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Tube à décharges électriques.
La présente invention est relative aux tubes à dé- charges électriques tels par exemple que les tubes à déchar- ges destinés à la réception ou l'amplification d'oscillations électriques, les redresseurs de courant, les tubes à lumi-- nescence, etc. et elle présente un intérêt particulier dans les cas où il est avantageux d'employer des tubes à décharges de dimensions réduites.
Les électrodes des tubes à dchares électriques communiquent avec l'extérieur au moyen de fils conducteurs.
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L'organe servant au passage étanche de ces fils conducteurs à travers la paroi du tube, porte le nom de pied. Ce pied est habituellement constitué par un corps creux en verre muni d'une bride qui est scellée à la paroi du tube, et il fait saillie à l'intérieur du tube à décharges. A l'extré- mité, ce pied est pincé et fermé par fusion, les fils con.- ducteurs et les supports des électrodes étant fixés dans le pincement ainsi produit.
L'invention concerne des tubes à décharges électri- ques qui, contrairement au mode de construction ordinaire, ne sont pas fermés par un pied rentrant. En effet, un tube à décharges réalisé suivant l'invention, est muni d'un pied métallique en forme de disque. Ce pied peut êtrescellé à la paroi du tube et doit être, par conséquent, en une matiè- re ayant un coefficient de dilatation convenable. Ainsi, par exemple, on peut utiliser du ferrochrome. Le scellement peut être effectué dans beaucoup de cas à l'aide d'un champ magnétique alternatif à haute fréquence qui induit dans le pied en forme de disque des courants par lesquels le verre de la paroi du tube à décharges et le pied métallique sont portés à une température élevée.
Le pied métallique du tube peut aussi être muni d'organes de raccordement destinés à la fixation du tube dans une douille ou à la connexion électrique, tels que des broches de contact, des vis, des ressorts etc.
Dans ce cas, le tube à décharges est dépourvu, par conséquent, du culot ordinaire cimenté à la paroi en verre qui, autrement, porte ces organes. Bien que ceci donne déjà une économie d'espace considéfable, on peut rendre la construction encore plus ramassée en reliant une ou plusieurs @ --
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des électrodes du tube directement aux organes de raccorde- ment prévus dans le pied métallique. Non seulement le culot, mais aussi les fils d'alimentation allant d'une électrode au pied et de celui-ci aux organes de raccordement du culot, ainsi que les fils gainés ou en platine scellés dans le verre, sont supprimés dans ce cas.
Il est évident que les organes de raccordement ou les conducteurs d'alimentation fixés dans le pied, doivent ordinairement être isolés du métal. Au besoin, l'un d'eux peut être relié électrinuement au pied métallique. Si le tube comporte une grille-écran, celle-ci peut avantageusement être reliée électriquement au pied métallique. Ceci simpli- fie la fabrication du tube à décharges et on obtient en ou- tre un montage rigide de la grille-écran dont le pied mé- tallique en forme de disque constitue en même temps une par- tie.
Si les fils d'alimentation sont fixés dans le pied métallique avec interposition d'une couche de verre, on se heurte souvent à des inconvénients lorsque de forts cou- rants traversent ces fils. On peut éviter ces inconvénients en scellant par sa surface cylindrique dans le pied métal- lique, avec interposition de verre, un petit tube métalli- que et en fixant le fil d'alimentation d'une électrode à la partie de ce tube qui fait saillie hors du pied. Dans ce cas, on doit avoir soin qu'il y ait un peu d'espace entre ce tu- be, qui avantageusement peut être en ferrochrome, et la par- tie du fil d'alimentation qu'il entoure.
On peut isoler un fil d'alimentation par rapport au pied métallique en recouvrant celui-ci avant le scelle- ment à la paroi du tube à décharges, du côté tourné vers
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l'intérieur, d'une couche de verre qui remplit l'espace présent dans le pied autour des fils d'alimentation.
Un mode de réalisation particulier d'un tube à décharges conforme à l'invention est caractérisé, par con- séquent en ce que le pied métallique est recouvert entiè- rement ou partiellement de verre. Cette couche de verre présente l'avantage d'être efficace pour l'isolement des fils d'alimentation et, en outre, de séparer le métal du vide du tube de sorte qu'il devient inutile de purger ce- lui-ci des gaz occlus avec autant de soins.
L'invention permet de réaliser une grande économie d'espace. En effet, l'absence d'un pied rentrant du type ordinaire qui occupe une grande partie du volume du tube à décharges permet de réduire les dimensions de celui-ci. On peut réaliser une économie d'espace encore plus grande si le culot dont un tube à décharges est habituellement muni, et le pied de ce tube sont réunis en un seul organe du fait que les organes de raccordement sont prévus dans le pied.
Comme cet organe est simplement la continuation de la pa- roi du tube et qu'il ne présente pas de parties saillantes ou rentrantes, les dimensions du tube peuvent être réduites à un minimum. Le volume total du tube n'est que légèrement supérieur à celui du système d'électrodes, ce qui permet de produire des tubes à décharges à trois électrodes ou davan- tage, destinés à la réception ou à l'amplification d'oscil- lations électriques, dont la hauteur totale n'est que de quelques centimètres.
L'invention est aussi applicable à la combinaison de plusieurs tubes ayant un pied commun. Il est aussi possible de munir un tube à plusieurs systèmes d'électrodes d'un pied métallique qui, en constituant une partie de la
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paroi, s'étend le long des divers systèmes d'électrodes et à travers lequel les différents fils d'alimentation des électrodes passent vers l'extérieur. Un tube de ce genre prend alors la forme d'une cloche en verre à laquelle est scellé un fond métallique. Au besoin, les différents sys- tèmes peuvent être séparés l'un de l'autre par des cloisons.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé sur lequel:
Les figures 1 et 2 montrent des coupes d'un mode de réalisation de l'invention, savoir d'un tube amplifica- teur à quatre électrodes qui, réalisé de la manière ha- bituelle, aurait la forme représentée sur la figure 3.
La figure 4 en représente une variante.
La figure 5 est une vue en perspective d'un tube suivant l'invention comportant plusieurs systèmes d'élec- trodes.
La figure 6 montre, à grande échelle, un mode de fixation d'un fil d'alimentation destiné au passage de forts courants, dans le pied métallique.
Le tube représenté sur les figures 1 et 2, compor- te une paroi extérieure 1 en verre, à l'intérieur de la- quelle sont disposées les électrodes, savoir une cathode à incandescence 2, une grille de commande 3, une grille au- xiliaire 4 et une anode 5 entourant celle-ci. L'anode est fixée à un support 6 auouel sont fixées, en outre, des barreaux de verre 7 et 8 qui supportent les autres électro- des. Les grilles sont constituées par un fil métallique enroulé sur deux supports verticaux implantés à leurs ex- trémités supérieures et inférieures, dans les barreaux de verre 7 et 8. La cathode à incandescence est fixée aux deux extrémités à des filsimplantés dans le barreau 8, et au sommet à un ressort 9 fixé au barreau 7.
A l'extrémité
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inférieure, le tube 1 est fermé par un disque métallique 10 scellé par ses bords à la paroi de verre du tube; ce disque, qui constitue le pied du tube, est perforé de trous desti- nés au passage des fils d'alimentation. Au sommet, le tube est fermé par un capot métallique 11 auquel la grille in- térieure est reliée électriquement.
Le disque métallique 10 joue le rôle non seulement du pied rentrant en verre habituellement utilisé, mais aussi du culot, car ce disque est muni de broches de contact 13,
14,15 et 16 qui en sont isolées par du verre. Sur la bro- che 13 est fixé le support 6 du système d'électrodes, de sorte que cette broche peut servir pour la connexion élec- trique de l'anode qui est fixée électriquement à ce support.
La broche 14 est reliée électriquement à la grille extérieu- re 4, tandisque les broches 15 et 16 sont reliées aux fils d'alimentation de la cathode à incandescence. Du côté tour- né vers l'intérieur, le pied est revêtu d'une couche de verre
12 qui remplit l'espace demeuré libre entre les broches de contact et le disque métallique, et qui sépare celui-ci du vide du tube.
Les pièces 10 et 11 sont, de préférence, en ferro- chrome, qui est légèrement poreux et dont le coefficient de dilatation correspond à celui du verre habituellement utilisé. 17 est le queusot fermé par fusion par lequel on a fait le vide dans le tube.
Pour faire ressortir l'économie d'espace considéra- ble obtenue par l'invention, la figure 3 montre, à côté des deux figures 1 et 2 représentant deux coupes d'un tube à décharges suivant l'invention, l'aspect qu'aurait le tube s'il était muni d'un pied et d'un culot du type ordinaire.
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La figure 4 représente un tube à décharges à peu près identique à celui de la figure 1. Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 4, le fil d'alimenta- tion 39 de la grille 4 est relié directement au pied mé- tallique 10 de sorte qu'on n'a pas besoin de prévoir une douche isolante de verre entre cette broche et le pied mé- tallique. Ceci est avantageux pour la simplicité de la fa- brication du tube et, en outre, en obtient une fixation ri- gide du fil d'alimentation au pied métallique. La grille 4 fait office de grille-écran de sorte que le pied métallique constitue une partie de cette grille.
La figure 5 représente, à titre d'exemple, un mode de réalisation d'un tube à trois systèmes d'électrodes.
Dans ce mode de construction, une plaque métallique perforée 25 est scellée aux bords d'une cloche 26 en verre. A travers ces trous passent de façon étanche et isolante des broches de contact qui sont reliées électriquement aux électrodes (anode et grille) de chaque système. Les trois systèmes 27, 28 et 29 ont une cathode à incandescence commune 30 dont les extrémités sont fixées aux broches 31 et 32, cette cathode étant maintenue tendue par un ressort 33 pour l'empêcher de s'affaisser par suite du chauffage et de venir en contact avec les grilles. L'ensemble est fixé dans.une douille 34 munie d'un rebord 35 comportant des cavités 36 dans lesquelles s'adaptent élastiquement des saillies 37 prévues sur le pied du tube, une fixation par serrage étant ainsi obtenue.
Le fond de la douille est muni de plusieurs ressorts de contact 38 qui lorsque le tube est introduit dans la douille, viennent en contact avec les diverses broches du pied du tube.
Les systèmes d'électrodes peuvent aussi être dis- posés en forme de triangle ou de polygone, ce qui permet
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d'utiliser un pied circulaire qui peut être scellé plus facilement à la cloche de verre.
On obtient ainsi un ensemble compacte qui convient extrêmement bien pour la fabrication.de très petits dispo- sitifs de réception ou d'amplification, qui peuvent être utilisés, par exemple, dans les instruments acoustiques à l'usage des sourds et pour de petits appareils portatifs de réception de T.S.F.
L'extrémité d'un tube à décharges représentée sur la figure 6, comporte un pied en forme de disque qui est fait en métal, par exemple en ferrochrome, et à travers lequel passent deux fils d'alimentation 41. Ces fils, qui supportent, par exemple, deux anodes d'un tube redresseur, ne sont pas reliés directement au pied 40. En effet, celui- ci présente deux trous 42 dans lesquels des tubes métalliques 44 sont scellés avec interposition d'une couche isolante 43 de verre qui peut s'étendre sur toute la surface intérieure du pied. Ces tubes scellés par leur surface cylindrique, consistent en une matière dont le coefficient de dilatation est à peu près égal à celui du verre utilisé.
Il est avan- geux d'utiliser à cet effet du ferrochrome, ces tubes 44, qui ont, par exemple une épaisseur de 0,5 m/m, font saillie hors du pied vers l'intérieur du tube à décharges, les fils d'alimentation 41 étant fixés dans ces parties saillantes.
Les parties des fils d'alimentation qui sont entourées par le tube 44, ont un diamètre inférieur au diamètre interne des tubes 44 de sorte qu'il existe un certain jeu entre ceux- ci et les parties des fils d'alimentation indiquées. Les fils d'alimentation peuvent aussi être composés de deux parties séparées fixées individuellement aux tubes 44. Il serait aussi possible de fermer le tube 44 au sommet.
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Les fils 41 peuvent amener des courants assez forts. Ces courants ne passent pas par les tubes métalliques 44 de sorte que la soudure entre ces tubes et le pied mé- tallique n'est pas exposée à un chauffage excessif. En ou- tre, du fait qu'il existe un certain jeu entre les parties 42 des fils d'alimentation et les tubes 44, les fils dali- mentation et les tubes 44 peuvent se dilater un peu sans que les soudures subissent de grands efforts.