<Desc/Clms Page number 1>
Alimentation de l'atmosphère des tubes à vide ayant fait l'objet d'une demande de brevet déposée en France le 26 août 1926 n 224.430.
La présente invention a pour objet , en premier lieu ,la conservation d'une pression déterminée à l'intérieur d'un tube à vide. On sait que dans un tube à atmosphère raréfiée ,le gaz est absorbé progressivement par le passage du courant.
On peut utiliser,dans ce but,la décomposition de sels ou de solvants de gaz dans le tube.
La présente invention vise l'application de certains phéno- mènes qui se produisent à la cathode d'un tube à vide pour obte- nyr automatiquement et avec une parfaite régularité la décompo- sition du sel ou du solvant juste nécessaire à la réalimenta- tion du tube.
Ces phénomènes sont les suivants:
Ph.l - Dans un tube à vide-la chute cathodique de potentiel
K est une expression de la forme:
EMI1.1
1 En étant la chute cathodique normale, k et kl
<Desc/Clms Page number 2>
des constantes, S la surface de l'électrode utilisée par l'émission du courant, ! 1 intensité du courant et 1 la pression, .
Pour que la relation (1) soit applicable, il faut que la pression p. la surface S, et i, l'intensité du courant soit telle que **
EMI2.1
Il faut donc que S soit: i k1 p
Dans la pratique,cette-relation est satisfaite lorsque la gaine lumineuse enrobe en totalité l'électrode.
Ph. 2 - L'espace sombre enrobant l'électrode s'élar- git lorsque la pression diminue et lorsque le courant augmente
Dès que la zone de bombardemmt cathodique qui limi- te précisément cet espace sombre, atteint les parois de Terre de l'électrode, l'émission de courant par la catho" de est gênée, et la surface de la cathode en regard de la paroi de verre frappée cesse d'être utile à l'émission du courant .
L'application de Ph. 1 et de Ph. 2 conduit au prototype de régénérateur représenté ( figure 1 ) . a représente une électrode mélatllique d'une surfa ce périphérique S . Pour la commodité de 1* exposé du fonctionnement nous supposons le cylindre bouché à son extrémité par une surface s L'électrode b est cons... tituée par exemple, par un sachet métallique contenant un sel facilement décomposable .
La caractéristique principale des dispositifs em- ployés est que l'électrode sèche affleure la colonne'lu-
<Desc/Clms Page number 3>
mine.se du tube proprement dit . D'une façon plus géné- raie, la caractéristique du dispositif est de faire pren- dre le prolongement du tube contenant 1 électrode à dé- gagement, dans la zone de bombardement cathodique de l'é- lectrode sèche (purement métallique) a, le dispositif assure le passage permanent de la majeure partie du cou- rant par l'électrode sèche le tube ne peut mollir (pression trop forte) et il n'existe aucune pulsation d'intensité lumineuse, provenant d'un changement de base de l'effluve.
Soit-!, la pression d'équilibre (formule I) dans le tube . Nous supposerons que cette pression est celle correspondant au maximum de rendement lumineux.. pression qui est supérieure à celle correspondant au maximum de conductibilité une diminution de la pression dans le tube provoquera une augmentation de l'intensité i .
La formule (I) donne un accroissement d k de la chu- te cathodique de potentiel
Soit 1 la distance de a à b , dès que d k équi- vaut à la chute de potentiel le long de 1 une fraction de l'effluve passera sur b et entretiendra un dégagement compensateur
Pour une intensité de courant i caractérisant le régime de marche du tube on pourra agir, en vue d'obtenir une pression de marche déterminée,soit sur s surface d'émission de a, soit sur-1 ou e, longueur ou diamètre du tube raccordant a et b
Dans ce dernier cas il peut être intéressant,une fois le tube terminé, de modifier sa pression de régime;
pour ce faire} il faut modifier les constantes du chemin élec-.
<Desc/Clms Page number 4>
trique a, Un moyen de l'invention consiste à inter- caler (Figure 1) un ou plusieurs tubes à néon par ex- emple figu@é en g, et h, au lieu et place du raccord métallique n.
Cette introduction de tubes dans le circuit de l'é- lectrode à dégagement peut rappliquer de même aux dis- positifs décrits ultérieurement et représentés Figures
2 et 3 .Le phénomène exposé en Ph.2 est appliqué dans le cas suivant:
Supposons un sel difficilement décomposable en b ou des conditions d'ambiance du tube particulièrement froi- .des ; il faudra une fraction plus importante de l'effluve, voire la quasi totalité
Soit d, la distance entre la paroi de verre de l'é- lectrode et la paroi démission de cathode métallique a .
Si la pression diminue la profondeur de la zone de bom- bardement cathodique enrobant a augmente jusqu'à frapper la paroi de verre . Cette dernière empêche le passage de tout courant, la partie terminale s devient seule u- tile à l'émission et la quasi totalité de l'effluve est rejetée sur b , provoquant ainsi un dégagement intense
La Figure 2 , planche 1 donne un deuxième mode de réalisation de cet effet d'augmentation de la zone de bombardement cathodique . L'élecrode,à sa partie termi nale,est plaquée contre un manchon m en verre dur .
Lorsque ± la pression diminue, la zone de bombarde- ment cathodique située à une distance de la paroi a tend à remplir tout le cylindre . -Dès que cela se produit il y a perte de la surface S de a et rejet de l'effluve qua-
<Desc/Clms Page number 5>
si- total sur l'électrode à dégagement b.
Un troisième mode de réalisation est donné figure 3 .
L'électrode sèche est représentée en a . Elle est plaquée dans un manchon m en verre dur lequel est maints. nu écarta de la paroi de verre extérieure par des poin- tes c.
Une fraction de l'effluve électrique, lorsque la pres- sion diminuer tend à passer (flèche en pointillé) par la couronne circulaire comprise entre la manchon de ver- re b et la paroi! de l'électrode.
Un ou plusieurs tubes ( deux sur la figure ) f,f, soudés au cul de l'électrode amènent 1* effluve sur l'élec- trode chargée b ; le dispositif a l'avantage d'être plus robuste et moins encombrant .
Ces dispositifs précédemment décrits et autres anae logues, caractérisés par une indépendance au point de vue calorique. entre 1 électrode sèche et l'électrode char- gée de sel. s appliquent lorsque le sel ou le solvant de gaz dégagent à une température légèrement supérieure à la température ambiante (sels facilement décompos ables par exemple ) .
Au cas où le sel employé nécessite une température relativement élevée, pour être voisin de l'état correspon- dant à une pression de dissociation égale à celle néces- sitée dans le tube, on mettra ( Figure 4 ) Planche 1 , l'électrode à dégagement a , derrière le manchon porteur de l'électrode sèche m , l'ensemble étant logé dans le mê- me corps de parois en verre . Entre la paroi de manchon et la paroi, une couronne en verre (coupe A B). figure percée de trous permettra de gammer, suivant la dimen..
<Desc/Clms Page number 6>
sion de ces trous, la valeur de la relance opposée au passage de la fraction de courant destinée au dégagent .
Un, des points caractéristiques de l'invention ex- plicitée par les différents exemples précédents est le fait d'une disposition telle que fraction d'effluve des- tinée au dégagement prenne naissance au voisinage de l'é- lectrode sèche ou d'une manière plus générale, dans la zone obscure (bombardement cathodique entourant l'élec- trode) .
En effet; Isolement que nous avons appelé d k dans la formule (I) se manifeste surtout au voisinage immé- diat de l'électrode- métallique émettrice de courant .
Nous arrivons maintenant à un autre type d'électrode, soit dont l'emploi est recommandé ,,lorsque les sels sont dif- ficilement décomposables, soit lorsqu'on désire entrete- nir dans le tube une pression d'équilibre relativement élevée .
Pour en expliquer le fonctionnement, reprenons la formule (I) .
Pour qu'il n'y ait pas de d k il faut que: ( 3) i k1 p B = 0
Dans ce cas, on conçoit que si on modifie! , 1! ou S, qui représente alors la surface utile de l'électrode, c'est-à-dire la surface de l'électrode enrobée par la gaine lumineuse d'émission de courante on voit que S aug- mente lorsque i. augmente ou lorsque p diminue. Dans un tube lumineux où règne une pression supérieure à celle correspondant à son maximum de conductibilité, l'absorp- tion du gaz conduit à une diminution de la pression' à une augmentation de petit i et par suite* à une aug-
<Desc/Clms Page number 7>
mentation de S.
Cette gaine de lumière cathodique de surface est chaude et de grande activité électro-chimique .
L'invention consiste à utiliser l'augmentation de la surface, enrobée par la gaine lumineuse cathodique consé- cutive, de la raréfaction du gaz pour amener une fraction de cette gaine chaude sur un corps susceptible de dégager des gaz tels que du charbon ayant auparavant été traité, un sel susceptible de se dissocier, une terre ou un sol- Tant de gaz quelconque,
Concurremment avec cette idée constituant le princi- pe de fonctionnement, sont indiqués par la suite diffé- rents dispositifs
La figure 6 représente une électrode ayant une par- tie terminale a constituée .par un cylindre fermé à ses deux extrémités , la tige h ayant pour objet de.servir de soutien 'mécanique pour a et de conducteur de courant .
La conduction calorifique de cette tige peut être consi- dérée comme négligeable,b peut être un cylindre en toile métallique de mailla très fine remplie de sels par exem- ple La queue=de b s'emboîte dans un manchon, en verre par exemple m a est forée en! d'un petit trou destiné,lors du pompage, à évacuer l'air contenu dans la c avité. d présente une surface extérieure que l'on pourra calculer d'après la relation (3) en sorte que sous le régime normal de courant et de pression , la gaine lumi- neuse enrobe a en totalité, mais a seulement .
'Dès que le gaa a tendance à s'absorber S, surface de la gaine lumineuse croît et tend à gagner b par la ti-
<Desc/Clms Page number 8>
ge h, il se produit de b,par l'échsaffement du sel, char- bon ou solvant quelconque, contenu en b , un dégagement de gaz .
La figure 7 représente une variante du dispositif : a est un cylindre métallique plaqué sur la face interne de la paroi de verre du mamelon : h, le fil assurant la connexion électrique ; b , contient la matière à faire dé- gager . Diaprés ce dispositif, on voit que les gaz déga- gés passent par la z8ne de démétallisation de l'électrode, c'est-à-dire dans une zone épuratrice et réductrice .
La figure 8 représente une variante de l'électrode de la figure 6 .
Dans cette figure, la partie terminale est seulement obstruée en son fond auquel se rattache la tige . De ce fait, on double sensiblement la surface utile de la gaîne lumineuse correspondant au régime du courant minimum .
On bbtiendra ainsi des électrodes permettant un régime de marche d'intensité supérieure à celle correspondant an dispositif supérieure à celle correspondant au dispositif de la figure 6 sans être conduit à des dimensions encom- brantes
En outre, ce dispositif utilisa l'application d'un phénomène déjà exposé pour provoquer sous une pression bien déterminée un dégagement automatique du gaz .
Supposons que le diamètre intérieur de.! (de la fi- gure 8) soit sensiblement égal au double de l'épaisseur de la zone de bombardement cathodique du tube figure en pointillé sur le dessin .
Dès que par suite de l'absorption, les deux surfaces S, @1 se rejoigent , toute la surface intérieure du cy- lindre a cessé d'être utile à l'émission de courant et il
<Desc/Clms Page number 9>
s ten suit le rejet brutal de la gaine chaude sur la par- tie b, chargée de matière à dégager .
En dehors des considérations purement électriques qui ont permis d établir les types précédemment décrits, des considérations d'ordre chimique dictent l'emploi de certaines catégories de sels et leur choix avec telle ou tell nature de métal constituant l'électrode sèche
Lorsqu'un tube est $teint, il y a tendance de réab- sorption du gaz , soit :
1 - Par les électrodes mêmes qui se refroidissent ;
2 - Par le radical basique du sel ou le solvant du gaz, lesquels ont tendance à se recombiner avec le gaz qu'ils dégagent . On réagira contre :1 ) par l'emploi d'électrodes métalliques de peu de volume (toile métal- ligue* feuillet! de métal très minces, cylindres de car- bone .très minces ) en sorte que le pouvoir réabsorbant dû au refroidissement des électrodes soit négligeable en égard du. volume de gaz contenu dans le tube .
D'ailleurs, .après extinction; l'inertie calorifique de l'électrode chargée de corps dégageurs de gaz, assure une continua- tion de dégagement qui pallie à l'absorption dû aux élec- trodes . Au rallumage, les électrodes sèches rejettent leurs gaz dissous avant de faire rentrer en action la partie régulatrice de la pression .
C'est donc sur 2 )c'est-à-dire la réabsorption du gaz par le sel ou ,le solvant lui-même qu'il faudra porter remède L'invention préconise dans ce sens deux solu- tions qui pourront être employées séparément ou conjoin- tement . a)- On emploiera des sels instables tels que des sels d'argent par exemple, ou en général tous sels qui n'ont pas tendance à une recombinaison par leur simple
<Desc/Clms Page number 10>
affinité entre leur radical acide et leur radical basique b) - On choisira les métaux ou,en général.
les cons- tituants des électrodes sèches* en sorte que lors de la démétallisation les particules métalliques arrachées par le passage du courant, se combinant avec le gaz dégage par le sel ou le solvant pour en modifier la nature .
Le gaz ainsi obtenu (en général réduit) a une affinité plus faible pour le radical basique que le gaz primitive- ment dégagé ; il s'en suit une non-réabsorption.
A titre d'exemple une électrode en carbone forme CO2 dégagé par un carbonate du CO, lequel n'a que très peu d'affinité pour la base .
En outre, par leur action réductrice on supprime toute trace d'oxygène dans le tube et on augmente de ce fait la conductibilité et le rendement lumineux du tube .
De même, un bicarbonate avec des électrodes en car- bone donne ,un tube blanc et avec des électrodes métalli- ques un tube à hydrogène (rouge violacé) .
Enfin, on peut combiner dans l'électrode sèche des éléments différents pour nuancer la lumière obtenue .
Ainsi, si on emploie simultanément dans l'électrode sèche du fer , par exemple, et du carbone, avec un nitra- te ou un nitrite comme sel générateur la coloration blan- che de l'oxyde de carbone tome se mélange à la colora- tion jaune orange des composés oxygènes de l'azote obte- nus par l'action réductrice du fer sur le radical acide dégagé par le gaz
La figure 9 de la planche 2 représente dans un man- chon en verrem un cylindre en toile métallique a .
La tige b est en carbone et placée dans l'axe de l'électrode ;en modifiant la longueur de cette pointe,
<Desc/Clms Page number 11>
on codifie la tonalité blanche du tube .