BE346608A - - Google Patents

Description

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  "Perfectionnements aux cathodes émissives   d'électrons   ." 
La présente invention se rapporte aux cathodes des tubes à émission électronique. Elle vise plus particulièrement une constitution telle desdites cathodes que celles-ci peuvent être chauffées directement par le courant du secteur sans qu'il en résulte des irrégularités dans l'émission électronique. 



  Elle fournit également un procédé de fabrication des cathodes perfectionnées. Elle   couvre, à   titre de produits industriels nouveaux, tous les tubes ou lampes à vide, qu'elle qu'en soit   Inapplication :  amplificateurs à haute ou à basse fréquence de récepteurs, détecteurs, générateurs   d'oscillations,   valves, etc.... et quel que soit le nombre d'électrodes du dispositif auquel elle est appliquée :diode, triode, tétrode, etc.... 

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Elle consiste également à constituer la cathode d'un fil de métal réfractaire (tungstène par exemple), de préférence d'assez gros diamètre, ce fil étant recouvert d'une couche ad- hérente d'un matériau réfractaire et isolant (par exemple de la magnésie), sur laquelle couche est appliqué le conducteur émetteur d'électrons, sous la forme, par exemple, d'un filament de tungstène   thorié,   enroulé en hélice jointive ou non, soit sur toute la longueur de la gaine isolante, soit seulement au voi- sinage de la partie médiane de celleci: ou bien encore le con- ducteur émetteur d'électron est une bague massive appliquée sur la gaine, de préférence vers la partie médiane de celle-ci. pour la fabrication de la cathode conforme à l'invention , on s'y prend comme suit, ou de manière analogue :

   on prend un fil de métal réfractaire, de tungstène par exemple, de préféren- ce d'assez fort diamètre, et on le porte à une température de 3.200  K, environ, dans un lit de magnésie. Dans ces conditions le fil se revêt d'une couche d'émail isolant. On enroule alors sur la gaine ainsi formée du filament de tungstène thorié, qui libre à une extrémité, peut être: soit libre à l'autre, auquel cas la connexion de cathode est assurée par passage à travers l'enveloppe du récipient à vide d'un conducteur spécial ; soit connectée à l'autre à l'un des conducteurs d'amenée de courant au fil gainé . ce qui permet d'éviter une sortie spéciale de cathode . 



   Comme il a été dit, le filament émissif peut, avec avantage être massé dans la région médiane du conducteur gainé ; il peut aussi être remplacé par une bague constituée par exemple de tungstène   thorié,   appliquée dans la même région. La connexion avec l'extérieur de cette partie émissive peut être assurée suivant l'une des deux variantes déjà indiquées. Bien entendu, on devra prévoir deux connexions avec l'extérieur , en relation avec les extrémités du conducteur gainé , pour permettre la 

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 circulation dans celui-ci d'un courant qui servira à le porter   à   la température convenable. l'invention sera mieux comprise au moyen des figures 1 et   2   ci-jointes.

   Suivant la figure 1, une âme constituée d'un fil métallique 1 est recuve- te   d'une   couche réfractaire isolante 2, sur laquelle est enroulé en hélice un fil métallique 3 ayant un fort pouvoir émissif d'électron   à   température relativement basse. Suivant la figure 2, la matière émissive 3 est concentrée sous forme de bague dans la partie médiane de la tige gainée. 



   La cathode conforme à l'invention pourra être appliquée à tout genre de tubes à plusieurs électrodes, dont la fabrication sera conduite suivant toutes méthodes connues de l'homme de l'art 
L'invention est suseptible de nombreuses variantes de réali- sation : c'est ainsi, par exemple, qu'on pourra utiliser comme matières réfractaires toutes matières dont la température de fu- sion est comprise entre celle du métal constituant   le,   conducteur central et celle d'émission du métal ou composé métallique   consti-   tuant la cathode émettrice proprement dite: c'est ainsi qu'on peut envisager l'emploi de la baryte, de la strontiane, de la ,   chaux,   etc.... 



   En outre, la demanderesse a découvert que le bon fonctionne- ment d'une cathode de ce genre était plus basse. Comme d'autre part, il est désirable, pour ne pas être gêné par les phutes de tension , de ne faire consommer à la cathode qu'une faible   inten-   sité de courant, il y a lieu de rechercher un haut rendement, auquel contribuent les dispositions suivantes 
En premier lieu, on diminue autant que possible l'épaisseur de la couche isolante, interposée entre le fil chauffant et la cathode émettrioe proprement dite. En second lieu, on choisira pour constituer celle-ci, une matière émissive à basse température convenablement supportée. 



   Suivant un premier mode de réalisation , un filament   ohauf-   

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 tant est entouré   d'un   cylindre de nickel recouvert d'oxydes. Le cylindre de nickel est   d'en   diamètre aussi petit que possible un et isolé du filament par une mince couche désolant supportant la température de 1500 , par exemple de   magnésie.   Il est utile dans ce cas de donner au cylindre de nickel une surface rugueuse pour permettre l'adhérence de l'oxyde. On pourra, par exemple, dans ce but, recouvrir le cylindre d'un spiralage en fil fin et à spires non jointives. 



   Suivant un autre mode de réalisation, on arrive à réduire encore la surface extérieure, et par suite la puissance de   chauf-   fage : ce mode consiste   à   enrouler en hélice le filament porteur d'oxyde directement sur l'âme chauffante,   l'isolant   interposé étant aussi mince que possible.

   Diverses variantes donnent des résultats particulièrement bons : a)   lâme   chauffante est en tungstène, l'isolant interposé est constitué par une mince couche d'oxyde de tungstène , sur lequel est spiralé un fil en nickel-chrome recouvert d'oxyde, constituant la cathode proprement dite. b) l'âme est en nichrome, l'isolant en oxyde de nichrome , portant une cathode   spitalée   comme plus haut et recouverte d'oxyde. c)   l'âme   est en métal convenable quelconque, par exemple tungstène, nichrome ou molybdène. L'isolant est constitué par un vernis   à   froid à la cellulose à base de magnésie ou de sulfate de baryum.

   La cathode emettrice est faite   d'un   fil spiralé et recouverte   doxydes,   comme précédemment. d)   l'âme   est également en métal réfractaire, quelconque, l'isolant étant constitué par un vernis à chaud à base de silice. 



  La cathode proprement dite est constituée comme ci-dessus indiquée 
Se basant sur les exemples de réalisation ci-dessus, on peut, bien entendu, imaginer d'autres modes de réalisation sans sortir de l'esprit de 1*invention.

Claims (1)

1. R E S U M E . - Cathode perfectionnée susceptible de fonctionner directe- ment sur courants industriels, caractérisée essentiellement en ce qu'elle est constituée par la combinaison d'une âme en métal réfractaire recouverte d'une gaine adhérente d'une substance réfractaire isolante sur laquelle est appliqué un recouvrement d'un métal susceptible d'émettre des électrons.

   Dans une cathode perfectionnée comme ci.dessus le métal réfractaire constituant lâme possède une température de, fusion supérieure à celle de lenduit réfractaire isolant laquelle est elle-même supérieure à la température d'émission électronique (dans les conditions d'emploi) du métal ou composé métallique émetteur. procédé de fabrication constituant essentiellement à plon- ger l'âme métallique dans de la poudre du matériau réfractaire isolant et à élever la température de l'âme au dessus du point de fusion du matériau isolant.

   Constitution de la cathode perfectionnée au moyen du tung- stène comme âme, de la magnésie comme gaine de recouvrement et du tungstène thorié comme pomposé métallique émissif* Suivant une variante, on diminue l'énergie absorbée (ten- sion et intensité) par une construction permettant d'augmenter le rendement.

   Dans ce but on utilise une combinaison des deux moyens sui- vante; isolant d'épaissuer réduite à une couche mince;matière émettrice à température relativement basse (oxydes).

   Application de la cathode perfectionnée aux diodes et son- papes, aux lampes triodes (amplificatrices à haute et basse fré- quenae, détectrices, génératrices, hétérodynes) aux tétrodes, et d'une façon générale aux lampes à plusieurs électrodes, quelles que soient la disposition constructive et la connexion extérieure de celles-ci. <Desc/Clms Page number 6> produits industriels nouveaux comportant application des dispositions et modes de fabrication ci-dessus.