BE401178A - - Google Patents

Description

   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 

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     @   Dispositif de décharge d'électrons      
La présente invention concerne des dispo- sitifs de décharge d'électrons, en particulier de tels dis- positifs à cinq électrodes ou plus. 



   Un objet de la présente invention est de créer un dispositif convenant tout particulièrement bien pour exercer les fonctions de modulation. Un autre objet de la présente invention est de créer un tube modulateur pouvant être facilement contrôlé au moyen d'une tension polarisant la grille. 



   Dans un mode préféré de réalisation des objets précités de la présente invention, on a prévu un tube à vide ayant six électrodes, à savoir une cathode d'émission 

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 d'électrons et une plaque entre lesquelles sont disposées qua- tre autres électrodes. Ces quatre électrodes sont en forme d' écrans ou grilles et elles sont disposées à des distances qui augmentent successivement par rapport à l'élément d'émission d'électrons, le premier de ces écrans ou grilles étant celui qui se trouve le plus près de l'élément d'émission susmention- né. 



   Une caractéristique qui rend tout particulièrement ap- te comme modulateur le dispositif réalisé conformément à la présente invention réside dans la construction de la grille qui est le troisième des écrans ou grilles au point de vue de sa distance de la cathode; cette grille est un réseau de mailles ayant une distance variable ou un pas variable. Il est préfé- rable que la partie plus grande de la troisième grille ait des mailles relativement fines ou des pas relativement petits, bien qu'une partie essentielle puisse avoir des mailles beaucoup plus grossières. 



   L'électrode interposée qui est la deuxième au point de vue de sa distance de la cathode, est un écran qui est construit de préférence à réseau de mailles fines ou   à   pas petit. 



   Le quatrième des écrans interposés agit comme une gril- le-écran ordinaire; le dispositif sera pourtant efficace aus- si lorsqu'on laisse de côté cette quatrième grille. 



   La fig.l des plans joints à la présente description montre un dispositif de décharge d'électrons réalisé confor- mément à la présente invention; une partie de l'ampoule en verre a été enlevée dans le but de montrer plus clairement les électrodes disposées dans l'ampoule. 



   La fig.2 est une coupe verticale du dispositif mon- trant sa construction et la position des éléments en détail. 



   La   fig.3   est un schéma interrompu, qui montre la construction des éléments, en perspective. Elle indique aussi la manière de relier les tensions de travail qui mettent le dispositif en fonction. 

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   La fig.4 est un plan qui montre, en coupe, la po- sition des électrodes. 



   La fig. 5 est une représentation agrandie de l'élec- trode et des moyens de chauffage de celle-ci. La représentation est partiellement en coupe. 



   Sur la fig.l, le dispositif comprend une ampoule en verre 10 vide d'air, dont la base est ajustée dans un culot en bakélite 11 qui a sept fiches 12 à 18 qui sont aptes à être ajustées dans une douille appropriée. Une huitième borne 19 est disposée sur la tête de l'ampoule. Elle a la forme d'une calote métallique et elle est fixée au verre par du mastic. 



  Les électrodes du dispositif sont soutenues par un certain nom- bre de fils de support verticaux qui sont posés dans une base de verre 20,sur une partie rentrante 21 à l'extrémité infé- rieure de l'ampoule en verre ( v.fig.2). Afin de tenir les fils de support rigides dans leur position verticale, on a prévu deux guides plats 22 et 23 en matière isolante, p.ex. en mica, traversés par les fils de support. Le guide supérieur 22 est construit de façon à bien s'appliquer à l'extrémité supérieure de l'ampoule, qui ressemble à un dôme. 



   On emploie la construction d'électrode suivante: Une cathode 1 ayant la forme d'un cylindre de très petit diamètre est disposée au centre de l'ampoule. Ce cylindre sera de préfé- rence en nickel, revêtu d'oxydes de strontium et de barium, afin d'obtenir une riche émission d'électrons pendant le chauffage. 



  Pour le chauffage du cylindre-cathode, on a disposé dans celui-ci un filament 38 en fil fin, de préférence en tungstène, revêtu d'un isolement céramique. On a donné au filament la forme d'un "   W   ", ainsi que montré sur la fig. 5. Les extrémités du fila- ment sont reliées aux grosses fiches 12 et 13 du tube. 



   La cathode est entourée, à faible distance, par une électrode-grille intérieure 2, formée par un cylindre ellipti- que constitué par un soléno'ide de fil fin qui est soutenu par deux des fils de support verticaux 24 et 25. Cette électrode- grille est.enroulée de préférence avec un pas ( distance entre 

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 des spires voisines) relativement petit, qui est uniforme sur toute son étendue. La construction de cette grille particuliè- re n'est cependant pas critique. La fig.4 montre la forme el- liptique de l'électrode-grille 2 et aussi la construction des autres électrodes qui seront encore décrites. Le plus grand axe de chacune des ellipses n'est qu'un peu plus grand que 1' axe plus petit. 



   Une deuxième électrode ressemblant à une grille 3, désignée ici écran intérieur, est construite en forme de cy- lindre elliptique par enroulement d'un   solénofde   qui entoure la première grille 2. Elle est soutenue par les fils de sup- port 26 et   27.   Ce deuxième   solénofde   a des mailles serrées, c'est-à-dire qu'il a un petit pas, qui est de préférence uni- forme sur toute son étendue. 



   Une troisième électrode-grille 4, désignée ici grille extérieure, entoure l'électrode 3 et est aussi formée par un solénoide constitué par un cylindre elliptique, qui est soutenu par les fils de support 28 et 29, mais le pas ou le réseau de mailles de cette électrode n'est pas uniforme sur toute son étendue. La partie plus grande a un pas très petit, mais le pas est considérablement plus grand dans une ou plusieurs petites parties. Un mode de réalisation de cet- te troisième grille qui donne des résultats satisfaisants est constitué par une construction à 50 spires de 0,1 mm (. 004 pou- ce) de diamètre du fil; le grand axe a 9,4   mm(0.360   pouce) et      le petit axe 8,3 mm ( 0.316 pouce).

   Les spires, numérotées d'une extrémité à l'autre, ont le pas indiqué au tableau sui- vant: 
 EMI5.1 
 
<tb> Spires <SEP> Pas
<tb> -----
<tb> 
<tb> 
<tb> 1 <SEP> - <SEP> 18 <SEP> 0,36 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 014 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 19-20 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (.018 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 21 <SEP> 0,68 <SEP> mm <SEP> (.026 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 22-23 <SEP> 4,7 <SEP> mm <SEP> (.18 <SEP> $pouce)
<tb> 
<tb> ( <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (.018 <SEP> pouce) <SEP> )
<tb> 
 

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 EMI6.1 
 
<tb> Spires <SEP> Pas
<tb> 
<tb> --------
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 24 <SEP> 1,11 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 042 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 25-26 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 27 <SEP> 1,5 <SEP> mm <SEP> (.

   <SEP> 050 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 28-29 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 30 <SEP> 0,89 <SEP> mm <SEP> (.034 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 31 <SEP> -32 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 33 <SEP> -50 <SEP> 0,37 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 014 <SEP> pouce)
<tb> 
 
Une quatrième électrode ressemblant   à   une grille 5 entoure la troisième grille et est soutenue par les fils de   support 30 et 31. Elle est désignée ici : extérieur et   elle est construite aussi comme solénoide constitué par un cylindre elliptique. Cette quatrième électrode ressemblant à une grille a de préférence un réseau de mailles relativement fines, qui est uniforme sur toute son étendue. 



   Enfin on a prévu une plaque 6 ayant la forme d'un cylindre elliptique et entourant tout l'assemblage des élec- trodes. La plaque est soutenue par les fils de support 32 et 33. Elle est de préférence en nickel carbonisé; sa longueur axiale n'est pas aussi grande que celle des autres électrodes. 



   Les indications suivantes, qui sont relatives à la construction des électrodes autres que la troisième électrode- grille ou grille extérieure 3, ont donné des résultats satis- faisants: 
Grille intérieure 2 -- Grand axe 3,2 mm (0,121 pouce), petit axe 2,5 mm (. 096 pouce); 25 spires de 0,1 mm ( . 004 pouce) de diamètre du fil, avec pas uniforme de 
0,86 mm (.033 pouce). 



   Ecran intérieur 3 -- Grand axe 6,2 mm   (0,236   pouce), petit axe 4,4 mm (0,167 pouce); 33 spires de 0,1 mm (. 005 pouce) de diamètre du fil, avec un pas uniforme de 0,65 mm (0, 025 pouce). 

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   Ecran extérieur 5 -- Grand axe 12,8 mm (0,490 pouce), petit axe 12 mm (0,460 pouce); 33 spires de 0,1 mm ( . 005 pouce) de diamètre du fil, avec pas uniforme de 
0,65 mm (0,025 pouce). 



   La connexion des tensions de travail qui place le dispositif dans des conditions de travail très avantageuses, en particulier pour son utilisation comme modulateur, est mon- trée sur la   fig.3.On   y trouve une batterie 34 ( ou une autre source de courant de chauffage) qui est montée en parallèle sur les fiches 12 et 13 et qui sert à chauffer le filament en forme de W 38 dans le cylindre- cathode; la cathode précitée est mise à la terre par la connexion de terre à la borne 14. 



  Les piles 35,36 et   57   ou d'autres sources de tension continue sont connectées entre la masse et les bornes correspondantes 16, 17 et 18, dans le but d'appliquer respectivement des potentiels positifs à l'écran intérieur 3, à l'écran extérieur 5 et à la plaque 6. Une pile de polarisation négative 39 est connectée entre la masse et la calote 19, dans le but d'appliquer un potentiel négatif à la grille extérieure 4, qui a des mailles non-uniformes. 



   Le système précité concernant les tensions de travail fait agir le dispositif comme suit : La cathode chauffée 1 émet des électrons qui sont attirés par l'écran intérieur 3 en con- séquence de sa tension positive. Les électrons qui atteignent l'écran 3 se déplacent à grande vitesse, de sorte que la plu- part d'entre eux traversent l'écran et s'approchent de la grille extérieure 4 dont le potentiel négatif retarde les électrons, de sorte que la plupart d'entre eux sont ainsi attirés en arrière   à   l'écran positif 3. Cette action retar- dante cause l'accumulation d'un nuage d'électrons se mou- vant lentement entre les électrodes 3 et 4.

   La position de ce nuage peut être désignée " une cathode virtuelle " parce que les électrons peuvent facilement être attirés hors du nuage de la même manière qu'ils ont été originairement enlevés 

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 de la cathode réelle 1. L'écran 5 et la plaque 6 étant char- gés posititivement, il arrivera réellement qu'un courant d' électrons sera attiré de la   "   cathode virtuelle " à la pla- que, à travers les mailles des électrodes 4 et 5, qui ressem- blent à des grilles. Les électrodes 4,5 et 6 exercent respec- tivement des fonctions semblables à celles de la grille de contrôle, de l'écran et de la plaque de tubes tétrodes à grille-écran.

   L'écran extérieur 5 sera généralement chargé par une source de tension positive un peu moindre que celle de la plaque, de la manière préférée pour les tubes à grille- écran. 



   Le dispositif de décharge d'électrons réalisé confor- mément à cette invention est tout particulièrement avantageux dans les cas où l'on désire exercer une action de contrôle sur un tube à vide sans introduire dans un circuit ou une voie de décharge de ce tube, des éléments extérieurs qui ne coopére- raient pas avec grand succès. Par exemple, la partie d'ampli- fication du tube peut être considérée comme si elle avait des bornes d'entrée coincidant avec la grille extérieure 4 et la "cathode virtuelle " et des bornes de sortie coïncidant avec la plaque 6 et la cathode virtuelle   ".   Le potentiel de la " cathode virtuelle " étant le même que celui de la cathode réelle, on trouve que les signaux d'entrée qui sont appliqués aux bornes 14 et 19 sont transmis à la sortie entre les bornes 18 et 14. 



   La modification désirée des signaux d'entrée peut alors être obtenue en appliquant la tension modifiante à la grille intérieure 2, c'est-à-dire entre les bornes 14 et 15. 



  Souvent, cette tension modifiante peut être une simple tension alternative, qui fait alors agir tout le dispositif comme mo- dulateur. L'effet de la tension à la grille 2 est de modifier le courant d'électrons qui va à la " cathode virtuelle Il et de modifier, par conséquent, indirectement le courant spatial entre la cathode virtuelle et la plaque. 

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   Les électrodes 4,5 et 6 n'exerçant que peu d'influen- ce sur le courant spatial allant aux électrodes 2 et 3, les grilles de contrôle intérieure et extérieure 2 et 4 peuvent être amenées à travailler tout à fait indépendamment l'une de l'autre . Par exemple, il est possible et pratique de varier le potentiel de grille négatif appliqué à l'électrode de con- trôle extrême 4, sans pour cela influencer l'action d'une ten- sion quelconque de modification appliquée à la grille inté-   rieure   2. Cette variation du potentiel négatif de la grille extérieure 4 est un moyen très commode, puisqu'il permet un contrôle très simple de la sensibilité du dispositif. 



   La grandeur non-uniforme des mailles de la grille de contrôle 4, connue généralement comme type de grille"à mu variable n ou " gradual-cutoff", permet l'emploi d'une grande gamme de potentiels de grille, sans produire.aucune distorsion des signaux et sans interférer avec l'action normale des élec- trodes 2 et 3. 



   On peut laisser de côté l'écran extérieur 5, mais sa présence améliore cependant les résultats dans une large mesu- re, en particulier au point de vue dé la plus grande sensibili- té. Cet écran exerce en général les fonctions d'un écran ana- logue dans la tétrade à grille-écran, qui est bien connue. Pour cette raison, il est d'usage de lui donner un potentiel positif un peu moindre que celui de la plaque. 



   On peut carboniser la paroi intérieure de l'ampoule en verre ( v.fig.l, partie pointillée du verre), mais cela n' est cependant pas indispensable.

Claims (1)

1. Revendications/ 1. Tube électronique, caractérisé en ce que sont disposées, entre une plaque et une cathode, quatre grilles ou plus qui reçoivent des potentiels tels qu'il se forme dans 1' espace de décharge une cathode dite virtuelle, c'est-à- dire un état tel que, à ces points de l'espace, la vi- tesse moyenne des électrons est égale à zéro.

   2. Tube électronique suivant revendication 1, caractérisé en ce que toutes les électrodes ont la forme de cylin- des concentriques, circulaires ou légèrement ellipti- ques.

   3. Tube électronique suivant revendicationsl et 2, carac- térisé en ce que l'électrode extrême ( plaque), qui a de la manière habituelle le plus haut potentiel po- sitif, est d'étendue axiale plus courte que les autres électrodes.

   4. Tube électronique suivant revendications 1 à 3, carac- térisé en ce que la cathode est formée comme cylindre d'émission à chauffage indirect, dans lequel le fila- ment proprement dit est conduit deux fois aller et re- tour en forme de W.

   5. Tube électronique suivant revendications 1 à 4, carac- térisé en ce que la grille à laquelle les tensions d' entrée doivent être appliquées et qui est de préférence la deuxième au point de vue de sa distance de la pla- que, est connectée à une borne de raccordement 19 qui est située à la tête du tube, tandis que toutes les autres électrodes sont conduites aux fiches dans le socle du tube.

   6. Tube électronique suivant revendications 1 à 5, carac- térisé en ce que les parois du tube sont carbonisées.

   7. Tube électronique suivant revendications 1 à 6, carac- térisé en ce que chacune des électrodes est soutenue par deux barres qui se trouvent toutes l'une derrière l'autre dans une direction ( fig.4). <Desc/Clms Page number 11>

   8. Tube électronique suivant revendications 1 à 7, carac- térisé en ce que, pour qu'elles soient mieux soutenues, les électrodes-grilles ont la même longueur et que les deux extrémités de chacune d'elles viennent s'appliquer à une plaque de mica montée de manière fixe.

   9. Tube électronique suivant revendications 1 à 8, carac- térisé en ce que les grilles elliptiques qui sont les plus proches de la cathode, ont relativement la plus grande excentricité , tandis que celle des grilles sui- vantes diminue de manière continue, et en ce que le cy- lindre-plaque a la forme circulaire.

   10. Tube électronique suivant revendications 1 à 9, carac- térisé en ce que les deux grilles qui sont les plus pro- ches de la cathode ainsi que la grille voisine de la plaque, ont la forme d'une hélice à pas relativement pe- tit et uniforme.

   11. Tube électronique suivant revendications 1 à 10, carac- térisé en ce que la grille (4) est influencée par les tensions d'entrée, a la forme d'une hélice ou d'un réseau ,de mailles, dont le pas ou la grandeur des mailles n'est pas uniforme et est de préférence très petit dans la majeure partie,augmentant considérablement dans une ou plusieurs parties plus petites.

   12. Tube électronique suivant revendications 1 à 11, carac- térisé en ce que la grille elliptique indiquée sous 11) est enroulée en forme d'hélice à 50 spires de 0,1 mm ( 0,004 pouce) de diamètre, pendant que le grand axe de l'ellipse est de 9,4 mm ( 0,360 pouce) et que le petit axe est de 8,3 mm ( 0,316 pouce).

   13. Tube électronique suivant revendications 1 à 12, carac- térisé en ce que le pas des diverses spires est établi d'âpres le schéma suivant: <Desc/Clms Page number 12> EMI12.1 <tb> Spires <SEP> Pas <tb> <tb> ---- <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 1-18 <SEP> 0,37 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 014 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 19-20 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 21 <SEP> 0,68 <SEP> mm <SEP> (.026 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 22-23 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (.018 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> ( <SEP> 4,7 <SEP> mm <SEP> (.18 <SEP> pouce) <SEP> ) <SEP> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 24 <SEP> 1,11 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 042 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 25-26 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (.

   <SEP> 018 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 27 <SEP> 1,31 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 050 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 28-29 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 30 <SEP> 0,89 <SEP> mm <SEP> (.034 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 31-32 <SEP> 0,47 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 018 <SEP> pouce) <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> <tb> 33-50 <SEP> 0,37 <SEP> mm <SEP> (. <SEP> 014 <SEP> pouce) <tb> 14.

   Tube électronique suivant revendications 1 à 13, carac- térisé en ce que les dimensions des autres électrodes ressem- blant à des grilles correspondent au schéma suivant : Grille intérieure 2 Grand axe 3,2 mm ( 0,121 pouce) Petit axe 2,5 mm ( 0,096 pouce) Nombre de spires 25 Diamètre du fil 0,1 mm ( 0, 004 pouce) Pas 0,86 mm(0,033 pouce) Deuxième grille 3 ( en partant de la plaque ) Grand axe 6,2 mm ( 0,236 pouce) Petit axe 4,4 mm ( 0,167 pouce) Nombre de spires 33 Diamètre du fil 0,1 mm ( 0,005 pouce) Pas 0,65 mm ( 0,025 pouce) Grille extérieure 5 Grand axe 12,8 mm (0,490 pouce) Petit axe 12 mm ( 0,460 pouce) Nombre de spires 33 Diamètre du fil 0,1 mm ( 0,005 pouce) Pas 0',65 mm ( 0,025 pouce)