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APPAREIL ELECTRIQUE
La présente invention concerne un appareil électri- que
EMI1.1
Il a été découvert par la demanderesse qu'il est possible de construire et de disposer de telle manière deux électrodes plongées dans un gaz qu'il ne passe pas de cou- rant entre les surfaces actives des électrodes même pour des différences élevéps de potentiel. Ce résultat est obtenu en écartant les'surfaces actives' de ces électrodes d'une
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distance qui est de l'ordre de -grandeur du trajet libre moyen des électrons.
A ce sujet, le trajet libre moyen des électrons peut être défini d'une manière générale comme 4 tant la longueur du trajet dans un gaz quelconque à une pression donnée que les électrons peuvent parcourir sans heurter un nombre suffisant de molécules de gaz pour provoquer l'ionisation et la conduction gazeuse qui en résulte.
Contrairement à toute pratique précedem- ment connue, il a été constaté par la demanderesse qu'un écarte- ment relativement faible des surfaces actives,.des deux électro- des plongées dans un gaz aura pour résultat la formation d'un . intervalle isolant, même si 1 ,le milieu gazeux se trouve sous une pression de un dixième de millimètre et si les électrodes sont soumises à une différence élevée de potentiel, de l'ordre de dix mille volts ou davantage.
Dans la construction pratique de l'appareil sui- vant l'invention, les électrodes plongées dans le gaz sont cons- truites et disposées l'une par rapport à l'autre de telle maniè- ,re que tous les trajets possibles pour la conduction à travers le gaz sont courts et de l'ordre de grandeur du trajet libre moyen des électrons, et que tous les trajets possibles à travers le milieu isolant sont suffisamment longs pour empêcher une rup- ture mécanique de ce milieu.
Si un champ magnétique de force constante est im- primé sur l'espace gazeux séparant deux électrodes de cette .nature, qui, comme représenté dans la forme de réalisation de l'invention, consistent en deux cylindres concentriques, on cons- tate que l'intervalle isolant devient conducteur lorsque le cylindre-électrode extérieur est négatif*Si, alors les deux électrodes sont montées dans un circuit comportant une source de courant alternatif, le courant sera conduit entre les électrodes dans, une direction et sera arrêté dans la direction opposée.
Cette
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propriété de redressement: de l'intervalle est supposée être due au fait que le trajet des électrons quittant le cylindre extérieur est allongé par le champ magnétique d'une manière suffisante pour provoquer des chocs moléculaires et produire 1''ionisation, tandis que les trajets des électrons quittant le cylindre intérieur sont, ou bien non affectés par le champ magnétique pu affectés de manière à racaourcir le trajet nor- mal, de sorte que l'ionisation et la conduction gazeuse ne sont pas provoquées.
Les avantages d'une telle construction, lors- qu'on utilise le dispositif comme redresseur d courant, sont en partie dus au fait qu'une grande quantité de courant peut être transmise à travers un milieu gazeux par conduction ionique et que la chute de potentiel à travers l'intervalle, pour des potentiels de l'ordre de dix mille volts ou davantage, est né- gligeable. En outre, le tube n'est pas endommagé par des courts circuits de faible durée.
La planche de dessins ci-joints représente à titre d'exemple, la forme de réalisation de l'invention telle que employée de préférence.
La fig..l représente une vue en coupe verticale d'un tube destiné à agir comme redresseur de courant pour des voltages élevés. ;
La fig. 2 représente un montage type de cir- cuit dans lequel le tube redresseur de courant peut être inter- calé. '
En référence à la fig. 1, on remarquera que le récipient 10, fermé hermétiquement,.contient deux électrodes concentriques 12 et 13, qui sont construites en une matière non magnétique, telle que du molybdène. Les surfaces opposées des deux électrodes sont soumises à une différence de potentiel et, lorsque le tube est en fonctionnement, la conduction se pro- duit dans une seule direction dans l'espace séparant ces surfa-
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ces.
Les surfaces actives des électrodes sont disposées dans un voisinage suffisamment immédiat pour empêcher en temps normal une conduction gazeuse à travers.l'espace qui les sépare, même sous des potentiels excessivement élevés. En interposant un champ magnétique constant avec des lignes de force dirigées approximativement parallèlement aux axes des électrodes, le tu- be est rendu conducteur dans une direction et isolant dans la direction opposée. Ce champ magnétique peut être créé par un aimant permanent 15, placé par rapport au tube, comme représen- té à la fig. 1.
On utilise, en coopération avec l'aimant perma- nent 15, des tubes ou cylindres ,17 et 18, en matière magnétique, qui viennent en engagement avec les extrémités opposées du cylin- dre-électrode 13 et qui servent à localiser le champ magnétique dans la région comprise entre les!électrodes 12 et 13. Les deux cylindres 17 et 18 sont reliés au cylindre-électrode 13 et l'un à l'autre, par un manchon 19 en matière non magnétique.
On remarquera que l'électrode extérieure 13 consiste en un cy- lindre métallique mince, dont les extrémités opposées sont lo- gées dans des 'rainures ménagées dans les faces adjacentes des cylindres 17 et 18. Dans le but de permettre à la chaleur de s'échapper librement de la région entourant l'électrode exté- rieure 13, le manchon d'assemblage 9 est de préférence pourvu d'ouvertures ou fenêtres 14, comme indiqué au dessin. L'élec- trode intérieure 12 est reliée, à ses extrémités opposées, à des tiges de fer 20 et 21, la tige 20 comportant à son extré- mité une tête 22, et la tige 21 étant filetée à son extrémité libre en 23.
L'électrode est de préférence fondue.ou soudée sur les tiges 20 et 21, de manière' à former une tige continue, dont la partie ou section centrale est en matière non magnéti- que. Les extrémités extérieures des tiges 20 et 21 sont entou-
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rées par des cylindres isolants 24 et 25, en verre ou matiè- re analogue, qui sont logés dans des évidements 26 ménagés respectivement dans les cylindre 17 et 18. Les cylindres iso- lants 24 et 25 peuvent être maintenus en place par des collie 27 et 28, en cuivre ou autre matière non magnétique, chacun de ces colliers comportant un collet 29 qui fait saillie à l'intérieur de l'espacé compris entre les tiges 20 et 21 et les cylindres 24 et 25,
qui entourent celles-ci. Les différents éléments sont maintenus dans'leur position relative d'assem- blage par un écrou 30, vissé sur l'extrémité filetée.23.de la tige 21 et servant à serrer les colliers 27 et 28 contre les extrémités des cylindres 24 et 25.
Pour être certain que tous les trajets à travers.le milieu diélectrique soumis à une différence' de potentiel soient longs et que tous les trajets à travers le gaz soient courts, les extrémités exté- rieures des cylindres 17 et 18 sont alésées en 31; de manière à écarter le point de contact .entre le métal et les cylindres isolants,d'une distance suffisante des colliers 27 et 28, qui sont en contact avec les tiges 20 et 21. En outre, les col- liers 27 et 28 comportent.chacun un rebord annulaire 33, diri- gé parallèlement à, mais à une certaine distance des parois du récipient 10.
Par l'examen du dessin, on remarquera que les cylindres extérieurs ne viennent pas directement en con- tact avec le récipient 10, .mais sont centrés à l'intérieur de ce récipient et sont maintenus écartés des parois de celui-ci par des bagues ou rondelles 35. L'un des conducteurs 36 peut être de préférence relié à la tête 22 de la tige 20 et passe vers l'extérieur à travers l'extrémité du tube, tandis.que l'autre conducteur 37 peut être relié au manchon 19 et-passe vers l'extérieur à travers la paroi latérale du récipient'10, en 38.
Dans le montage de circuit représenté à la fig 2, 40 désigne un circuit d'entrée, capable de fournir du courant
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alternatif à 110 volts au primaire d'un transformateur sur- volteur 42.
Le secondaire de(ce transformateur est monté dans un circuit de sortie 43, renfermant le tube servant' à redres- ser le courant alternatif de haut voltage, qui est fourni à ce tube par le secondaire du transformateur. Le circuit de sortie peut évidemment être relié à toute autre forme d'un circuit de charge (non représenté) pour utiliser le courant de haut voltage ainsi redressé.
Il a été constaté que le dispositif électrique à in- terva,lle du type décrit possède la propriété de redresser le. courant, lorsqu'un champ magnétique compris entre certaines limites déterminées, est imprimé sur l'espace ou intervalle séparant les électrodes. En dessous de cette forme détermi- née du champ, le dispositif électrique à intervalle suivant l'invention empêche la c,onduction dans les deux directions et, au-dessus de cette force déterminée du champ, l'interval- le forme conducteur librement dans les deux directions.
Avec un dispositif électrioue à intervalle, possédant ces proprié- tés/,il sera évident que pour tout homme du'métier que . l'invention peut être utilisée comme redresseur dé courant, générateur d'oscillations, [amplificateur et modulateur, en outre' d'autres usages qui ne sont pas immédiatement appa- rents.