pour éliminer les constituants nuisibles tels que l'hydrogène, l'oxygène ou la vapeur d'eau. Tandis que les critères généraux précédents ont été établis à titre de cadre à l'intérieur duquel on peut faire varier les cons-15 tituants de la charge et les températures de fonctionnement des lampes suivant l'invention, on donne ci-après des critères plus particuliers relatifs à des systèmes déterminés et à des volumes et configurations particuliers des enveloppes des lampes. On se rendra cependant compte de ce que, pour une température de fonctionnement 20 donnée, les pressions partielles et concentrations atomiques des constituants en excès sont essentiellement indépendantes du volume de la lampe. Ainsi qu'on l'a indiqué précédemment, les lampes suivant l'invention comportent généralement une enveloppe intérieure ou tube à décharge qui contient les électrodes entre lesquelles 25 jaillit l'arc et la charge métallique. Le support mécanique pour l'enveloppe intérieure est également contenu à l'intérieur de l'enveloppe extérieure et celle-ci peut éventuellement contenir aussi une atmosphère gazeuse adéquate pour aider à dissiper la chaleur intense qui se dégage dans l'enveloppe intérieure et maintenir les 30 conditions de fonctionnement optima. L'enveloppe intérieure est généralement faite d'une céramique d'alumine à haute densité ou d'une céramique polycristalline translucide analogue ayant une bonne résistance à l'action corrosive de métaux et vapeurs métalliques tels que le sodium et sa vapeur à des températures élevées, de l'ordre 35 de 1 200°G et plus, et qui sont au moins translucides et transmettent la lumière des radiations du spectre visible. - ^ Une lampe de 400 W construite suivant l'invention utilise un tube à décharge cylindrique en alumine polycristalline à haute densité d'un diamètre intérieur de 7 mm et d'une longueur approximative 40 de 11 mm, enfermant un volume d'environ 4 cm . Un système quaternaire 69 24412 14 2013148 convenable comprenant du sodium, du thallium, du mercure et du cadmium utilisé à une température de lampe voisine de 780°C peut avoir les intervalles de pressions partielles suivants à l'intérieur de la lampe. 5 Tableau 17" Elément Pression partielle Sodium 1.10"3 à 0,3 atm0 Thallium 0 à 4.10~^ atm. Cadmium 0 à 0,8 atm» 10 Mercure 0 à 4,0 atm» Du fait de la possibilité d'avoir des pressions partielles nulles pour le thallium, le cadmium ou le mercure, il faut aussi respecter les conditions suivantes : 1°) si la pression partielle du thallium doit être inférieure 15 à 1.10"4 atm. environ, la pression partielle du cadmium est d'au moins 0,1 atm. environ, et, comme corollaire de cette acigence, si la pression partielle du cadmium doit être inférieure à 0,1 atm. environ, celle du thallium atteint au moins 1.10"^ atm. environj 2°) la somme des pressions partielles du cadmium et du mercure 20 est d'au moins 0,1 atm. environ, mais ne peut dépasser environ 4,0 atm» Dans le cadre des intervalles précédents de pressions partielles admissibles pour les éléments précédents utilisés dans une lampe fonctionnant à des températures voisines de 780°C, un ensemble 25 préférentiel d'intervalles de fonctionnement est donné par le tableau ci-après. Tableau Y Elément Pression partielle Sodium 3,2 . 10~3 à 0,25 atm. 30 Thallium 10~4 à 3»0 . 10-4 atm. Cadmium 0 à 0,6 atm0 Mercure 0 à 0,8 atm„ Puisque soit le cadmium, soit le mercure peut avoir -une pression partielle nulle dans les intervalles précédents, il faut sa-35 tisfaire au critère supplémentaire suivant : - la somme des pressions partielles du mercure et du cadmium est comprise dans l'intervalle approximatif de 0,1 à 0,8 atm. Un exemple particulier de réalisation d'une lampe de 400 W suivant l'invention dans le cadre des critères précédents contient 40 les pressions partielles suivantes» 69 24412 15 2013148 Tableau VI Elément Pression -partielle _3 Sodium 6.10 atm. Thallium 2,2 „ 10~4 atm, 5 Cadmium 0,23 atm. Mercure 0,13 atm. Les pressions partielles précédentes peuvent être réalisées dans la lampe ayant les dimensions indiquées plus haut avec les proportions suivantes des constituants dans la charge : 10 Tableau VII Concentration atomique Masse Quantité restante Elément dans la charge de dans la réserve non vaporisée la charge non vaporisée Thallium 0,63 112,0 mg 111 ,999 nig 15 Sodium 0,20 4,0 mg 3,996 mg Cadmium 0,15 15,5 mg 14,7 mg Mercure 0,02 4,2 mg 3,45 mg Une lampe de 400 W à tube à décharge garnie de cette charge utilisait un ballast standard du commerce pour lampes à vapeur de 20 sodium à haute pression et supportait une tension d'arc de 101 V, d'où résultait une température de fonctionnement de 780°C. L'efficacité lumineuse de cette lampe était de 110 lumens par watt avec un spectre d'émission presque blanc. Pour donner encore un autre ensemble de critères directeurs, 25 les données ci-après définissent les intervalles de pressions partielles dans le cadre le plus large et également dans les modes de réalisation préférentiels pour un système quaternaire comprenant du sodium, du cadmium, du thallium et du mercure dans une lampe fonctionnant à une température d'environ 900°C. A cette température, 30 les intervalles larges admissibles pour les constituants et les conditions exprimées par les pressions partielles des constituants régnant à l'intérieur de l'enveloppe de la lampe à la température de fonctionnement sont comme suit. Tableau VIII 35 Elément Intervalles de pressions partielles Sodium 0,001 à 0,6 atm, I-lercure 0 à 3 atm. Cadmium 0 à 1 atm„ Thallium 0 à 3.10-3 atm. 40 Puisqu'il est possible que l'un quelconque des constituants 69 24412 16 2013148 mentionnés ci-dessus dans le groupe mercure, cadmium et thallium soit absent, les conditions supplémentaires suivantes doivent être appliquées : 1°) la somme des pressions partielles du cadmium et du mercure 5 est d'environ 0,05 à 3 atm.; 2°) si la pression partielle du thallium doit être inférieure à 3.10-4 atm. environ, celle du cadmium est supérieure à 0,1 atm. environ. A la température d'environ 900°C, dans un mode de réalisation 10 particulier qui émet un spectre blanc de qualité supérieure, il est désirable que les constituants ajoutés soient susceptibles d'avoir les pressions partielles suivantes. Tableau IX Elément Pressions partielles 15 Sodium 0,005 à 0,35 atm. Cadmium 1,1 à 0,6 atm. Mercure 0,05 à 1,0 atm. Thallium 1.10"^ à 3.10*"^ atm. Dans le cadre général des critères énoncés ci-dessus, ce qui 20 suit représente un exemple particulier des pressions partielles, des quantités des éléments dans la réserve liquide et de leur dosage nécessaire pour réaliser les pressions partielles requises dans une lampe fonctionnant à une température approximative de 900°C en utilisant la lampe dont les dimensions ont été fixées précédemment,, 25 Tableau X Masse restante Pression CanœnbrafcLai atomique M , Elément dans la partielle de l'élément dans -, e réserve liquide dans la lampe la réserve liquide ar^ 30 Sodium 4,0 mg 0,3 atm0 0,500 4,2 mg Thallium 31,697 mg 4,7 . ICT^atm. 0,445 31,7 mg Mercure 2,45 mg 0,3 atm» 0,035 4,3 mg Cadmium 0,8 mg 0,12 atm» 0,020 1,2 mg Par raison de simplicité, conformément à l'invention, on a trouvé que certains systèmes ternaires qui sont des cas particu-35 liers des systèmes quaternaires indiqués précédemment conviennent pour réaliser des lampes d'efficacité lumineuse élevée avec un spectre d'émission agréable blanc ou analogue à la lumière solaire. Un de ces systèmes ternaires comprend les vapeurs de sodium, de thallium et de mercure. Un avantage particulier de ce système est 40 d'exiger un plus petit nombre d'éléments métalliques pour sa fabri- 69 24412 17 2013148 cation. Pour la gamme de températures de fonctionnement d'environ 750 à 1 000°G, les valeurs des pressions partielles et les concentrations atomiques correspondantes dans la réserve de chacun des constituants de ce système ternaire sont les suivantes. Tableau XI Concentration atomique Elément dans la réserve Pression partielle à 75Q°C à 1 000°G 10 Sodium 0,13 à 0,3 0,2 à 0,52 1.10"3 à 0,6 atm. Mercure 0,015 à 0,25 0,015 à 0,15 0,05 à 4 atm. Thallium 0,58 à 0,95 0,33 à 0,98 1.10~4 à 1.10-2 atm. Pour des températures intermédiaires entre 750 et 1 000°C, les intervalles de concentrations atomiques admissibles sont intermé-15 diaires entre celles du tableau ci-dessus. Pour une charge donnée quelconque, la somme des concentrations atomiques est l'unité. De préférence, cependant, on fait fonctionner les lampes suivant l'invention qui utilisent ce mélange ternaire dans les limites suivantes de pressions partielles et de concentrations atomiques 20 dans la réserve. Tableau XII Concentration atomique Elément dans la réserve Pression partielle à 750°0 à 1 000°G 25 Sodium 0,13 à 0,15 0,3 à 0,4 2.10"^ à 0,3 atm. Mercure 0,015 à 0,9 0,015 à 0,3 0,08 à 0,8 atm. Thallium 0,85 à 0,95 0,52 à 0,97 2.10-4 à 2,5.10"3 atm. Un exemple particulier de charge n'utilisant que du sodium, du mercure et du thallium et émettant avec une efficacité élevée une 30 lumière presque blanche dans une lampe fonctionnant aux environs de 900°C est le suivant. Tableau XIII 35 Concentration atomique Masse du Elément Pression partielle de l'élément en excès constituant dans la réserve dans la charge Sodium 0,01 atm. 0,147 1,0 mg Thallium 0,0022 atm0 0,835 - 50,6 mg Mercure 0,3 atm. 0,018 3,0 mg Dans ëncore un autre mode de réalisation de l'invention, on 40 peut utiliser le système ternaire de mercure, sodium et cadmium. Ge 69 24412 18 2013148 système particulier est avantageux en ce sens que, ne contenant pas de thallium, il permet d'abaisser sensiblement la température minimum du fonctionnement, jusqu'à 650°C par exemple, tout en maintenant des tensions de vapeur du sodium, du cadmium et du mercure 5 suffisantes pour obtenir des caractéristiques de fonctionnement acceptables, les intervalles de pressions partielles généralement utilisables des constituants de ce système ternaire sont donnés dans le tableau suivant pour des températures comprises approximativement entre 650 et 900°C0 10 Tableau XIV Elément Pression partielle Sodium 0,01 à 0,2 atm0 Cadmium 0,10 à 1,0 atm„ Mercure 0 à 4,0 atm. 15 Un cas particulier du système précédent est le système binaire sodium-cadmium qui peut aussi donner des lampes utilisables. Dans ce cas, la pression du cadmium devrait se trouver dans l'intervalle de 0,1 à 1,0 atm„ La pression totale du mercure et du cadmium ne doit en aucun cas dépasser 4 atm. 20 Dans le cadre de l'ensemble de combinaisons utilisables précé dent, le tableau suivant fixe les intervalles préférentiels des constituants pour le système ternaire comprenant le sodium, le cadmium et le mercure, ces intervalles s'étant avérés propres à réaliser des lampes à arc à vapeur métallique d'efficacité lumineuse 25 élevée émettant une lumière presque blanche. Tableau XV Elément Pression partielle Sodium 0,015 à 0,05 atm. Mercure 0 à 1,00 atm. 30 Cadmium 0,1 à 0,25 atm. Les intervalles de pressions ci-dessus du système ternaire comprenant du mercure, du cadmium et du sodium sont utilisables dans une lampe fonctionnant à des températures aussi basses que b80°C pour obtenir le résultat désirée 35 Une réalisation particulière d'une lampe suivant cette varian te de l'invention est représentée par une lampe fonctionnant à une température d'environ 680°C avec la même configuration géométrique et les mêmes dimensions que l'on a indiquées plus haut, à savoir un diamètre intérieur de 7 mm et un volume d'environ 4 cm3 et cons-40 truite pour avoir les pressions partielles suivantes de chacun des 69 24412 19 2013148 10 constituants, en relation avec leurs concentrations atomiques dans la réserve liquide et on peut l'obtenir en mettant dans l'enveloppe les masses de chacun des constituants indiqués au tableau ci-après. Tableau AVI Concentration atomique Masse d'origine Elément Pression partielle de l'élément dans dans la réserve la charge Sodium 0,04 atm. 0,43 4,03 mg Cadmium 0,14 atm. 0,49 22,70 mg Mercure 0,10 atm. 0,08 7,10 mg Il résulte évidemment de ce qui précède que l'on peut imaginer d'autres mélanges ternaires contenant du sodium et deux autres éléments du groupe comprenant le thallium, le cadmium et le mercure avec des conditions de charge et des températures de fonctionnement 15 appropriées pour émettre avec un bon rendement une lumière chroma-tiquement agréable. Bien qu'on ait choisi le thallium et le cadmium comme source idéale du constituant vert de la source lumineuse suivant l'invention et qu'on l'ait décrite dans le cas d'un système quaternaire, 20 il est possible d'appliquer ses principes pour ajouter certaines autres sortes de vapeurs métalliques photo-émissives et d'en utiliser plus de quatre à la fois, pourvu qu'on respecte les critères thermodynamiques exposés ici. D'autres métaux émettant des radiations avec des lignes inten-25 ses dans la zone spectrale verte sont le magnésium, le baryum, le strontium, le cuivre, l'argent, le scandium, le lanthane, le cérium, le praséodyme et le samarium. le thallium et le cadmium ont été choisis comme émetteurs de vert parmi les autres éléments ci-dessus et a'autres émetteurs de vert pour être combinés avec le mercure et 30 le sodium, dans les conditions et sous les contraintes exposées précédemment ici, en tant que contribuant à constituer un système idéal pour la production de lampes à arc à vapeurs métalliques émettant une lumière blanche et présentant la combinaison idéale d'efficacité lumineuse élevée, bonnes caractéristiques chromatiques et 35 bonne stabilité, leur choix a été dicté par le fait qu'ils satisfont de façon exceptionnelle et supérieure aux critères thermodynamiques définis icio A partir des critères généraux précédents, de la description détaillée et des exemples particuliers de lampes fonctionnant sui-40 vant les principes de l'invention, il est bien évident qu'on a 69 24412 20 2013148 réalisé un nouveau type perfectionné de lampe à arc à vapeur métallique contenant du sodium et d'autres vapeurs métalliques chimiquement compatibles présentes dans des proportions thermodynamiquement équilibrées pour produire une lumière blanche analogue à celle du 5 soleil avec une efficacité lumineuse qui dépasse 100 lumens par watt 0 Les lampes suivant l'invention sont caractérisées par la nature et les quantités des métaux présents dans la phase gazeuse, par la température de fonctionnement de la lampe et par la condition 10 essentielle qu'il y ait un excès de chacun des métaux dans la réserve liquide en équilibre avec la phase vapeur. De la sorte, les lampes suivant l'invention peuvent être caractérisées comme des lampes à pression "limitée par l'excédent", à 1'encontre des lampes à arc à vapeur métallique de la technique an-15 térieure qu'on peut caractériser comme des lampes à pression "limitée par la quantité". Cette différence a au moins deux caractéristiques distinctes qui contribuent à les rendre supérieures aux lampes de la technique antérieure, à pression "limitée par la quantité". Dans les lampes à pression "limitée par la quantité", toute 20 disparition partielle d'un constituant quelconque de la phase vapeur, comme par exemple par "consommation totale" ou activité chimique modifie les conditions thermodynamiques d'émission de la lampe et a des effets néfastes sur son spectre d'émission et sur son rendement o 25 En plus, on peut remarquer que les pressions partielles utili sées sont, dans certains cas, tout à fait basses» Si l'on ajoute dans une lampe de 400 ou 1 000 ¥ par exemple une quantité suffisante pour obtenir seulement une telle pression partielle, il faut faire des additions de moins d'un milligramme de sodium tout au moins. 30 II est évident qu'en plus de la difficulté d'une telle tâche un contrôle précis est extrêmement difficile à réaliser» Les difficultés précédentes ont une grande importance, car, ainsi qu'on l'a exposé précédemment, si un des constituants de la charge métallique est "limité en quantité", il faut qu'il en soit 35 de même pour les autres0 69 24412 21 2013148 REVENDICATIONS 1 - Une lampe électrique à arc de décharge caractérisée par : (a) une enveloppe céramique étanche et translucide; (b) line paire d'électrodes à arc solides disposées à distance 5 l'une de l'autre et délimitant entre elles tin intervalle où jaillit l'arc à forte intensité qui émet la lumière; (c) une charge de démarrage constituée par un gaz à potentiel d'ionisation relativement faible contenue dans ladite enveloppe; (d) une charge photo-émissive par ionisation thermique conte-10 nue dans ladite enveloppe et comprenant du sodium ainsi que deux au moins des éléments mercure, thallium et cadmium, lesdits éléments étant présents à des concentrations telles qu'une partie de chacun des constituants de ladite charge demeure à l'état non vaporisé aux températures de fonctionnement de la lampe, les quantités desdits 15 éléments étant suffisantes pour assurer aux températures de fonctionnement de la lampe de 650 à 1 000°G les pressions partielles suivantes : sodium : de 1.10 ^ à moins de 0,6 atm.; mercure : de 0 à 3 atm.; 20 thallium: de 0 à 10~2 atm.; et cadmium : de 0 à 1,5 atm.; lesdits constituants de ladite charge présents à l'intérieur de ladite enveloppe étant assujettis aux conditions que la somme des pressions partielles du cadmium et du mercure soit comprise entre 25 0,1 et 4 atm., que, si la pression partielle du thallium est inférieure à 1.1O-4 atm„, celle du cadmium soit d'au moins 0,1 atme, et que, si la pression partielle du cadmium est inférieure à 0,1 atmc, celle du thallium soit supérieure à 1.10"^ atm.; et (e) un spectre d'émission total de la lampe comprenant au 30 moins une composante distincte ayant une intensité de pointe compri- o se dans l'intervalle de longueurs d'ondes de 5-050 à 5 500 À et ayant une intensité de pointe d'au moins 10 fi de celle dudit spectre d'émission total. 2 - lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait 35 que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire aux températures de fonctionnement de la lampe comprises entre 750 et 1 000°G les pressions partielles suivantes : sodium : de j.10 à 0,3 atm.; -4 _ -"5 thallium : de 1.10 à j.10 atm.; 40 cadmium : de 0,1 à 0,6 atm.; BAD ORIGINAL 69 24412 22 2013148 et mercure : de 0,05 à 1,0 atm, 3 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire à une température de fonctionnement de la lam- 5 pe de 780°G les pressions partielles suivantes : sodium : de 1,10 à 0,3 atm,; thallium : de 0 à 4°10-4 atm,; cadmium : de 0 à 0,8 atm,; et mercure : de 0 à 4>0 atm.; 10 lesdits éléments étant assujettis aux conditions suivantes : si la pression partielle du thallium est inférieure à 1,10~4 atm,, celle du cadmium est d'au moins 0,1 atm.; si la pression partielle du cadmium est inférieure à 0,1 atm,, celle du thallium est d'au moins 1„10~4 atm,; la somme des pressions partielles du mercure et du cad- 15 mium est comprise dans l'intervalle de 0,1 à 4,0 atm. 4 - Lampe selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire à une température de fonctionnement de la lampe de 780°C les pressions partielles suivantes ï 20 sodium : de 3,2.10~3 à 0,25 atm,; thallium: de 1 .lO-4 à 3,0.10~4 atm,; cadmium : de 0 à 0,6 atm,; mercure : de 0 à 0,8 atm.; lesdits éléments étant présents en quantités telles que la somme 25 des pressions partielles du cadmium et du mercure reste comprise dans l'intervalle de 0,1 à 0,8 atm, 5 - Lampe selon la revendication 4> caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire les pressions partielles suivantes à ladite 30 température de fonctionnement de la lampe : sodium 6.10 atm,; thallium : 2,2,10 4 atm.; cadmium : 0,23 atm, et mercure : 0,12 atm, 6 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire à une température de fonctionnement de la lam- 35 pe de 900°C les pressions partielles suivantes : sodium : de 0,001 à 0,6 atm.; mercure : de 0 à 3 atm,; cadmium : de 0 à 1 atm.; et thallium : de 0 à 3»10 atm,; 40 lesdits éléments étant présents en quantités suffisantes pour sa 69 24412 23 2013148 tisfaire aux conditions que la somme des pressions partielles du cadmium et du mercure soit de 0,05 à 3 atm,, que, si la pression partielle du thallium est inférieure à 3.10~4 atm,, celle du cadmium soit d'au moins 0,1 atm., et que, si la pression partielle du 5 cadmium est inférieure à 0,1 atm., celle du thallium soit d'au moins 3.10-4 atm, 7 - Lampe selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire à une température de fonctionnement de la lam-10 pe de 780°C les pressions partielles suivantes : sodium : de 0,005 à 0,35 atm,; cadmium : de 0,1 à 0,6 atm.; mercure : de 0,05 à 1,0 atm.; et thallium : de 1o10~3à 3.10-3 atm. 15 8 - Lampe selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire à ladite température de fonctionnement de la lampe les pressions partielles suivantes : sodium : 0,3 atm,; thallium : 4,7.10"^ atm.; mercure : 0,3 atm. et cadmium : 0,12 atm, 20 9 - Lampe selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour produire auxdites températures de fonctionnement de la lampe les pressions partielles suivantes : sodium : 2.10 atm,; mercure : de 0,08 à 0,8 atm. et thallium : de 2.10"^ à 2,5.10~3 atm. 25 10 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge, autres que le sodium, contenus dans ladite enveloppe sont le mercure et le thallium, lesdits mercure et thallium étant présents à des concentrations telles qu'une partie de chacun des constituants de ladite charge demeure à l'état 30 non vaporisé aux températures de fonctionnement de la lampe et lesdits éléments étant présents en quantités suffisantes pour fournir auxdites températures de fonctionnement de la lampe de 750 à 1 OOCPC les pressions partielles suivantes : sodium : de 1.10 à 0,6 atm.; 35 mercure : de 0,05 à 4 atm.; et thallium : de 1.10-4 à 1.10~2 atm. 11 - Lsmpe selon la revendication 10, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge «ont présents en quantités suffisantes pour fournir à une température de fonctionnement de la lampe 40 de 900°C les pressions partielles suivantes : sodium : 0,01 atm.; BAD ORIGINAL 69 24412 24 2013148 thallium : 0,0022 atm. et mercure : 0,3 atm» 12 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les éléments, autres que le sodium, de ladite charge sont le cadmium et le mercure, lesdits cadmium et mercure étant présents à 5 des concentrations suffisantes pour qu3lane partie de chacun des constituants de ladite charge demeure à l'état non vaporisé aUxdi-tes températures de fonctionnement de la lampe, lesdits éléments étant présents en quantités suffisantes pour produire auxdites températures de fonctionnement de la lampe les pressions partielles 10 suivantes : sodium cadmium et mercure de 0,01 à 0,2 atm.; de 0,10 à 1,00 atm.j de 0 à 4,00 atm.; lesdits éléments étant en outre présents en quantités telles que la 15 somme de leurs pressions partielles soit de 0,1 à 4 atm. 13 - Lampe selon la revendication 12, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffisantes pour fournir auxdites températures de fonctionnement de la lampe les pressions partielles suivantes : de 0,015 à 0,05 atm„; de 0 à 1,0 atm.; de 0,1 à 0,25 atm„ 14 - Lampe selon la revendication 12, caractérisée par le fait que les éléments de ladite charge sont présents en quantités suffi- 25 santés pour produire à une température de fonctionnement de la lampe les pressions partielles suivantes : sodium : 0,04 atm., cadmium: 0,14 atm.. et mercure : 0,10 atm. 20 sodium mercure et cadmium BAD ORIGINAL