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------..---------------------..-----------------..---------------------------- FEBFEC#rONNEMENTS AUX MOYENS d'OBTENIR OU DE MAINTENIR UN VIDE ELEVE.- ¯¯¯1¯1W 11¯www¯¯wW t¯¯.Iw¯rrW w¯wlrWw¯rs¯W s.arr.arwrr¯W aus.r¯,.,r.mtw.¯¯¯¯w¯r,iq¯rwwytr-
La priorité du brevet déposé aux Etats-Unis d'Amérique le 27 Avril 1926 sous le No 104960 par William C.WHITE, est revendiquée pour cette demande en vertu de la Convention Internationale de 1883.-
La présente invention est relative à des perfectionnements,changements et additions à celle objet du brevet principal plus particulièrement aux tubes à vide, et aux moyens d'obtenir et de maintenir un vide élevé dans des tubes thermioniques.
Il est parfois difficile de maintenir un vide élevé dans les appareils thermioniques en fonctionnement, plus spécialement dans ceux généralement connus comme des tubes industriels qui comprennent une anode métallique en forme de ré- cipient ou tube, soudée par fusion ou autrement à une superstructure de verre.
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Cette difficulté est due à ce que des gaz sont dégagés de façon plus ou moins continue des différentes parties de l'appareil, et aussi à ce que, dans certains cas, par exemple lorsque le verre est scellé au métal, des fuites d'air très faibles prennent parfois naissance, Les forces qui engendrent des dégagements gazeux dans un tube sont sensiblement proportionnelles à la puissance en jeu, et toute surcharge ou surtension passagère est particulièrement apte à causer un dégagement de gaz dans le tube. L'action du dégagement gazeux est cumulatif. et bien que la pre- mière quantité da gaz dégagée puisse être faible et apparemment peu importante, elle rend le tube plus sensible aux surcharges, et il en résulte que le tube peut rapidement dégager des gaz à une vitesse assez considérable.
Le tube devient alors inutilisable, il est mis de côté et détruit ou renvoyé à l'usine pour être vidé à nouveau.
Conformément à l'invention, on emploie une ampoule à getter pour produire et maintenir le vide dans un appareil thermionique à une pression égale ou inférieure à une pression prédéterminée. Pour réaliser l'invention, une ampou- le ou tube ayant les dimensions d'une lampe ordinaire à incandescence de 25 watts, est montée sur un tube thermionique de type industriel. L'ampoule contient une matière qui peut être vaporisée à volonté lorsque le gaz s'accumule dans l'appa- reil à décharge et elle est reliée à cet appareil par un conduit court et assez large pour permettre à la matière du getter de l'ampoule d'absorber efficacement les gaz de l'appareil à décharge.
L'invention sera mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent dans lesquels la Fig.l représente un tube ou ampoule à gatter, dont une partie a été arrachée, et qui est utilisé pour maintenir le vide dans un appareil à dé- charge.
La Fig.8 représente en élévation la pièce du métal à évaporer et le tube destiné à le contenir, une partie de ce tube ayant été arrachée.
La Fig.3 représente en élévation un appareil à décharge électrique de type industriel auquel est fixée une ampoule à getter, les Fig.4 et 5 représentent des dispositions de circuits qui per- mettent de commander automatiquement le fonctionnement de l'ampoule à getter,
Se référant aux dessins, on a représenté en 1 l'anode d'un tube
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industriel 2 pris sous la forme d'un pliotron, bien que la nature du tube utilisé ne concerne pas la présente invention* Un manchon de verre 3, présentant une partie rentrante 4, est relié à l'anode 1 par le scellement métallique usuel 5.
Une électrode filamentaire, non représentée, est montée dans l'anode 1 et pourvue d'une paire de conducteurs d'amenée 6.
Une ampoule à getter, ayant approximativement la dimension d'une lampe à incandescence ordinaire de 25 watts, est fixée à la partie supérieure du manchon 3. L'ampoule à getter comprend un récipient 7 relié, par un col relative- ment court et large 8, à la partie interne de l'appareil à décharge 2. Une tige convenable 9 est montée dans le tube 7 et présente, à son extrémité 10, une four- che destinée à être fixée de façon permanente à un cylindre métallique perforé 11 de molybdène ou autre substance convenable, dans lequel est placée une matière vaporisable appropriée, par exemple un métal alcalinoterreux qui, à l'état de va- peur, ou sous forme de pellicule, se combine énergiquement aux gaz. On emploie avec avantage une pièce de magnésium recouverte de calcium 12.
Le récipient 11 porte, à ses extrémités, des oreilles 13 que l'on peut incurver pour maintenir en position le métal getter. Un conducteur filamentaire 14 en tungstène entoure le récipient 11 et est relié à une paire de conducteurs d'amenée de nickel ou de mo- lybdène 15. Les parties des conducteurs 15 et du fil 9 qui traversent le pied 16 peuvent être en métal Dumet, si le verre de l'ampoule est au plomb.
L'appareil à décharge 2 est vidé, de toute façon désirée, jusqu'à ce que la pression ait été abaissée à un degré déterminé. lorsque l'appareil a fonctionné pendant un certain temps,les parties internes du tube peuvent dégager des gaz, ou des fuites peuvent se produire. Si alors on fait passer un courant dans le filament 14 de l'ampoule à getter 7,, une faible quantité de calcium est vaporisée par la chaleur du filament 14, et la vapeur métallique, ainsi que la pellicule déposée sur les parois de l'ampoule à getter, se combinent avec les gaz présents dans le tube à décharge, et réduisent sa pression à la valeur minimum désirée, qui est généralement inférieure à un micron.
La vapeur de getter et les couches successives de getter déposées sur les parois de l'ampoule à getter se combinent avec une grande efficacité avec tous les gaz usuels, et les sous-pro- duits de la réaction sont si stables que la réaction peut être renouvelée un grand nombre de fois, pendant la vie de l'appareil à décharge, sans le détériorer d'aucune façon.
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Il peut y avoir avantage, dans certains cas, à chauffer le filament 14, soit de manière permanente, soit périodiquement. Cette opération peut être avan- tageuse, car une surface de calcium a tendance à perdre ses propriétés de getter lorsqu'elle a absorbé une certaine quantité de gaz, La masse ou tige de calcium, qui est destinée à être employée dans le tube à getter, est tout d'abord revêtue d'une pellicule de magnésium qui protège le calcium très efficacement de toute oxydation pendant une durée considérable, même s'il est directement exposé à l'ac- tion de l'atmosphère.
Si on le désire, le tube à décharge peut être vidé jusqu'à un degré très poussé, au. moyen d'une ampoule à getter employée seule, au lieu d'une pompe.
De plus, des tubes à décharge que l'on a mis de côté à cause de faibles fuites d'air ou de dégagements gazeux, peuvent fonctionner de nouveau avec efficacité, lorsqu'ils sont pourvus d'une ampoule à getter du type décrit. On peut, à l'aide d'une ampoule à getter fixée de façon permanente à un tube à décharge, maintenir dans ce tube une pression très inférieure à celle obtenue à l'aide d'une pompe, et par suite du vide élevé ainsi obtenu, on peut, sans accroître les dimensions de l'anode, faire fonctionner l'appareil à décharge sous des tensions beaucoup plus élevées que celles utilisables avec un tube à vide moins poussé*
Avec une ampoule à getter ayant les dimensions indiquées, la pression dans un tube industriel de dimensions assez grandes, tel que par exemple un tube de 10 kilowatts, peut être maintenue entre 1/10 et 1/10000 de micron,
tant que l'ampoule auxiliaire contient de la matière de getter active. Comme la quantité de getter vaporisée de temps à autre, est très faible en comparaison avec la quantité de getter mise primitivement dans le récipient 11, le dispositif décrit donne un moyen simple, peu coûteux et très efficace, d'engendrer et de maintenir un vide élevé dans un tube à décharge, et de prolonger la vie utile d'un tel ap- pareil bien au-delà de la durée possible sans l'aide du tube auxiliaire.
Si on le désire, le conducteur d'amenée 9 peut traverser le pied de verre 16, de façon à ce que l'on puisse appliquer une tension désirée au fil 9, ainsi qu'au filament 14. Le tube à getter peut alors jouer le rôle d'un redres- seur à deux électrodes.
De plus, l'emploi du récipient à getter comme électrode peut permettre de mesurer l'évaporation du métal getter, si on le désire. On a représenté sur
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les Fig. 4 et 5 deux façons de commander automatiquement la fonctionnement du tube à getter 7. Il est bien connu que l'on peut déterminer le degré de vide dans un tube à trois électrodes, en mesurant le courant d'ions positifs qui atteint une électrode, telle qu'une grille chargée négativement.
Lorsque la gril- le est négative, par exemple, le courant de grille, qui est un courant d'ions positifs, est directement proportionnel à la pression gazeuse dans le tube, tou- tes o#hoses égales d'ailleurs,Dans les appareils actuels, le courant peut être compris entre 10 et 100 micro-ampères dans un tube de grande puissance où le vide est maintenu à un degré satisfaisant. Dans la disposition représentée Fig.4, on utilise la relation qui existe entre le courant d'une grille négative et le vide du tube à décharge, pour commander automatiquement le dégagement du métal getter dans le tube associé à l'appareil à décharge. Sur cette figure, le tube à vide thermionique est désigné par le chiffre et l'ampoule à getter par le hiffre 7. Le courant de grille traverse la résistance 17.
Toutefois, on utilise un redresseur, tel qu'un kénotron 18, de façon à n'employer que le courant de grille négatif. Le kénotron 18 et un relais 19 sont reliés en série l'un avec l'autre et disposés en shunt par rapport à la résistance 17. Lorsque le vide de l'appareil à décharge 2 diminue, le courant de grille négatif croit et fait fonc- tionner le relais 19. Le relais 19 peut évidemment être réglé de faqon à fonc- tionner pour toute valeur prédéterminée de courant. Lorsque le relais 19 est ex- cité, il ferme le circuit d'une bobine 20 commandant un commutateur 21 en série avec une source d'énergie 22 et le filament 14 du tube à getter. Le filament 14 chauffé par le courant, vaporise le calcium du tube getter, et ramène le vide à un degré élevé dans le tube à décharge 2.
Par suite, le courant de grille décroît et le relais 19 est désexcité,
Si On le désire, le filament 14 du tube à getter peut être excité périodiquement au moyen d'un dispositif à action périodique 23,, ainsi que repré- senté sur la Fig.5. Bien qu'on ait représenté sur les Fig,4 et 5 des moyens de commander automatiquement le chauffage de la bobine de l'ampoule à getter, il est clair qu'avec l'un ou l'autre de ces dispositifs, le circuit de la bobine de chauffage peut être fermé, de façon à vaporiser continuellement, pendant le fonc- tionnement du tube thermionique, une quantité relativement faible de calcium.
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Bien qu'on ait, dans les réalisations décrites ci-dessus, indicé l'em- ploi d'un tube à getter de dimensions relativement faibles, il peut être avan- tageux d'utiliser une ampoule de dimensions différentes; ainsi, avec un tube de grandes dimensions, tel qu&un tube de 100 kilowatts, on peut employer non seule- ment une ampoule à getter plus grande comme dimensions que celle représentée, mais aussi une ampoule contenant une plus grande quantité de getter.