BE380618A

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Publication number: BE380618A
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Description

Tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse.

On sait qu'une cathode en tungstène d'un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse peut être portée par une décharge à lueur à une température assez élevée pour qu'elle émette des électrons. Au moment où l'électrode émet des électrons même en grandes quantités, la décharge à lueur se transforme, comme on le sait aussi, en décharge en arc à caractéristique négative.

Pour appliquer cela aux électrodes faites en fils de tungstène, il faut disposer en premier lieu d'une source de courant destinée au chauffage momentané du fil de tungstè- ne et en second lieu d'un gaz rare sous une pression extrème-

ment critique. Les tubes de ce genre comportant des électro- des en tungstène n'ont qu'une faible durée par suite de la désintégration du tungstène.

On réalise une grande simplification en utilisant des cathodes à oxyde. Dans ce cas., il se produit un chauffage spé- cifique qui dépend de la chute de tension à travers la couche d'oxyde. Le chauffage est donc déterminé par la résistance de cette couche d'oxyde.

La présente invention concerne l'utilisation de ca- thodes du genre indiqué ci-dessus, de manière que leur chauf- fage soit adéquat et que la volatilisation ou désintégration de matière soit évitée dans le mesure du possible.

Il y a lieu de remarquer que non seulement le courant d'émission qui parcourt la couche émettrice, mais aussi le bombardement par les ions qui, suivant la chute cathodique, ont une vitesse plus ou moins grande, déterminent le chauffage.

Suivant l'invention, on ajoute à la matière émettri- ce de la couche émettrice des substances non-émettrices et meilleures conductrices telles que, par exemple, les métaux or, argent et cuivre ou des substances moins bonnes conduc- trices, de préférence des oxydes mauvais conducteurs tels que, . par exemple, l'oxyde de zirconium.

On utilise des additions de substances meilleures conductrices si le chauffage par le courant d'émission et par le bombardement par des ions est trop accentué et provoque une trop forte élévation de température de la cathode, ce qui se tra- duirait par une volatilisation énergique de celle-ci. Cela peut arriver lorsque le tube à décharges est rempli de néon.

Suivant l'invention, on ajoute dans ce cas des matières aug- mentant la conductivité de la couche d'oxyde sans que l'émis- sion en soit diminuée. Comme matières de ce genre, on peut en-

visager les métaux précieux or, argent et aussi le cuivre.

Si le chauffage de cathodes à incandescence ordinai- res n'est pas assez accentué, ce qui peut arriver lorsqu'on utilise une atmosphère d'argon, surtout si elle est soumise à une pression basse, inférieure à 1 m/m, on donne à la cou- che émettrice une moins bonne conductivité en ajoutant des substances très mauvaises conductrices. - On peut obtenir ce résultat par l'addition d'oxyde de zirconium, de hafnium ou de zinc, par exemple, sans qu'on ne produise ainsi un mélange chimiquement acide, ce qui arriverait par exemple par une ad- dition d'oxyde de tungstène ou de titane.

La conductivité adéquate de la couche émettrice peut être déterminée d'une manière simple au moyen de quelques essais. En effet, on voit déjà lors de la mise hors circuit d'une cathode fonctionnant dans une atmosphère gazeuse déter- minée, sous une pression déterminée, si la température est trop haute ou trop basse. En général si elle est trop basse, la décharge à lueur ne se transforme pas en décharge en arc.

L'invention consiste donc à modifier par l'addition de substances meilleures ou moins bonnes conductrices la ré- sistance transversale de la couche émettrice de la cathode à chauffage automatique suivant la nature et la pression du gaz ou de l'atmosphère de vapeur et par suite aussi suivant la chute cathodique, de manière à obtenir la conductivité et la température de chauffage voulues. Il va de soi que l'électro- de doit être établie aussi suivant l'intensité du courant.

L'épaisseur de la couche émettrice influe aussi sur la con- ductivité de la cathode.

Dans le cas des cathodes à chauffages automatique par le courant parcourant le tube, il n'est plus nécessaire comme dans le cas des cathodes à incandescence ordinaires d'utiliser deux traversées de courant pour le chauffage de la cathode.

Le chauffage est dû à la décharge à lueur qui, dans le cas d'une cathode établie exactement suivant l'invention, se trans- ,forme en décharge en arc.

Un tube à décharges conforme à l'invention peut être rempli, par exemple, d'argon sous une pression de 2 m/m et il peut renfermer en outre un peu de mercure. La cathode peut être faite, par exemple, de 20 fils de nickel torsadés et enroulés en hélice ayant un diamètre de 0,35 m/m. La longueur de la cathode est de 2 c/m et le diamètre de 0,8 c/m. Cette cathode peut être traversée par des courants de 3 à 6 ampères.

La couche émettrice qui recouvre les fils de nickel consiste en 50 % d'oxyde de baryum, 20 % d'oxyde de strontium, 20 % d'oxyde de calcium et 10 % d'oxyde de zirconium. On peut aussi influer légèrement sur la conductivité de la couche émettrice en utilisant un mélange de divers oxydes alcalino-terreux.

Dans la présente description l'expression "atmosphè- re gazeuse est prise dans un sens très large pouvant com- prendre une atmosphère composée d'un ou plusieurs gaz ou d'une ou plusieurs vapeurs ou une atmosphère formée par des mélan- ges de gaz et de vapeurs.

Claims

RESUME ----------- L'invention concerne : un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse comportant une cathode à chauffage auto- matique recouverte d'une couche émettrice, dans lequel la cou- che émettrice renferme non seulement une matière capable d'émettre des électrons, mais aussi des substances non émettri- ces meilleures conductrices telles que, par exemple, les mé- taux or, argent et cuivre, ou des substances moins bonnes conductrices, de préférence des oxydes mauvais conducteurs tels que, par exemple, l'oxyde de zirconium.