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Eleotrode pour tubes à décharge et son prooédé de fabrication.
La présente invention a pour objet une éleotrode qui est faite en une matière isolante, reçoit à sa surfaoe un re- vêtement métallique conducteur,(cette expression oomprenant également le oharbon) est montée dans le tube à déoharge, et se
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trouve à l'état non chauffé pendant le fonotionnement de oelui- ci.
Les électrodes en matière isolante avec un revêtement métallique conducteur ont déjà été employées de temps en temps dans l'industrie des tubes à décharge; par exemple dans le oas de oathodes incandescentes chauffées indirectement, dans les- quelles le chauffage est assuré par un filament de chauffage séparé, on a utilisé une matière isolante comme support de la couche émettrioe., Il est en outre connu également de rendre utilisable oomme électrode la paroi de verre du tube à déoharge par le fait que la surface intérieure ou extérieure reçoit un revêtement métallique. Toutes ces réalisations qui doivent leur emploi à des buts spéciaux sortent du oadre de la présente inven tion dont l'objet est une électrode indépendante non chauffée (oathode froide)(anode, grille, eto), de grandeur et de forme non déterminée.
L'électrode suivant la présente invention peut être fa- briquée de différentes manières et son applioation donne dans les différents cas divers avantages teohniques. L'un de oes avantages notables est que de semblables électrodes ne néoessi- tent pas d'élimination des gaz. Il est connu d'après la fabri- oation des tubes à déoharge qu'aussi bien pour les tubes vides d'air que pour les tubes à remplissage gazeux il est en règle géné- rale extrêmment important que les constituants métalliques se trouvant à l'intérieur du tube ne petient pas de gaz en liberté pendant le fonctionnement du tube. A cet effet, les consti- tuants métalliques sont soigneusement débarrassés des gaz par incandescence dans le vide, non seulement avant mais encore après l'introduotion dans le tube.
Ce prooédé rend difficile dans la plupart des cas la fabrioation des tubes et augmente le temps nécessaire pour la fabrication, et malgré cela on ne peut éviter aveo sécurité par ce moyen ûne émission ultérieure de gaz pendant le fonctionnement du tube;.
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Le point de départ de la présente invention est oonsti- tué par la constatation facile à faire que les constituants mé- talliques (électrodes) retiennent d'autant poins de gaz en oom- binaison que leur masse métallique est plus petite. La diminu- tion de la masse métallique des électrodes est toutefois limi- tée pour des raisons de solidité et de fabrications. Lorsque par exemple il s'agit de l'anode oylindrique d'un tube à électrode; il est avantageux de réaliser oette anode en lamelles métalli- ques aussi minoes que possibles, mais la pratique montre que l'on ne peut pas desoendre en-dessous d'une épaisseur de lamel- le d'environ 0.1 mm.
On peut éviter ces difficultés, suivant la présente in- vention, par le fait qu'on utilise des électrodes en des matiè- res isolantes massives aveo un revêtement conducteur très minoe en métal, en charbon, etc... On a trouvé que des électrodes en verre (y compris le verre de quartz) qui sont métallisées à la @ surface répondent de façon remarquable aux conditions mention- nées. Il faut évidemment prendre des mesures pour l'amenée du oourant à de semblables électrodes.
Ce résultat s'obtient par le fait qu'avant la métallisation du corps d'électrode on ap- plique un corps conducteur sur la surfaoe à métalliser et qu'on le fixe au corps d'électrode par pression ou enroulement, etc.., puis que le revêtement métallique est formé, après'quoi le corps d'amenée est naturellement en liaison conductrice aveo la cou- ohe métallique.
Lorsque le corpe d'électrode est fait en verre ou en une autre matière isolante analogue faoilement fusible, l'ame- née du courant peut être réalisée de façon particulièrement simple par le fait qu'un fil métallique est inséré (scellé) dans le corps d'électrode, On a trouvé particulièrement avan- tageux de disposer et de souder oe fil métallique le long de la surface à reoouvrir, aveo son axe longitudinal parallèle à la surface, ce qui permet d'obtenir une plus grande surface
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de oontaot et une liaison conductrice absolument sûre avec le revêtement métallique. Ces avantages ne sont pas obtenus lors- que le fil est disposé aveo son axe longitudinal perpendioulai- re à la, surface à métalliser.
La présente invention se rapporte en outre à la fabri- oation de l'électrode faite suivant la présente invention en une matière isolante et métallisée à la surface ainsi qu'au mo- de et au moment de réalisation de l'opération de métallisation.
La fabrication des électrodes peut être réalisée de telle façon qu'on fabrique d'abord le corps d'électrode en verre et qu'on métallise à l'aide d'un des prooédés connus, et que seulement alors l'électrode terminée est scellée dans le tube à déoharge.
Il est en général plus avantageux toutefois de soeller dans le tube à déoharge l'électrode pourvue du conducteur d'amenée mais non encore métallisée, de faire le vide dans le tube pendant un ohauffage intense et permanent et de produire le revêtement métallique par la vaporisation d'un métal déjà placé au préa- lable dans le tube.
Les avantages de ce mode de réalisation consistent en ce que le corps d'éleotrode peut être débarrassé des gaz absorbés à la surface, avant la métallisation et en ce qu'on peut produire dans le tube une garniture métallique oom- plètement exempte de gaz, de sorte qu'on évite la manipulation fréquemment difficile de'l'électrode déjà métallisée et que l'on peut employer des dispositions d'électrodes dont l'intro- duction, à l'état achevé du tube, provoquerait des difficultés.
Un mode de réalisation du procédé décrit ci-dessus oonsiste en ce que le métal à vaporiser est placé éleotrolyti- quement sur un corps métallique (noyau) de préférence un fil métallique et en ce que la garniture de l'électrode ou des é- leotrodes est réalisée par le chauffage du noyau se faisant par voie électrique.
Ce corps métallique (noyau) peut évidem- ment être formé par une des électrodes nécessaires pour le fonctionnement du tube, par exemple la grillsou le filament incandescente
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L'applioation de l'électrode suivant la présente in- vention et le procédé servant à sa fabrication vont être dé- crits ci-dessous à l'aide de quelques exemples; on traitera' en premier lieu l'exemple d'un tube oscillographe à rayons oathodiques suivant la demande de brevet A 780-28, cas dans lequel l'invention a été utilisée aveo un grand succés. Ce tube ne fonctionne de façon irréprochable quiaveo un vide éle- vé.
La création et la conservation de vides élevés s'est mon- trée extrêmement difficile dans le cas d'emploi d'électrodes usuelles faites en lamelles métalliques; elles ont au contraire pu être obtenues avec une sécurité complète lors de l'emploi de l'électrode suivant la présente inventions Le tube, ou tout au moins la partie du tube à considérer ioi, est représenté à la figure 1, Le filament métallique 1 qui avant le montage dans le tube a été pourvu par voie galvanique d'un revêtement mé- tallique ( par exemple un revêtement de cuivre) est entouré de l'anode auxiliaire en forme de ohapeau pourvue à l'avant d'une petite ouverture.
L'anode auxiliaire est en verre et montée sur des supports 3 et 4 de la manière représentée à la figure Le prolongement du support 4 forme le fil d'amenée 6 qui est scellé dans la monture et qui est en liaison conductrice aveo le conducteur d'amenée 5 rattaché par fusion à la faoe intérieu- re du chapeau de verre.,
Le tube se trouvant dans cet état est épuisé de la manière usuelle pendant un fort ohauffage et un revêtement de ouivre est ainsi formé à la surface intérieure du chapeau de verre par le fait que le filament incandescent est chauffé et que la oouohe de cuivre qui y adhère est volati- lisée
Les électrodes suivant la présente invention peuvent également être employées pour des tubes amplificateurs à trois électrodes'
La figure 2 montre une disposition concentrique usuelle d'éleotrode dans laquelle l'anode cylindrique 3 est faite par
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exemple d'un tube de verre, est pourvue d'un conducteur d'amenée
6 et a été métallisée dans le tube déjà vidé, par vaporisation de la couche de cuivre appliquée au préalable sur le filament incandescent 1.
La figure 3 montre également un tube amplificateur à trois électrodes mais à anode et à grille en forme de plaques.
Conformément à la présente invention, la grille 2 et l'anode 3 sont faites de plaques de verre et sont fixées, de la manière représentée au dessin, respectivement sur les supports 4, 5 et
6, 7. Le support 5 ou 7 est en liaison conductrice d'une part avec le fil d'amenée extérieur 5' ou 7' et d'autre part avec le conducteur d'amenée 8 ou 9 attaché par fusion à la surface de la plaque de verre. La fabrication du tube se fait de la ma- nière décrite plus haut; le filament incandescent est d'abord cuivra par exemple, par voie galvanique, la monture avec le système d'éleotrodes complet est scellé dans le récipient de verre, puis on fait le vide dans celui-ci et le revêtement mé- tallique de la grille et de l'anode est formé, par chauffage du filament incandescent, par le fait que la couche métallique se trouvant sur celui-ci est vaporisée.
Mais comme lors du montage les plaques d'anode ou de grille sont encore transparentes, le montage est notablement simplifié. Le filament peut en partiou- lier être placé tout près des plaques, ce qui donne, comme on le sait, pour le tube une caractéristique s'élevant plus rapi- dement.
Il est encore à mentionner ici qu'à l'aide du procédé suivant la présente invention on peut fabriquer des électrodes oonsistant en une matière isolante recouverte d'une mince couche de charbon, le oharbon pouvant être obtenu par vaporisation d'un filament de charbon dans le vide. L'emploi de semblables électrodes pour les tubes à déoharge dont les électrodes sont faites avantageusement en tout ou en partie en charbon (graphite présente l'avantage que la oouohe de charbon créée de cette ma-
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