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--CATHODE TUBULAIRE PJUR TUBES A VIDE.
Les cathodes généralement employées dans les tubes à vide tels que valves redresseuses, lampes à électrodes multiples tubes à rayons X etc.. b'ont généralement qu'une durée assez courte, notamment lors- qu'elles doivent débiter un courant électronique intense,, comme les valves redresseuses, ou être soumises à des dif. férences de potentiel considérables, comme les tubes à rayons X ou lampes d'émission.
Dans ces divers cas, en effet, les électrons arrachent des particules solides de la substance qui les émet, et qui, soit constitue le filament lui-même,
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soit le recouvre simplement; par suite, au bout d'un temps relativement court, la matière active de la cathode se trouve complètement épuisée.
De plus, les cathodes, même soumises à des régimes de débit et de tension très modérés n'ont qu'une faible capacité électronique, en effet les filaments promeut métalliques, en tungstène pur par exemple, n'ont qu'un pouvoir émetteur faible, et sur les filaments recouverte on ne peut mettre qu'une quantité minime de substance à fort pouvoir émetteur (baryum, césium, thorium,etc.* à l'état pur ou à l'état de composés ou mélanges de' ces diverses substances). Enfin dans les tubes où il existe une grande différence de potentiel entre la cathode et l'anode (rayons X, lampes d'émission etc..), cette dernière est rapidement détériorée 'par le choc des par- tioules solides venant de l'anode.
L'objet de la présente invention est un dispositif évitant ces inconvénients et consistant à envelopper des substances à grand pouvoir émetteur dans une couche de métal mince et à chauffer cet ensemble à une température relativement basse. L'inventeur a découvert en effet que l'enveloppe de métal chauffée laisse passer aisément les électrons tandis qu'elle se comporte vis à vis des particules matérielles, comme un filtre, et arrête celles qui pourraient être arrachées à la substance émettrice.
On comprend aisément les avantages d'une cathode de ce ganra ; d'une part il est possible de mettre dans l'enveloppe une quantité relativement très grande de matière active et par suite d'obtenir des courants élec- troniques très intenses (comme cala est nécessaire dans les valves redresseuses destinées notamment au chargement d'accumulateurs, et dans les lampes d'émission d'ondes
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entrstenues à grande puissance)p et aussi une durée pratiquement indéfinie, et une parfaite régularité.De autre part)) on évite les détériorations de la cathode par arrachement des particules de matière et les déferiez rations de l'anode par suite du bombardement par ces mêmes particules.
L'invention permet également l'emploi de certains corps à grand pouvoir émissif, et qui n'auraient pu être utilisés jusqu'ici à cause de leur évaporation trop rapide et de leur point de fusion très bas, tels que des composés de césium;, rubidium etcoo
La description suivante et les figures annexées indiquent à titre d'exemple divers modes de réalisation de l'invention.
La figure 1 représente en coupe et la figure 2 en élévation une cathode suivant l'invention destinée à donner des courants électroniques intenses.
Les figures 3 & 4 représentent une cathode destinée à donner des courants faibles.
Pour constituer une cathode devant donner un cou- rant électronique intense et destinée par exemple à une valve redresseuse ou à une lampe démission puis- sante, on peut employer le mode de réalisation repréeen= té sur les figures 1 & 20 On remplit un tube 1 à parois minces en platine, nickel ou autre métal, avec des substances 2 à grand pouvoir émissif (par exemple des oxydes de baryum, thorium!, césium;
, rubidium!, etc.,les extrémités 3 & 4 du tube sont aplaties de façon à fermer ce tube et à empêcher la matière active de tomber. L'ensemble ainsi constitué est supporté, dans l'ampoule vide d'air ou remplie d'un gaz inerte, par deux fils 4, d'amenée de courante En faisant passer un courant d'une intensité
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oomvehable, et relativement faible , on porte le tube 1 aux environs du rouge sombre, cela suffit à faire dégager les électrons et à rendre le tube 1 perméable à ceux-ci, tout en le laissant impermé- able aux particules solides qui n temps ordinaire, sont arrachées à la matière active et suivent les électrons dans leur trajet vers l'anode.
Dans le cas ou l'on ne voudrait chauffer le tube qu'à une température inférieure au rouge sombre, à la- quelle il ne serait plus perméable aux électrons, on pourrait pratiquer dans s parois de ce tube soit des petits trous, soit des fentes minces par les- quelles ces électrons passeraient.Ce dispositif pour- rait par exemple être avantageux dans le cas où l'on emploierait des substances actives à point de fusion très bas telles que le césium eu le rubidium.
Si l'on voulait obtenir des tubes très fins, qu'il serait difficile de remplir directement de ma- tière active, on pourrait partir d'un tube de diamètre suffisamment grand qtel 'on remplirait aisémant, ce tube plein serait alors tréfilé pour l'amener au diamètre voulu, ou laminé si l'on voulait lui donner une forme spéciale, celle d'un ruban plat par exemple.
Les figures 3 & 4 montrent un mode de réali- sation susceptible d'être employé pour les courante électroniques plus faibles, par exemple ceux des lampes ordinaires de T.S.F. , un filament 5 est re- couvert d'une couche 6 extrêmement épaisse de matières actives, l'ensemble ainsi formé est, par électrolyse, recouvert d'une couche 7 très mince d'un métal tel que le platine, le palladium, le nickel,etc..) les
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extrémités du filament 5 sont reliées à des supports
8 amenant le courante Le passage de celui-ci échauffe le filament, et, par conduction, là matière 6 et le revêtement 7 qui;) alors se trouve porté aux environs du rouge sombre et agit oomme agissait dans le cas précédent le tube 1 ;
ce revêtement sert également à
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:.ms9:ïïteni -n place la couche de matière 6 qufautre ment risquerait de se déliter et de se séparer du filament 5.
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--CATHODE TUBULAR PJUR VACUUM TUBES.
The cathodes generally employed in vacuum tubes such as rectifier valves, lamps with multiple electrodes X-ray tubes, etc., generally have a fairly short duration, especially when they must deliver an intense electronic current. like rectifier valves, or be subject to dif. Considerable potential ferences, such as x-ray tubes or emission lamps.
In these various cases, in fact, the electrons tear off solid particles from the substance which emits them, and which, either constitutes the filament itself,
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either simply covers it; therefore, after a relatively short time, the active material of the cathode is completely exhausted.
In addition, the cathodes, even subjected to very moderate flow and voltage regimes have only a low electronic capacity, in fact the metallic promoting filaments, made of pure tungsten for example, have only a low emitting power. , and on the filaments covered one can only put a minimal quantity of substance with strong emitting power (barium, cesium, thorium, etc.) in the pure state or in the state of compounds or mixtures of these various substances ). Finally, in tubes where there is a large potential difference between the cathode and the anode (X-rays, emission lamps, etc.), the latter is rapidly deteriorated by the impact of the solid particles coming from the anode. anode.
The object of the present invention is a device avoiding these drawbacks and consisting in enveloping substances with a high emitting power in a thin metal layer and in heating this assembly to a relatively low temperature. The inventor has in fact discovered that the heated metal envelope easily allows electrons to pass while it behaves with respect to material particles, like a filter, and stops those which could be torn from the emitting substance.
It is easy to understand the advantages of a cathode of this ganra; on the one hand, it is possible to put in the casing a relatively very large quantity of active material and consequently to obtain very intense electronic currents (as is necessary in the rectifying valves intended in particular for the charging of accumulators , and in the wave-emitting lamps
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maintained at high power) p and also for a practically indefinite duration, and perfect regularity. On the other hand)) deterioration of the cathode by tearing of particles of matter and deflection of the anode due to the bombardment by these particles is avoided. same particles.
The invention also allows the use of certain substances with a great emissive power, and which could not have been used hitherto because of their too rapid evaporation and their very low melting point, such as cesium compounds; , rubidium etcoo
The following description and the attached figures indicate by way of example various embodiments of the invention.
FIG. 1 represents in section and FIG. 2 in elevation a cathode according to the invention intended to give intense electronic currents.
Figures 3 & 4 represent a cathode intended to give low currents.
To constitute a cathode having to give an intense electronic current and intended for example for a rectifying valve or a powerful emission lamp, one can use the embodiment shown in Figures 1 & 20 A tube 1 is filled. thin-walled platinum, nickel or other metal, with substances 2 with high emissivity (eg oxides of barium, thorium !, cesium;
, rubidium !, etc., the ends 3 & 4 of the tube are flattened so as to close this tube and prevent the active material from falling out. The assembly thus formed is supported, in the bulb empty of air or filled with an inert gas, by two wires 4, for supplying current By passing a current of an intensity
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oomveable, and relatively weak, we bring the tube 1 to around dark red, this is enough to release the electrons and make the tube 1 permeable to them, while leaving it impermeable to solid particles which n ordinary times , are torn from the active material and follow the electrons in their path towards the anode.
In the event that we only want to heat the tube to a temperature below dark red, at which it would no longer be permeable to electrons, we could make in the walls of this tube either small holes or thin slits through which these electrons would pass. This device could, for example, be advantageous in the case of using active substances with a very low melting point such as cesium or rubidium.
If we wanted to obtain very fine tubes, which would be difficult to fill directly with active material, we could start from a tube of sufficiently large diameter that one could easily fill, this full tube would then be drawn for 'bring to the desired diameter, or rolled if you wanted to give it a special shape, that of a flat ribbon for example.
Figures 3 & 4 show an embodiment which can be used for weaker electronic currents, for example those of ordinary T.S.F. lamps. , a filament 5 is covered with an extremely thick layer 6 of active materials, the assembly thus formed is, by electrolysis, covered with a very thin layer 7 of a metal such as platinum, palladium, nickel, etc.)
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ends of the filament 5 are connected to supports
8 bringing the current The passage of this one heats the filament, and, by conduction, the material 6 and the coating 7 which;) then is carried around the dark red and acts oomme acted in the previous case the tube 1;
this coating is also used for
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: .ms9: ïteni -n place the layer of material 6 which would otherwise risk disintegrating and separating from the filament 5.