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PERFECTICNIEEI9TS AEPOBTES AUX nTàB2lLs ELECTRIQUES A DECHARGES.-
La présente invention vise des appareils électriques à vapeur, dans lesquels le courant passe entre une catvode et une ou plusieurs anodes soumi- ses à une tension alternativement positive et négative: elle a pour objet principal des perfectionnements aux appareils et aux modes de fonctionnement et d'applications évitant l'inversion du courant quand les anodes sont char- gées négativement.
En cours de fonctionnement des appareils électriques à vapeur, et notamnent des redresseurs à arc de mercure, lorsque lecourant passeentre la cathode et me ou plusieurs anodes chargées positivement, la décharge
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affecte la forme d'un arc électrique qui comporte une grande quantité d'élec- trons et de ions positifs. La présence des ions positifs au voisinage d'une anode est désirable quand cette anode est chargée positivement et transmet le courant à travers l'appareil car ces ions réduisent la charge spatiale et facilitent le passage du courant dans l'appareil.
Au contraire, quand l'ano- de est chargée négativement, la présence des ions positifs au voisinage de l'anode offre l'inconvénient qu'ils sont attirés vers l'anode et qu'ils ten- dent à en élever la température à un degré suffisant pour qu'elle puisse é- mettre des électrons. S'il y a émission d'électrons d'une anode chargée néga- tivement, les électrons émis peuvent ioniser les vapeurs entourant l'anode et de cette façon libérer d'autres ions positifs qui sont attirés aussi vers l'anode, en établissant ainsi un état de choses qui conduit à la formation d'arcs destructifs entre l'anode chargée négativement et une autre des anodes de l'appareil chargée positivement et même entre la première anode et un autre organe de l'appareil.
Une autre raison pour laquelle une anode chargée négativement peut s'échauffer exagérément et devenir une source d'électrons parait résider dans la tendance du flux électronique de se concentrer en un point déterminé de sa surface active pendant l'alternance positive de la tension anodique.
Cette tendance peut être attribuée à la rupture de la couche électronique qui tra- verse la surface anodique par suite de l'action des ions positifs engendrée par la ionisation des atêmes de mercure existant à l'intérieur de cette cou- che* Abstraction faite du mécanisme de production des ions positifs, il est désirable que,'s'ils se produisent pendant la demi-période de charge négative, ils soient maintenus à une certaine distance de l'anode*
Suivant la présente invention, la surface active de l'anode est con- formée de façon à retarder ou à empêcher la formation de la "tache cathodique" par concentration du flux électronique En un de ses-points.
Elle a, par con- tre, pour objet principal des moyens de production d'une grande concentration d'électrons à la surface de l'anode, de telle faqon que la dernière trace d'i- onisation résiduelle soit rapidement éliminée au commencement de l'alternance négative de la tension anodique.
On comprendra mieux les caractéristiques et les avantages de l'in- vention en se référant à la description suivanteet au dessin qui l'accon- pagne*
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Les Fig. 1 à 5-de ce dessin représentent l'application des diffé- rentes formes de réalisation de la présente invention à un redresseur de mercure et
La Fig.4 représente l'application de l'invention en liaison avec une grilleou électrode de commande*
Une variante de la réalisation représentée à la Fig.1 comporte une anode 1, offrant une surface concave 2 à sa partie inférieure et isolée de l'enveloppe 3 au moyen des isolateurs 4 & 5 et d'un cylindre en verre-de scellement 6.
L'enveloppe 3, représentée avec plus de détails dans la Fig.3, est vidée à basse pression et renferme une ou plusieurs anodes 1 faisant face à une cathode de mercure* L'anode 1 est suspendue à l'isolateur 5 et est re- liée à un conducteur extérieur 7 par l'intermédiaire d'une connexion flexible, qui traverse le cylindre de verre 6 et les colliers métalliques scellés aux extrémités de ce cylindre*
Un écran 9, supporté par les isolateurs 4 & 5 est disposé de façon à s'étendre vers le bas dans la chambre à vide 5, dans le but de protéger l'anode du flux des vapeurs mercurielles chaudes projetées de la cathode pla- cée à la partie inférieure de la chambre à vide, aomne représenté clairement sur la Fig.3.
Un ajutage 10, supporté à l'intérieur du bouclier-écran 9, et isolé par l'isolateur 11, permet d'obtenir une concentration d'ions et d'é- lectrons dans le gaz au voisinage immédiat de,l'anode, de façon à produire une chute anodique négative et à faciliter une élimination rapide des der- nières traces de ionisation résiduelle par rassemblement des ions disposés sur la paroi de l'ajutage quand la tension de l'anode passede l'alternance positive à l'alternance négative, On doit également comprendre que la chute négative de l'anode a pour effet de diminuer sensiblement l'échauffement de l'anode, du fait que la chute anodique est moindre et que la chute de l'arc à une certaine distance de l'anode est augmentée.
La surface active de 1'anode 1 présente, de préférence, une courbure telle que les'ions positifs formés à l'intérieur de la couche électronique de l'anode sont déchargés dans l'ajutage et éliminés par les parois de cet aju- tage. On peut régler avantageusement les tensions de l'ajutage 10 et de l'é- cran 9, par divers dispoitifs, comprenant notamment les conducteurs 12 et 12'
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qu'on a représente schématiquement comne sortant à l'Extérieur à travers des manchons isolants dans la cuve 3.
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Comme représenté sur la Fig.2, l'anode peut présenter une forme de sphère 13, pourvue à sa partie inférieure d'une ouverture disposée de façon à entourer l'extrémité de décharge de l'ajutage 14, qui est attaché à l'écran d'anode.
La Fig.3 représente un appareil où le courant passe par une décharge en forme d'arc se produisant entre une cathode et une anode 16 qu peuvent être connectées à une source convenable quelconque de courant. Dans le fane- tionnanent de cet appareil, l'arc passe autour d'un écran 17, semblable à l'écran 9 de la Fig.1, et traverse un ajutage 18 qui, contrairement à l'aju- tage 10 de la Fig.l, n'est pas isolé de l'écran anodique, Le fonctionnement de cet appareil est sanblable à celui de la Fig.l et il est facile à compren- dre sans qu'il soit besoin de 1' expliquer languement.
La Fig.4 représente une forme de réalisation différente de la pré- sente et comportant un ajutage 19 ayant son extrémité de décharge séparée de la surface concave de l'anode 20 par une pièce conductrice isolée 21 qui sup- porte une électrode de commande ou grille 22. On remarquera que la grille 22 est reliée à un conducteur extérieur 23. à travers le joint en verre 24, que l'anode 20 est reliée à un conducteur extérieur 25, par l'intermédiaire d'un conducteur rigide 26, qui traverse un joint cylindrique en verre 27 et que le poids du conducteur 25 est supporté sur la surface de la chambre à vide par divers dispositifs et notamment au moyen d'un isolateur 28.
Le fonction- nement de l'appareil, objet de cette variante, est analogue en tous points au fonctionnement des appareils décrits plus haut, la différence étant que les ions positifs au voisinage de l'anode à la fin de l'alternance positive de la tension anodique sont recueillis par une grille isolée 22 et qu'ils sont rapidement éliminés'
Les fermes de réalisation de l'invention décrites ci-dessus ont été simplement données à titre d'exemple dans le but de faire comprendre les principes de l'invention- Il est évident toutefois que l'invention peut être réalisée sous d'autres formes pour satisfaire aux conditions très variées qui se rencontrent dans la pratique et que toutes les tonnes de réalisation possibles rentrent dans le dom@@ne du brevet.