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Tube à décharges électriques.
La présente invention est relative aux tubes à décharges électriques comportant des branches rectilignes reliées l'une à l'autre par une partie incurvée et renfermant une atmosphère contenant la vapeur d'un métal peu volatil tel que le sodium, potassium, rubidium, cadmium, magnésium, thallium ou zinc, c'est-à-dire une vapeur métallique ayant pour une température de 200 C, une pression d'une fraction de millimètre.
Pour que la vapeur métallique renfermée dans le tube, acquière une pression suffisante, il est nécessaire de porter le tube en fonctionnement à une température élevée, la pression de la vapeur étant déterminée dans ce cas par la @
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température la plus basse du tube. Dans le cas d'un tube comportant des branches rectilignes reliées par une partie incurvée, par exemple un tube en U, la partie incurvée prend habituellement la température la plus basse. Cette température doit être choisie de manière à avoir une valeur assez élevée pour que la pression de la vapeur acquière la valeur nécessai- re pour le fonctionnement. L'autre partie du tube prend, toute- fois, une température encore plus élevée.
Cette température plus élevée peut approcher du point de ramollissement du verre constituant habituellement le tube, de sorte que la paroi de celui-ci ne peut plus résister à la pression extérie re ou qu'on doit faire usage de verres (s'il en existe) à point de fusion plus élevé, qui sont, par conséquent, plus difficiles à travailler.
En outre, la chaleur qui doit porter les branches rectilignes du tube à une température supérieure à celle de la partie incurvée, doit être considérée, en ce qui concerne l'obtention de la pression requise de la vapeur, comme étant consommée inutilement, le rendement étant par conséquent faible.
Conformément à l'invention, on donne à la partie incurvée du tube une section inférieure à celle des branches rectilignes. En effet, la courbure du tube provoque une augmentation de la dissipation thermique de la partie incurvée, de sorte que cette dernière prendrait une température inférieu- re à celle des branches rectilignes. Or, en réduisant la section de la partie incurvée, on augmente le gradient de potentiel et, par conséquent, la quantité de chaleur produite dans la partie incurvée, la chaleur produite par le tube étant adaptée ainsi d'une simple manière à la dissipation A
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thermique de la paroi du tube.
L'énergie consommée pour le chauffage de la paroi du tube, est utilisée, par conséquent, de manière à procurer 1-'effet utile maximum, ce qui a pour résultat d'augmenter le rendement du tube et d'empêcher un chauffage excessif des branches rectilignes de ce dernier.
Par calcul ou par de simples expériences on peut déterminer dans chaque cas, la section intérieure la plus favorable de la partie incurvée. Dans le mode de construc- tion le plus favorable, cette section a une valeur précisé- ment assez élevée pour que la partie incurvée acquière une température égale à celle des parties rectilignes du tube.
On peut réaliser déjà cet effet à un degré appréciable en donnant à la partie rétrécie une section différant légèrement de la valeur la plus favorable. Dans la majorité des cas, on donne à la partie incurvée du tube une section inférieure d'au moins la % à la section des parties rectilignes.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un tube à décharge suivant l'invention approprié à l'émission de rayons lumineux.
Le tube représenté comporte deux branches rectili- gnes 1 et 2 reliées entre elles par une partie incurvée 3. Les électrodes, à savoir une cathode à incandescence 4 et une anode cylindrique 5, sont disposées dans les extrémités supérieures des branches 1 et 2, Le fil d'alimentation de l'anode peut être relié, soit à l'intérieur soit à l'extérieur du tube, à un des fils amenant le courant à la cathode à incandescence. La section intérieure de la partie incurvée 3 est très inférieure à celles des branches 1 et 2. Si le diamètre intérieur des branches rectilignes 1 et 2 est, par exemple, de 20 mm., celui de la partie incurvée 3 peut être,
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par exemple, de 10 mm.
Dans la partie 3, le gradient de potentiel est, par conséquent, supérieurà celui existant dans les branches rectilignes de sorte que dans la partie 3 il est absorbé par unité de longueur une quantité d'énergie supérieure à celle consommée dans l'autre partie du tube.
Toutefois, la dissipation thermique de la partie 3 est égale- ment supérieure à celle des branches 1 et 2. On peut donner, par conséquent, à la partie incurvée un diamètre tel que la température de cette partie soit égale à celle du reste du tube.
Le tube renferme du gaz rare et un ou plusieurs métaux peu volatils tels que le sodium, potassium, rubidium, magnésium, thallium, zinc, dont la vapeur a pour une tempéra- ' ture de 200 C une pression qui n'est qu'une fraction de millimètre. La vapeur métallique participe à la décharge se produisant dans le tube; cette participation ne doit pas toujours consister en ce que la vapeur métallique transporte une partie du courant. Dans des conditions déterminées il est aussi possible que, sans participer au transport du courant, les molécules de la vapeur métallique ne soient qu'excitées et émettent de la lumière. En raison de la tempé- rature uniforme de la paroi du tube, on obtient la pression requise de la vapeur d'une manière très favorable, ce qui aide dans une mesure appréciable à augmenter le rendement du tube.