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Disposition pour le passage, à travers des pièces de verre, de fils métalliques se trouvant sous une tension électrique.
La présente invention concerne les conducteurs d'amenée se trouvant sous tension électrique et passant à travers des piè- ces de verre ou d'une matière analogue qui ne sont pas des iso- lants parfaits dans les conditions de fonctionnement. L'invention va être décrite dans son application spéciale:, particulièrement avantageuse aux tubes à électrons.
Comme on le sait, dans les tubes amplificateurs, l'électrode de commande, c'est-à-dire la grille et ses 'conducteurs d'amenée doivent être très bien isolés. On doit se montrer particulière- ment difficile pour les amplificateurs à accouplement par résis- tance et capacité, car par suite du verrouillage de la grille par un condensateur, un courant passant de l'anode déplacerait la tension de grille jusque dans une région fortement positive de sorte que de ce fait le tube deviendrait inactif.
Les pièces de verre servant à la liaison et à la fixation dans la construction des tubes (pieds, perles de verre, etc.) suffisent parfaitement pour l'isolement à l'état froid. Dans les
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tubes dans lesquels pour une raison quelconque, soit par un courant d'anode élevé, soit par une puissance de chauffage éle- vée, soit par la disposition de plusieurs systèmes individuels dans une ampoule de verre (tubes multiples) il se produit un développement de chaleur intense, les pièces de verre (pieds) qui portent ou relient les électrodes ou les conducteurs d'ame- née aux électrodes s'échauffent considérablement avec le temps.
Par l'échauffement, le verre devient toutefois conducteur dans une mesure croissante. La conductibilité est cependant minime seulement, aussi longtemps que l'on ne s'approche pas de la température de ramollissement du verre et l'on peut la négli- ger pour la plupart des applications. Elle n'est par exemple pas encore en général suffisamment grande pour que les courants de réception rencontrant la grille soient évacués dans une forte mesure. Dans les tubes pour amplificateurs à résistance, la conductibilité se révèle toutefois suffisante pour faire parve- nir de l'anode ou du conducteur d'amenée passant à travers le verre, un courant qui va jusqu'à la grille et qui est suffisam- ment grand pour produire par la résistance d'évacuation une chute de tension trop élevée.
La présente invention consiste en ce que pour empê'cher les passages de la tension d'anode sur la grille, on a encastré entre les conducteurs d'amenée de l'anode et de la grille un troisième fil qui est relié au point neutre du système par exemple au fil de chauffage. Il se produit ainsi un potentiel nul entre l'anode et la grille, ce qui fait dériver directement vers la cathode le courant venant de l'anode et le maintient écarté de la grille.
En cas d'emploi de tensions négatives plus élevées de la grille, on peut également encastrer entre la grille et la cathode un sem- blable fil métallique qui est alors toutefois relié directement à la batterie de grille en contournant la résistance d'évacuation.
D'une manière générale, l'invention consiste en ce qu'en cas d'une matière imparfaitement isolante, à travers laquelle on fait
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passer des liaisons conductrices qui se trouvent sous des ten- sions différentes, à introduire dans cette matière des conduc- teurs d'amenée auxiliaires qui sont reliés à un ou à plusieurs potentiels auxiliaires ou intermédiaires, souvent avantageuse- ment à un potentiel nul.
La valeur des potentiels auxiliaires suivant la présente invention et les endroits auxquels les piè- ces encastrées à soumettre suivant la présente invention à des potentiels auxiliaires sont introduites dans la matière non iso- lante doivent être choisis de façon que celles des pièces en- castrées par rapport auxquelles une chute de tension doit être rendue sans action restent, malgré qu'on tient compte de la conductibilité de la matière par suite de l'introduction des potentiels auxiliaires suivant la présente invention, au poten- auxiliaire tiel qu'elles doivent avoir. Lorsqu'on dispose le conducteur / à proximité du conducteur à protéger, il est par exemple main- tenu avantageusement à peu près au même potentiel que celui auquel se trouve le conducteur à protéger.
L'invention va être expliquée au moyen des quelques exem- ples de réalisation des dessins annexés.
La fig. 1 montre le montage suivant la présente invention appliqué à l'exemple d'un tube à trois électrodes. La fig. 2 représente le système d'électrodes du même tube avec une autre forme de réalisation du montage suivant l'invention. Pour qu' on puisse le distinguer du montage suivant la présente invention, la fig. 3 montre le même tube à électrons avec le montage or- dinaire. Les fig. 4-6 montrent comment l'étage d'amplification final d'un tube multiple à éléments intérieurs d'accouplement peut être pourvu de la mesure protectrice suivant la présente invention pour empêcher les courants entre l'anode et la grille.
La fig. 4 est la coupe longitudinale dans le tube multiple, la fig. 5 montre le schéma de connexion conjugué, la fig. 6 montre à plus grande échelle la disposition, dans l'espace, de l'étage
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final d'amplification avec les supports conjugués.
Aux fig. 1 à 3 on a représenté par 1 le récipient de verre dans lequel sont logés le système d'électrodes 2 et le support 3 fait en une matière isolante en particulier le verre. Dans le support 3 sont encastrés par fusion les conducteurs d'amenée' et de retenue pour l'anode 4, la grille 5 et la cathode 6. on a prévu d'une manière connue pour le chauffage de la cathode une source de courant 7 et pour la production du courant d'anode la source de courant d'anode S. Il y a en outre dans le circuit d'anode le haut-parleur 9 et entre la grille et la cathode le dispositif d'évacuation de grille 10. Aux bornes 11 et 12 est appliquée la tension d'entrée alternative d'un récepteur ou d' un étage antérieur d'amplification. Ceci est le montage usuel comme le montre la fig. 3.
On a observé maintenant qu'en par- ticulier dans le cas de tension d'anode élevées il peut passer entre le point d'encastrement 13 de l'appui de l'anode et le point d'encastrement 14 du conducteur d'amenée de la grille, dans la pièce isolante 3, un courant de conduction allant de l'anode sur la grille, courant qui modifie la tension initiale de la grille et diminue l'effet de commande de la grille. D'une manière analogue il peut, dans les exemples de réalisation de la fig. 1, se produire dans la barrette de verre 3 entre les points 15 et 16 un courant non désiré. Les parties de la pièce isolante qui sont mises en danger sont désignées par "X"..
Suivant la présente invention, on évite comme le montre la fig. 1 par la disposition d'un fil métallique encastré par fusion 17 ou 18 entre les endroits 13 et 14 ou entre les en- droits d'encastrement 15 et 16, un passage de courant sur la grille 5, vu qu'un courant se produisant éventuellement est évacué aux points d'encastrement 19 et 20 des fils métalliques.
17 et 18. A cet effet, les fils 17 et 18 sont reliés par un fil 21 au pôle négatif de la source de tension de grille. On obtient ainsi ce résultat que les fils protecteurs 17 et 18
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ont exactement le même potentiel que le conducteur de @ grille 14 ou le support de grille 16. Entre 17 et 14 et également entre 18 et 16, il n'y a aucune chute de potentiel et par con- séquent aussi aucun courant.
En général la disposition d'une seule pièce encastrée dans la ligne de'liaison entre l'électrode mise en danger et l'élec- trode mettant en danger doit suffire. Dans la ligne de liaison, la résistance d'isolement est en effet la plus petite. Lorsqu' au contraire la tige de verre est notablement plus grande que la section transversale des conducteurs d'amenée encastrés se rendant aux électrodes, on encastrera suivant la présente inven- tion plusieurs fils 17 ou 18 et cela de préférence dans un plan perpendiculaire à la ligne de jonction des encastrements. On obtient de cette façon un dispositif protecteur analogue à une grille. Au lieu d'être portés au potentiel de la grille, les fils protecteurs 17 et 18 peuvent aussi être portés au poten- tiel de la cathode. C'est ce que montre la fig. 2.
Une sem- blable liaison est indiquée lorsque la tension initiale négative de la grille est petite. Dans les systèmes d'électrodes pour amplificateur final, cette tension initiale négative peut at- teindre au contraire 50-100 volts et plus. En pareil cas, il est également à redouter que de la cathode, positive par rapport à la grille, un courant de conduction passe dans la pièce iso- lante jusque sur la grille. Exactement de la même manière que pour éviter un passage de courant de l'anode à la grille entre les fils correspondants, on encastre dans la pièce iso- lante un ou plusieurs fils, on peut également disposer suivant la présente invention entre la cathode et la grille plusieurs fils métalliques dans la pièce isolante et les relier de pré- férence à la cathode.
L'invention n'est nullement limitée aux tubes à électrodes simples. Les fig. 4-6 montrent par exemple comment l'invention
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peut être employée dans le cas d'un tube multiple avec éléments d'accouplement intérieurs. Il résulte du schéma des connexions de la fig. 5 que dans le récipient à vide 22 on a logé trois systèmes d'électrodes avec les cathodes 23, 24 et 25, les gril- les de commande 26,27 et 28 et les anodes 29, 30 et 31, ainsi que les éléments d'accouplement consistant en des résistances d'anodes 32 et 33 et en des condensateurs de grille 34 et 35 et des conducteurs d'évacuation de grille 36 et 37.
Le montage est complété par le circuit d'entrée avec la bobine 36 et le condensateur rotatif, par le haut-parleur 40 situé dans le cir- cuit de sortie et par les sources de courant'et de tension- conjuguées.
La disposition des systèmes d'électrode et des éléments d'accouplement apparaît clairement à la coupe longitudinale faite à travers le tube multiple et représentée à la fig. 4, dans laquelle les éléments du montage ont les mêmes désignation qu'à la fig. 5. Le troisième système d'électrodes avec les électrodes 25, 28 et 31, dont la grille est protégée contre les courants de passage non désirés de la manière qui fait l'objet de la présente invention, est représenté à plus grande échelle à la fig. 6.
Dans la pièce isolante 41 faite de préférence en verre, on a encastré, outre le fil 42 qui va du pôle positif de la batterie de chauffage au filament, outre le conducteur d'amenée d'anode 43, et le conducteur de cathode 44, et outre la liaison de grille 45, le fil 46 qui est relié conformément à la fig. 2 au conducteur de cathode 44. Rien n'empêche de re- lier le fil encastré 46, suivant le montage de la fig. 3, à 1' extrémité du conducteur d'évacuation de grille qui n'est pas reliée à la grille.
Les mesures pouvant être prises suivant la présente inven-' tion pour éviter des courants non désirés entre les électrodes dans la pièce isolante contenant les conducteurs d'amenée en- castrés ne sont pas épuisées par les dispositions traitées jus- qu'à présent. Dans beaucoup de cas on peut se tirer d'affaire
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sans encastrement d'un fil spécial mort dans la'pièce de sup- port. Dans ce cas, on dispose par exemple suivant la présente invention le conducteur d'amenée de cathode entre le conducteur d'amenée d'anode et le conducteur de grille. De cette manière, la grille sensible est mise à l'abri des charges non désirées et un courant de conduction éventuel dans la pièce isolante passera directement du conducteur d'anode dans le conducteur de cathode.
On peut en outre, suivant la présente invention, éviter aussi des courants de passage par le fait qu'on emploie un verre spécial pour les pièces isolantes à fils conducteurs et à fils de retenue encastrés. Ce verre doit avoir une nature telle qu' il permet d'une part un encastrement aisé des fils et que d'au- tre part il est un bon isolant même aux températures élevées.
Ces conditions, qui ne sont pas remplies simultanément par les espèces ordinaires de verre, sont satisfaites au moyen d'une sorte de verre dur, de fusion moyennement difficile, dont le point de fusion est compris aux environs de 1000 C. Comme on utilise principalement pour les fils encastrés du nickel ou des alliages de nickel ayant un point de fusion d'environ 1200- 16000 C. on peut produire avec les verres suivant la présente invention un encastrement irréprochable. On peut citer comme exemples de semblables espèces de verre "le verre à ustensiles d'Iéna" et le verre au molybdène". Il est encore à signaler qu'à cause de son point de fusion très élevé, le quartz ne con- vient pas dans la présente application.
Lorsqu'on utilise par exemple une barrette cylindrique faite en un semblable verre et ayant la longueur usuelle d'en- viron 15 mm. et une épaisseur d'environ 4 mm., pour séparer l'un de l'autre deux conducteurs d'amenée qui ont l'un par rapport à l'autre une tension d'environ 100 volts, il ne se produit avec cet espèce de verre, malgré un chauffage à 500 , qu'un courant de l'ordre de grandeur de 5 10-7, tandis que dans le cas des sortes de verre ordinaires le courant est mille fois plus grand./
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Il est à supposer que le fait que ces sortes de verre conviennent parfaitement ne provient pas seulement de la résistance ohmique; il semble que des phénomènes électrolytiques interviennent dans le fonctionnement;
comme en cas de renversement de la tension il se produit un courant plus intense, il semble qu'il y a pola- risation.
On peut, conformément à la présente invention, employer en- semble en même temps que les fils auxiliaires encastrés, des sor- tes de verre particulières pour les pièces isolantes considérées.
Résumé.
L'invention concerne :
1.- Un tube à électrons, caractérisé en ce qu'entre les fils d'amenée électrique qui sont introduits dans des corps isolants faits par exemple en des matériaux fusibles (pieds aplatis, bar- rette de verre), on évite, en cas de développement de chaleur, par des moyens particuliers, le passage de courants dans les corps isolants entre les différents fils d'amenée.
2.- Un tube à électrons, selon 1, caractérisé en ce que les pièces isolantes exposées au danger sont faites en une sorte spéciale de verre.
3.- Un tube à électrons selon 2, caractérisé en ce que les pièces isolantes sont faites en une sorte de verre dur, à fusion moyennement difficile, en particulier en "verre à ustensiles d' Iéna" ou en "verre au molybdène.
4.- Un tube à électrons selon 1, caractérisé en ce que des conducteurs auxiliaires sont introduits dans -la pièce isolante exposée au danger.
5.- Une disposition selon 4, caractérisée en ce que les conducteurs auxiliaires sont portés à un potentiel auxiliaire.
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