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PER1'ECTIOiliEMENTS AUX. TUBES LUMINEUX à CATHODES CHAUFEES.-
La présente invention est relative à des perfectionnements appor- tés aux tubes à émission thermionique destinés à un usage quelconque et elle concerne plus particulièrement des tubes lumineux (ou à lumière ultra-.via- lette) de ce genre destinés à fonctionner à basse tension.
Les sources lumineuses à cathodes chauffées comportant générale- ment une à deux électrodes à émission et sont alimentées par des transfor- mateurs qui leur fournissent la tension convenable afin d'amorcer la décharge dans un milieu ionisé. Elles demandent pour s'amorcer une tension bien supé- rieure à la chute de tension normale et il faut prévoir en série avec elles des résistances ou des réactances appropriées afin d'absorber l'excès de ten-
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sion après amorçage. Ces résistances ou réactances peuvent ou non faire par- tie intégrante du transformateur donnant cette tension d'amorçage.
Certains dispositifs prévoient la récupération d'une partie de l'énergie perdue pour le chauffage des électrodes à émission, mais cette façon de faire fait apparattre certains inconvénients. Tout d'abord la ten- sion disponible pour l'amorçage est inférieure à la tension du réseau par suite des pertes dans des résistances. D'autre part, à l'amorcgge, le fila- ment servant au chauffage de la cathode est brusquement surchargé et est parcouru pendant un certain temps par un courant d'intensité à peu près dou- ble de la valeur normale.
La présente invention permet d'éviter ces inconvénients et d'aug- menter notablement la durée des lampes de ce genre. Ce résultat est obtenu par l'application de plusieurs électrodes émissives unipotentielles convena- blement groupées et réunies entre elles; avec interposition de résistances qu'on met provisoirement en circuit. Les figures ci -jointes représentent à titre d'exemples et d'une facon non limitative deux formes de lampes confor- mes à l'invention.
La Fig.l représente un tube à 4 électrodes unipotentielles chauf- fées fonctionnant à la tension du réseau, sans transformateur ni source auxi- liaire.
La Fig.2 représente une variante des précédents, mais fonction- nant à très basée tans ion.
Dans le tube T1 de la fig.l, on a 4 cathodes unipotentielles Cl à C4 chauffées par les filaments F1 à F4. Les cathodes sont connectées deux à deux à chaque extrémité du tube, une extrémité de chacun des filaments F2 et F2 est reliée à la cathode correspondante, l'autre étant mise en contact avec le filament voisin par l'intermédiaire des résistances Ri ou R@.
Pour mettre le tube en marche, an ferme l'interrupteur S, de sorte que le courant du secteur passe de la borne A, par exemple, par le filament F1, l'interrupteur S, la résistance R, le filament F3 et la borne B.
La résistance R étant convenablement choisie, les cathodes C1 er C3 prennent la température de fonctionnement et une décharge à la tension normale du sec- teur s'amorce entre elles.
Le courant de décharge doit nécassairement passer, d'une part, par la résistance R1 et le filament F2 à la cathode 2 (qui est connecta à @
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C1) et, d'autre part, par la résistance % et le filament F4 à la cathode C4 (connectée à C3). Ce courant porte les filaments F2. F4 et les cathodes c2,C4 à leur température normale de fonctionnement, de sorte que si l'on met hors service les filaments F1 et f3 en ouvrant l'interrupteur S, la décharge s'établit entre les cathodes C2 et C4.
Ces deux cathodes ne servent que pendant la marche continue et la désagrégation de matière active qui se produit toujours à l'amorq*ge est supportée par les cathodes C1 et C3. On conçoit donc que la durée d'un tel tube soit supérieure à celle d'un tube à deux cathodes seulement. D'autre part, on voit que la résistance destinée à absorber l'excès de tension après amorçage du tube est constituée par la résistance de l'ensemble R1 R22 F2 F4. üne partie de l'énergie perdue dans les tubes ordinaires est donc bien uti- lisée ici pour le chauffage des électrodes, sans qu'il se produise à un mo- ment quelconque une surintensité anormale. D'autre part, la totalité de la tension du secteur est disponible pour l'amorçage du tube.
Il est bien évident que si la résistance des filaments F2 et F4 est suffisante, les résistances R1 et R2 peuvent être supprimées.
Dans la Fig.2, les connexions sont un peu différentes, la lampe étant destinée à fonctionner sur une faible tension, 15 volts par exemple, en série avec d'autres lampes analogues. En supposant que la chute interne de la lampe soit de 11 volts, si l'on ferme l'interrupteur S, on envoie le courant dans le circuit A F1 R S F3 B. Il s'amorce une décharge provisoire entre Cl et C3 alimentés en série avec les filaments F2 et F4, dont chacun absorbe 2 volts par exemple; lorsqu'on ouvre l'interrupteur S, on provoque la mise hors circuit de Ci et c3 et la décharge s'établit entre C2 et C4.
De telles lampes peuvent évidemment être alimentées en série ou en parallèle.
Il va de soi que les dispositions indiquées ci-dessus à titre d'exemple peuvent 'être modifiées et que, par exemple ,tout dispositif utili- sant seulement une ou deux cathode renfermant plusieurs radiateurs isolés électriquement fonctionnant simultanément ou Isolément, rentre dans le cadre de la présente invention.
Le rendement du dispositif peut être encore amélioré en montant de façon un peu différente les quatre électrodes à émission. Ceci est indi- qué par la Fig.3. Les cathodes servant à l'amorçage C1 et C3 sont maintenues à la même distance que précédemment de façon à avoir un amorçage facile sur @
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le secteur alternatif. Les cathodes C2 et C4 sont plus éloignées et reliées aux précédentes par des résistances R3 et R4. Des interrupteurs S1 et S2 peuvent interrompre ces deux circuits. Le tube va fonctionner de la façon suivante! les interrupteurs 8, S1 et S2 étant fermés, le courant du secteur chauffe d'abord les cathodes C1 et C3 comme dans les tubes précédente et un arc s'amorce entre ces deux électrodes.
Ce oourant d'arc en passant par les résistances R1 R2 R3 R4 pro- voque l'échauffement des cathodes C2 et C4, à ce moment le oourant d'arc primitivement localisé entre Cl et C3, va se transporter en partie entre C2 et C4. La chute interne du tube entre C2 et C$ est évidemment supérieure à celle entre C1et C3 et les résistances % et R4 ont été justement calculée pour compenser cette différence. Cette répartition du courant d'arc entre les deux groupes de cathodes se fera de façon inégale mais il passera du courant antre C2 et C4.
Lorsqu'on ouvre l'interrupteur S, les cathodes C1 et C3 se re- froidissent, l'intensité du courant entre C1 et C3 diminue et se reporte entre C1 et C4. Un certain courant peut cependant persister dans les résis- tances % et R4, si on le juge nuisible, il suffit d'ouvrir les interrupteurs S1 et S2 et le tube fonctionnera uniquement entre C2 Mt C4.
Cette manoeuvre pourra se faire en marne temps que celle de l'ou- verture de S soit à la main, soit au moyen de relais convenablement choisis qui pourront être actionnés par le courant même de décharge.
Le dispositif représenté Fig.3 permet donc d'augmenter la lon- gueur utile du tube lumineux et comme il conserve les avantages des tubes précédents, le rendement global s'en trouve donc amélioré.