Brevet FR2588119A1 — publié le 19870403

LAMPE A RECHARGE DE PETITES DIMENSIONS UTILISEE EN SOURCE DE RAYONNEMENT ULTRAVIOLET L'invention concerne une lampe à décharge de petites dimensions utilisant de la vapeur de mercure à basse pression munie : - d'une ampoule tubulaire étanche au gaz dont chaque extrémi- té présente un scellement, - d'entrées de courant traversant les scellements pour entrer dans l'ampoule, - de deux électrodes disposées longitudinalement dans l'am poule à chaque extrémité de celle-ci et présentant un bras relié à une entrée de courant. Une telle lampe est connue entre autres de la demande de brevet français ne 2 084 100 (MATSUSHITA ELECTRO NICS CORPORATION). La lampe décrite peut être utilisée pour des équipements portatifs, l'ampoule étant revêtue d'une couche fluorescente sensible au rayonnement ultraviolet émis par la vapeur de mercure. Une telle lampe a été étudiée dans le but de réduire le courant nominal qui la traverse, lors de son fonctionnement, à une valeur inférieure à 125 mA. Pour éviter l'inconvénient d'un noircissement prématuré de l'ampoule les dimensions minimales qui ont été envisagées sont comprises entre 8 et 14 mm pour le diamètre du tube près des électrodes un diamètre intérieur de 10 mm pour la colonne positive, et enfin une distance de 40 mm entre les électrodes. Dans la description du brevet français, il est décrit que le flux lumineux total par unité de longueur est maximum, lorsque le diamètre du tube est d'environ 7 mm et qu'il n'est pas souhaitable de réduire le diamètre intérieur dans une trop grande mesure. De plus, la lampe décrite dans le brevet cité, bien que de faibles dimensions, reste encore une lampe difficilement réalisable avec une électrode chauf fante nécessitant deux entrées de courant aménagées sur une extrémité de l'ampoule. L'invention vise à fournir une lampe du genre décrit dans le préambule utilisable comme source de rayonnement ultraviolet miniature émettant principalement la raie du mercure de 0,2537 micron, lampe à électrodes sans préchauffage à émission instantanée et auto-entretenue permettant une réduction des dimensions de la décharge avec des critères acceptables de rendement. Elle est caractérisée en ce que dans l'ampoule entre les deux électrodes est placé un tube capillaire sensi blemer* cylindrique -dans- lequel s'étend la colonne positive, ainsi l'ampoule cylindrique est de diamètre constant. Le tube capillaire permet de réduire artificiellement le diamètre de la colonne positive au diamètre interne dudit tube capillaire, diamètre bien inférieur au diamètre intérieur nominal de i'ampoule. Dans une forme particulière de l'invention, l'ampoule contient un gaz d'amorçage à une pression partielle comprise entre 5 et 30 torrs. La pression partielle du gaz d'amorçage permet une augmentation de la durée de vie de la source de rayonnement. Préférentiellement, le tube capillaire est traversé par une densité de courant supérieure à 500 mA cm-2 lors du fonctionnement de la lampe, densité de courant donnant un haut pouvoir émissif à la source de rayonnement ultraviolet. La description ci-après, en se référant aux dessins annexés, le tout donné à titre d'exemple non limitatif, -fra-M-en comprendre comment l'invention est réalisée. La figure 1 est une vue latérale en coupe d'une lampe conforme à l'invention. La figure 2 est une vue de dessus, en coupe longitudinale de la lampe de la figure 1. La lampe 1 selon la figure 1 présente une ampoule 2 tubulaire en verre étanche au gaz et tout particulièrement en silice fondu, ampoule 2 dont chacune des extrémités présente un scellement 3. Deux entrées de courant 4 et 5 traversent le scellement et entrent dans l'ampoule 2. D'une façon longitudinale deux électrodes 6 prévues à chacune des extrémités sont formées d'un fil de métal réfractaire comme par exemple du molybdène dont un bout est muni d'une spirale de tungstène recouvert d'oxydes émissifs, l'autre bout formant un bras 8 et 9 relié à chacune des entrées de courant 4, 5. Chacun des bras 8 et 9 est soudé, pour la conduction électrique, h une plaquette 10 de molybdène elle-m8me soudée aux entrées de courant 4, 5 comme représenté sur la figure 2. Un tube capillaire il cylindrique allongé en verre ou tout autre matériau transparent au rayonnement émis par la décharge de vapeur de mercure, et particulièrement en silice fondue, s'étend dans l'ampoule 2, entre les deux électrodes 6 sur une longueur d'environ 20 mm. Le tube capillaire peut être aussi réalisé par des moyens mécaniques, à partir d'un tube de dimensions importantes. L'ampoule 2 est remplie de vapeur de mercure à une pression partielle de quelques 10-) torrs. Un gaz d'amor çage est introduit dans l'ampoule a' la pression partielle d'une dizaine de torrs, le gaz d'amorçage étant un gaz rare comme par exemple de l'argon. Dans son état de fonctionnement à une fréquen- ce pouvant être comprise entre 103 et 105 hertz, la lampe 1 émet principalement un rayonnement de longueur d'onde égale à 0,2537 micron (raie du mercure), la densité de courant traversant le tube capillaire 11, d'un diamètre interne sensiblement égal à 2 mm, est d'environ 800 mA.cm'2. Le courant relativement élevé, traversant la lampe 1 n'augmente pas la pression du gaz au point de réduire le rendement de celle-ci. La réduction du diamètre de la colonne positive par le capillaire 11 permet l'utilisation, dans la fabrication de la lampe, d'une ampoule 2 tubulaire d'un diamètre intérieur dsenviron 5 mm, diamètre alors suffisant pour éviter le noircissement prématuré de l'ampoule 2 aux abords des électrodes 6. REVENDICATIONS : 1. Lampe à décharge de petites dimensions utilisant de la vapeur de mercure à basse pression munie : - d'une ampoule tubulaire étanche au gaz dont chaque extrémi té présente un scellement, - d'entrées de courant traversant les scellements pour entrer dans l'ampoule, - de deux électrodes disposées longitudinalement dans l'am- poule à chaque extrémité de celle-ci et présentant un bras relié à une entrée de courant, caractérisée en ce que dans l'ampoule entre les deux électrodes est placé un tube capillaire sensiblement cylindrique dans lequel s'étend la colonne positive. 2. Lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ampoule contient un gaz d'amorçage à une pression partielle comprise entre 5 et 30 torrs. 3. Lampe à décharge selon la revendication 1, caractérisée en ce le tube capillaire est traversé par une densité de courant supérieure à 500 mA.cm~2 lors du fonctionnement de la lampe.