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TUBES EMETTEURS ET RECEPTEURS), DESTINES EN PARTIOU- LIER AUX APPAREILS DE TELEVISION ELECTRIQUE.
L'invention a pour objet des tubes émetteurs et récepteurs, destines aux appareils de télévision électrique dispositifs de transmission d'images, et machines élec- triques de vision et de lecture.
Dans les appareil's de télévision connus, les divers éléments d'images du champ de l'imag sont touchés par un faisceau lumineux,dont le déplacement rythmique a lieu par des éléments mus mécaniquement, par exemple
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des miroirs oscillante ou des disques perforés tour- nants.
Dans ce procédé connu il n'y a sur un élément d'image qu'une durée d'éolairement très courte, de sorte que l'effet d'éclairement @st très réduit. Il est donc né- cessaire, d'éclairer le champ de l'image par une source lumineuse d'une puissance émorme. Les éléments d'image projetés les uns après les autrea sur la station réceptri- oe ne présentent qu'une petite densité lumineuse, puisque le temps de projection est très court pour les divers éléments d'image.
Dans l'emploi d'un faisceau lumineux, il est en outre très difficile, de maintenir le miroir oscillant ou le disque perforée en mouvement synchrone,, Ces difficul- tés de synchronisation augmentent encore naturellement avec l'augmentation du nombre des éléments d'images.
Conformément à 1'invention, on évite la pré- senoe d'éléments mus mécaniquement dans les tubes émet- teur et récepteur, du fait qu'un faisceau de rayons port- eurs d'électricité, par exemple un faisceau de rayons cathodiques, est dirigé sur une couche photo-électriques sur laquelle l'image à transmettre est projetée de telle sorte que ce faisceau touche toute la couche par points successifs,
Le faisceau lumineux est dans ce but, dévié de la façon connue par des champs magnétiques ou électri- ques perpendiculaires l'un à l'autre et variés rhythmi.. quement.
De cette façon ,on assure une division synchrone de l'image, et un éclairement de l'objet relativement pe- tit dans le tube émetteur suffit en outre, puisque les
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imagée Le sont pas projettes en éléments qui se'suivent, maie en une seule fois sur la couche photo-électrique,,
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la division optique de Ifîmge est etineiteen- formément & 1tlrrrentioD , roenpmoée par la dilficiem 41eotri- que de l'image.
OonfOrJDM1eut .. l'invention, on emploie.pmur cette division électrique un tranefozmateur 4'1mage8,4&D8 lequel des différente pointe de l-image projette produit. sent différentes va2îatlons dtétat p:tu')to-lectrique8 (dit- férents *hampe d'image électriques)@
Le transformateur d'images,peut se composer
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d'une couche pheto-&1eotrique oont1D11e, qui est touchée point par point par un mince fatmoeau de rayons portent* dtéleotrio:l:t8. Le transformateur d'image peut être agenod >/ sous ferme dans le tube d'i\11grille électrique, come dans les tubes électroniques ordinaires. ou comme dans les tabes dits bi-plaque.
Si le transfenmtéar est placé entre la cathode et l'anode, il est construit comme une grille 4J-.) par exemple pereêeo la grille peut être formée de portions ./ de grille photo-électriques isolées l'une de ltaure0Le transformateur d'images en forme de grille peut en outre se composer d'@@e membrane isolante, perméable aux minces
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par%ioules électriques, par exemple aux 61eotroI10,et, sur laquelle la couche jghoto-éleetriqne est reportée.
Conformément à 1 t invention, le transformateur
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" d<'images peut agir oouîè miroir réfléchissant le faisceau lumineux, de sorte que ledit faisoeau tombant non$ un certain angle sur la @Ouche Boit réfléchi sur l'anode (Anode de Faraday).
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Sur la membrane de l'isolement, ou sur les fils de grille ou@ sur le miroir, on peut reporter la couche photo- électrique subdivisée, ou en forme de réseau.
Conformément à l'invention, les impulsions de =amen de l'image sont reportées dans le tube émetteur,sur trois ou plusieurs grilles, ou mieux sur des diaphragmes,les grilles étant placées de telle façon que des champs opposés se produisent entre les grilles successives.
L'invention a enfin pour objet un moyen d'ho- mogénéiser et d'amincir le fai eau lumineux,, en outre en particulier des et dispositions avantageuses de cathodes et enfin une exécution particulière de la couche phosphorescente dans le tube récepteur, ainsi qu'un dis- positif de renforcement de l'image dans le tube récepteur.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé donnera titre d'exemple fera bien comprendre de quelle manière l'invention peut être réalisée,
Les figures 1 et 2 représentent respectivement une station éméttrice et une station réceptrice réalisées conformément a l'invention.
La figure 3 illustre le principe du transforma- teur d'images.
La figure 4 montre un transformateur d'images à grille.
La figure 5 un autre dispositifs de transforma- teur d'image à grille.
La figure 6 un mode d'installation du trans- formateur d'images en forme de grille dans le tube émetteur..-
La figure 7 un tube émetteur, dans lequel le transformateur d'image agit comme miroir réfléchissant les rayons.
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La figure 8 un autre mode d'exécution d'un transformateur d'images.
La. figure 9 illustre le principe d'un tube émetteur avec un transformateur d'images en forme de grille.
La. figure 10 montre la disposition et la com- formation des grilles ou des diaphragmes dans le tube récepteur, sur lequel les impulsions de nuances de l'image sont reportées.
La. figure Il montre la disposition d'une grille reliés'à la terre devant la cellule phosphorescente dans le tube récepteur.
La figure 13 -le dispositif servamt'à l'homogé- néisation du faisceau de rayons. la, figure 13 le dispositif servant à l'amim- cissement du faisceau de rayons.
La figure 14 un autre mode d'exécution du trans- formateur d'image à grille.
La figure 15 la disposition d'un transformateur d'images et d'une électrode omettant des partaicales élec- triques particulières pour la couche phosphorescente placée dans le tube récepteur, au moyen de laquelle. la clarté de l'image est renforcée.
La figure 16 montre un autre dispositif servant au même but.
La figure 17 un autre dispositif servant encore au même but.
La, figure 18 représente un mode d'exécution particulière d'un tube récepteur.
Les figures 1 et 2, représentant en principe le montage des stations émettrice et réceptrice. La ra- diation oathodique émise par la oathode K du tube émetteur
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parvient d'abord sur l'écran g qui ne laisse passer qu'un mince faisceau de rayons. Le mince faisceau de rayons h1 est ensuite dévié dans deux directions par les champs électriques c C émis de façon rythmique par le modulateur M de telle sorte qu'il touche successivement point par point toutes les parties du transformateur d'images, Tr sur lequel l'image à trans- mettre est projetée au travers de la lentille F.
Le tube récepteur agit de façon anal@gue. Ici aussi, un mince rayon lumineux k2 est produit par la cathode
K au travers de l'écran g. Derrière l'écran g sont dis- posés plusieurs diaphragmes Gm, sur lesquels les impulsions de nuance de llimage sont reportées. Au moyen du dispositif de commande M connu en lui-même , le mince faisceau-----k1 est dévié rythmiquement dans le tube émetteur---------dans deux directions synchroniquement avec le faisceau de rayons k2 dans le tube récepteur, de façon qu'il touche successivement tous les points de l'écran phosphorescent L. La figure transmise apparaît alors sur l'écran phosphorescent L.
Les ondes porteuses sont modulées par le modu- lateur )IL et sont transmises d'abord sur les dispositifs de commande.2..2. dans la station réceptrice et ensuite sur les mêmes dispositifs de commande dans la station émettrice. Les impulsions de synthèse de l'image sont ainsi aussi bien du côté réception que du o8té émission non directement conduites du modulateur aux éléments c C de synthèse de l'image, mais séparées des ondes porteuses électriques. On obtient de cette façon que les oscillations de commande sont modulées de façon absolument uniforme du côté émission et réception.
A l'aide de l'onde porteuse w1, les impulsions de nuance de l'image sont transmises du tube émetteur, au
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moyen du transformateur haute fréqumoe P 89 &u diaphragme Gm dans le tube récepteur
Différents modes d'exécution du transformateur
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dtimages ir sont décrits dans ce qui suit. La figure 3 îl- lustre ple prîneîpe de ce transformateur.
Il se compose de particules métalliques 2, isolées l'une de l'autre, et munies donne surface photo-électrique f. quand un rayon lumineux est projeté sur une telle
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particule isolée 2p des àieetronomnt émis par la. surface photo-électrique, et la particule iaolejgrend une charge po- si tive, dent 'la tension est V * µ où Q est la quantité dl élec-. triaîtê émise, et C la capaoité de la partioule isolée 2.
Si on projette une image sur une telle particulop la particule f se trouvant dans le point le plus clair de l'image aura la plus haute tension positive pendant que sur les parties
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sombres, il ntya pas dtéleotrons lîb6rêno L'image ne doit être projetées qu'à une intensité lumineuse telle que'pendant un oertain temps de projection d'environ 1/30e de seconde. la particule se trouvant à- 1 endroit le plus clair ne dépasse pas la tension limite photo-électrique. Dans les différentes
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partioules f existent ainsi des nuances de tension positives correspondant aux nuances de l'image efoot-h-dire une image de champs électrique positive.
La figure 4 représente un mode d'exécution pra- -
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tique d'un transformateur d'image Tr. Le 'tra.lutb:rmateur 4'1.... mage se compose de fils isolés 5w tendus en réseau, qui sont recouverts z certaine Intervalles de revêtements phto-é1ectri, ques ta Dans les différentes particulês photo-é1ectriques, se produisent différentes tensions positives correspondant.A t éclairement , comme sur la figure 3a
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Le sfigures 6-7 expliquent le mode d'action du transformateur d'image. Ce transformateur est disposé ici entre la cathode K et l'anode A. @e transformateur
Tr se compose de fils isoler 5 tendus parallèlement ,qui sont recouverts à certains endroits d'un revêtement photo- électrique f.
A l'endroit où le rayon cathodique k1 touche les petites grilles positives f de haute tension positive il y a à cet endroit plus d'électrons retirés du rayon cathodique kl (fig.è), de sorte que moins d'électrons s'é- coulent sur l'anode A, et qu'en conséquence, le courant anodique devient moins fort. Quand dans le tube cathodique le rayon cathodique k1, traverse la petite grille éclairée f, c'est --dire positive, on obtient d'après l'éclairage, des effets de courant anodique(effets de nuance) plus ou moins forts. Ces oscillations sont transmises à l'onde porteuse w1 par le transformateur à haute fréquence PS.
Puisque les actiitudes des oscillations du courant anodique sont transmises uniquement par le transformateur à haute fréquence PS, la position du transformateur d'image Tr dans le tube émetteur n'a pas d'influence sur le caractère de l'image reue dans le tube récepteur. Il ne se produit donc jamais d'image négative dans le tube ré- aepteur, parce que la luminosité des points de l'image n'est proportionnelle qu'à l'amplitude des impulsions de nuances émises par l'émetteur.
Le rayon cathodique k1 diminue ainsi la charge
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positive des différentes petites grilles f et charge même celles-ci d'une tension négative moins Il ne charge uniformément toutes les petites grillée que jusqu'à une tension limite négative déterminée(environ -2 volts),
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comme dans les tubes à électrodes ordinaires. Il est, avantageux de dériver les tensions négatives avant la production d'une nouvelle image, ou de les neutraliser . au moyen d'une lumière homogène projette sur la grille photo-électrique.
Les électrons s'écoulant de la grille! par l'ac- tion de la lumière pénètrent par l'anode A dans le cir- suit anodique toutefois avec un temps d'oscillation de longueur disproportionnée, de sorte que ces électrons passent par la transformation de haute fréquence PS non accordé,n'agissent pas sur les impulsions de - nuance de l'image.
Pour l'augmentation de la capacité locale des petites particules photo-électriques 2' (fig.3) ou des, petites grilles! (fig.4),on 'a prévu une ou plusieurs.. - contre-électrodes, qui sont de leur coté, reliées à la terre par une tension auxiliaire ou un contre-poids ' - électrique.Dans la construction du transformateur repré. sente fig. 3, on a prévu dea contre-électrodes 3 mises'.
à la terre entre les parties métalliques 2.Dans la grille photo-électrique ,de la figure 4, on .peut prévoir devant ou derrière cette grille une autre grille mise à la terre (réseau métallique),dont les intervalles corres- pondent aux intervalles de la grille photo-électrique* On peut obtenir une augmentation de la capacité d'aptes la figure 6, en formant la grille deuils métalliques tendue parallèlement, qui portent des manchons photo-électriques f séparas l'un de l'autre sur un manchon isolant 7. Tous les fils métalliques 6 sont mis à la terre par la ligne 8.
Le transformateur d'image, sur lequel l'image à trans- ,mettre,est projetée, peut aussi.au lieu d'être en formée. de membrane isolée (Kg8), sur laquelle de minces surfaces
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de métal alcalin f reliées ou isolées l'une de l'autre peutent être montées. La membrane ilsolante, ou les cellules de métaux alcalins doivent être suffisamment fines pour que les électrons puissent naturellement les traverser avec une grande vitesse. La membrane se comporte comme une grille électrique.
Les surfaces de métaux alcalins isolées l'une de l'autre pèsent être réalisées par division d'une couche . de métal alcalin, ou bien, on peut précipiter un métal al- oalin par un moyen physique ou chimique de telle façon que de petites particules non continues, en forme de réseau se produisent sur la surface de base isolante. Une couche photo- électrique de cette espèce est représentée figure 8, dans laquelle 3 désigne la membranee isolante, ! les parti- cules de métal alcalin, et 4 une mince couche métallique compacte, qui est mise à la terre dans le but d'augmenter sa capacité et se trouve au revers de la membrane. Dans le tube émetteur de la figure 9, le transformateur d'image est monté en miroir Tr.
Le faisceau de rayons cathodiques K1 rencontre la couche photo-électrique sous un angle et est réfléchi parcette dernière, dans le cylindre de Faradey 42, ou dans le dispositif de réception des électrons de Perrin 42,43. Le transformateur d'images se compose d'une plaque de verre 38, sur laquelle se trouvent des cellules de métaux alcalins, arrangées en réseau, isolées l'une de l'autre et disposées en carré,ou bien de petites partiales 39 de métaux alcalins, irrégulières, discontinues, disposées en réseau.
Ason revers, la plaque de Terre est pourvue d'un revêtement métallique 40, mis à la terre, qui sert à augmenter la capa- cité des particules photo-électriques 39. La grille 41 pla- oée auädessus du transformateur d'images sert à la réception des électrons libérés par l'action de la lumière.
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L'intensitédu rayon cathodique '!.2 du tube récep- teur doit être influencée de telle faon par les impulsions de courant donnant les nuances de la lumière, que sur un . écran phosphorescent il se forme des points de différentes clartés correspomdant à l'image. Dans ce cas, la vitesse des électrons au faisceau cathodique k2 ne doit cependant pas changer, puisque la grandeur de la déviation des rayons cathodiques dépend de la vitesse des électrons. Si cette der- mière était modifiée par les fréquences qui commandent l'image, un scintillement du rayon cathodique à la dite fréquence en serait la suite, de sorte que oelui-ci ne rencontrerait pas d'élément d'image.
Jusqu'à- présent, les impuslions de nuance des images ont été transmises sur une seule grille ou un seul écran placé devant la dathode K dans le tube récepteur, et de ce fait, les vitesses des électrons étaient modifiées en oorrespon danoe aveo les charges variables des grilles. Pour obtenir une vitesse constante des électrons, on a prévue conformément à l'invention trois grilles ou plus, qui sont polarisées al- ternativement de façon différente( 10 et 12 dans la figure 10).
Les électrons sont d'autant plus accélérée dans les champs électriques opposés présents entre les grilles on écrans qu'ils sont retardés dans le champ précédent.
La grandeur de la déviation du faisceau de rayons au travers du champ entre les condensateurs de commande C et c-------------dépend de la vitesse des électrons.
Les vitesses différentes des électrons du faisceau de rayons hétérogène@ont tendance à diverger derrière les condensateurs C c. Pour cette raison, la production d'un faisceau de rayons homogène est très importante. Ceci a lieu
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conformément à 1'invention, du fait que le faisceau de rayons hétérogène est dévié par un champ électrique ou magnétique 14,15 (fig.12) ,et passe seulement ensuite par un écran 16.
Dans le cas de tension plus grandes, on a me- suré de très grandes intensités de phosphorescence. C'est pourquoi on emploie dans ce but un champ longitudinal élec- trique placé devant l'écran phosphorescent L. On peut l'obtenir de la faon suivante, par exemple d'après la figure 11, en interposant devant l'écran phosphorescent L une grille 63 sise à la terre. De cette faon, il se pro- duit un ohamp longitudinal électrique 64, au travers duquel les électrons sont accélérés.
On obtient une lumière phosphorescente parti- culièrement forte en mélangeant le produit phosphorescent avec du cuivre, de l'uranium ou du manganèse. La couche d'écran phosphorescent L peut aussi être obtenue par une matière phosphorescente, qui possède une basse tension li- mite, et une basse constante C, oorrespondant à la formule de Lézard:
H = 3900 Q (v - v)
C CaS, BiNa2 S2 03 et CaSBi sont particulièrement appropriés.
On peut obtenir en outre une augmentation de l'intensité lumineuse de l'écran phosphorescent par une concentration du faisceau de rayons cathodiques. Par L'em- ploi de cathodes incandescentes ou froides de formation et de disposition connues en elles-mêmes, on peut faire converger le faisceau lumineux sur la couche photo-électrique pu phosphorescente.
Il est aussi avantageux d'employer pour les cathodes froides des matières qui donnent une chute catho-
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dique faible dans les gaz rares,par exemple de l'aluminium ou des métaux avec un'revêtement de sodium ou de calcium*.
La concentration du faisceau de rayons s'ob- tient par l'emploi de cathodes incandescentes par exemple en entourant le .fil incandescent d'un écran cylindrique ou oonique, comme par exemple dans le tube Coolidge-Röntgen, Conformément à-l'invention, il est en outre prévu un dispositif d'amincissement du faisdeau de rayons, puisque l'augmentation du nombre des éléments d'image et par suite l'amélioration de l'intensité de l'image en dépendent.
Dans ce but, le faisceau de rayons (fig.13) est conduit au travers d'un champ longitudinal électrique 91 ayant une direction opposée à la direction de mouvement des électrons, d'où, d'après la loi connue, une action accé- lératrice dans le sens de la longueur est exeroée sur les électrons,, Si le faisceau de rayons était divergenteles électrons qui se meuvent dans une direction différente dans ce champ longitudinal accélérateur subiraient une déviation par rapport à l'axe du faisceau de rayons. Le mouvement des électrons déviés est ainsi dirigé vers l'axe.
Conformément à l'invention on obtient en outre une augmentation de la clarté de l'image par l'influence in- directe du faisceau lumineux sur l'écran phosphorescent,,-
Le faisceau de rayon±lumineux ne tombe donc pas directement sur la couche phosphorescente, mais il est, pendant ses oscillations rythmiques d'abord dessiné sur un transformateur d'images, sur lequel sous l'effet des dif- férentes intensités du rayon oathodique, correspandant à différentes intensités du champ une image de champ élec- trique se produit.
Cette marche est opposé au mode d'ac- tion du tube émetteur de image, où les intensités de champ variables du transformateur d'image produisent des intensi- tés de courant@ anodiques variables.
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Le faisceau de rayons k2 (fig.15) charge chacune des particules de grille f du transformateur d'image de tensions négatives correspondant chaque fois à ses intensités.
Ces particules de grille f,qui par exemple peuvent être construites suivant les données de la figure 14, sont dans la forme d'exécution du tube récepteur de la figure 15, placées devant l'écran phosphorescent L. Les petits élé- ments de grille f sont d'après la figure 14 disposés de la même façon quedans la transformateur d'imagede la figure
5. Ces éléments de grille f influencent par leurs diffé- rentes particules de champ électriques le nombre et la vitesse des électrons qui vont des fils cathodiques H à l'écran phosphorescent L, comme dans un tube à deux plaques, et de ce fait aussi la clarté de l'image.
Dans la forme d'exécution de la figure 16, les petites grilles f photoä-électriques divisées sent disposées entre les électrodes 67 qui rayonnent des particules électri- ques et l'écran phosphorescent L. La couche photo-élec- trique F influence par ses parties de champ électriques l'intensité du courant d'électrons qui sort des fils aatho- diques 65, comme dans le cas d'un tube à électrons ordinaires.
Un autre mode d'exécution est représenté fig.17.
Le revers d'une plaque isolée 87, non rencontré par 1 royon cathodique est couvert de pièces métalliques en forme de réseau 88. Sur ce revers sont appliquées des matières phosphorescentes L, et devant la couche phosphorescente est disposée une électrode émettant des particules électriques, par exemple une cathode K1. La couche photo-électrique en forme de réseau est désignée par f.
A la place des fils cathodiques H1, K1, 65, on peut aussi prévoir une ou plusieurs électrodes émettant d'autres particules d'électricité.
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Les fils cathodiques Hl, K1 65, sont faits de préférence d'un métal produisant une chute cathodique faible, et le tube est rempli d'un gaze rare, comme par exemple de l'argon, à basse pression.
On peut aussi employer des fils d'oxydes portés au rouge incandescent par exemple avec un revêtement dioxyde de baryum.
Les charges négatives de la grille photo-électrique doivent être neutralisées auprès chaque suite d'images dans laquelle le faisceau de rayons touche une fpis la surface de l'image, ce qui peut être obtenu par rayonnement avec une lumière hom@gène.
Par l'effet photo-électrique produit de cette façon toute la grille photo-électrique est chargé d'une tension positive appelée tension limité, et la modulation avec le faisceau lumineux peut être effectuée à nouveau.
Les électrons dissociés par la lumière homogène peuvent être dérivés sur une partie positive, par exemple sur l'é- cran phosphorescent L.
Le faisceau de rayons est dirigé par la tension du dispositifde commande C c, obtenue par exemple à l'aide du potentiomètre 83, ou par agencement du diaphragme ou de l'extrémité du tube sur un coin de la couche photo-élec- trique ou phosphorescente L (fig.18), et efficacement, sur un point situé en dehors de la couche*
Pour faciliter le réglage du faisceau de rayons on peut prévoir en outre sur la souche photo-électrique ou la couche phosphoresoente L des marques de contrôle 84-85 sous forme de points de lignes ou de cadrsas phosphorescents
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Le faisceau de rayons est dévié par les champs magnétiques ou électriques C c, de préférence de telle sorte, que les points de renversement des oscillations soient en dehors de la couche photo-électrique,
ou de la couche phos- phorescente. Il est aussi avantageux de placer les mar- ques de contrôle 84,85 en dehors de la couche photo- électrique, ou phosphorescente.
On peut prévoir devant le tube récepteur un appareil photographique, avantageusement un appareil d'agrandissement.
Au cas où l'on emploierait d'autres rayons, que les rayons cathodiques, par exemple des rayons positifs, on échangera évidemment les cathodes et les anodes. Si l'on emploie des rayons radio-actifs,l'électrode radio- active sera prévue en relation non-conductrice de l'électricité.
Les caractéristiques exposées ci-dessus ne sont pas liées au système représenté à titre d'exemple sur. le dessin. Elles peuvent aussi être appliquées en combi- naison avec d'autres tubes destinés à des dispositifs de télévision et de transmission d'images.
REVENDICATIONS
Ayant ainsi décrit mon invention et me réservant d'y apporter tous perfectionnements ou modifications qui me paraîtraient nécessaires, je revendique corne ma propriété exclusive et privative:
1 - Tube 4metteur et récepteur particulièrement destiné aux appareils de télévision électrique, caractérisé en ce qu'un faisceau de rayons porteurs d'électricité, par exemple un faisceau de rayons cathodiques, est dirigé sur une ou plusieurs couches photo-électriques, et rencontre chaque couche l'une après l'autre point par point.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.