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BREVET D'INVENTION "TUBE ELECTRONIQUE"
La présente invention est relative à un tube à décharge dont les trajectoires de décharge sont faradisées par une ou plusieurs enveloppes métalliques, en laissant à l'extérieur de celles-ci tous les organes isolants et ceux qui ne sont pas maintenus à un potentiel défini.
Il est compréhensible que les trajectoires de décharge d'un tube électronique, lequel constitue le système de relais le plus sensible dont dispose actuellement la technique, soient sujets à réagir sous l'effet de perturbations, même faibles, dont la source peut se trouver soit à l'intérieur, soit à l'extérieur du tube à décharge, de sorte qu'il est tout indiqué
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de faradiser soigneusement le tube à décharge et surtout les trajectoires de décharge mêmes. Ces considérations s'appli- quent notamment aux étages initiaux d'un amplificateur ou d'un récepteur, vu que dans ce cas on se trouve en présence de faibles amplitudes utiles pouvant être facilement dominées par les perturbations ou être fortement influencées par ces dernières.
Ceci étant, en a déjà proposé une série de moyens de faradisation, soit pour neutraliser les champs perturbateurs extérieurs, soit pour écarter l'influence des phénomènes dus à la charge de parois bombardées par des électrons.
Ces moyens consistent, par exemple,à métalliser le cylin- dre en verre intérieurement et extérieurement, è, prévoir un cylindre métallique entre la paroi de la dite ampoule et le système d'électrodes, cu bien à enfermer ce dernier dans une coquille-écran métallique. Les expériences relatives à la présente invention ont démontré que ces précautions ne donnent pas toujours le résultat voulu et qu'elles sont surtout insuf- fisantes pour empêcher les perturbations causées par des électrons qui s'écartent de leur trajectoire de décharge pro- prement dite et par l'action exercée sur de telsélectrons par les champs perturbateurs.
Pour obtenir le résultat voulu, il est nécessaire, suivant l'invention, non seulement d'en- fermer complètement le système d'électrodes dans un écran métallique dans le genre d'une cage de Faraday, dont émerge- raient seulement les éléments de support d'électrodes et d'amenée de courant, mais aussi à veiller à ce qu'il ne se trouve pas d'éléments isolants à l'intérieur de cette cage.
Afin de faciliter la compréhension de l'objet de l'in- vention, on exposera ci-après les effets réciproques et les phénomènes qui se produisent à l'intérieur d'un tube à déchar- ge.
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Dans chacun des systèmes d'électrodes de construction connue, il existe la possibilité qu'en divers points les électrons quittent la trajectoire de décharge proprement dite s'étendant entre la cathode et l'anode et circulent à l'in- térieur de l'ampoule. De tels points d'échappement d'électrons se trouvent, par exemple,- dans les systèmes comportant des électrodes cylindriques ou prismatiques ouvertes aux deux extrémités,- aux ouvertures en bout de ces électrodes. Un échappement d'électrons hors du système d'électrodes propre- ment dit a également lieu là où l'électrode extérieure, la- quelle sert le plus souvent d'anode et est maintenue à un potentiel positif élevé, présente des parois plus ou moins ajourées.
De telles parois sont prévues pour des raisons thermiques, afin de favoriser l'évacuation de la chaleur par rayonnement et d'éviter ainsi une augmentation indésirable de la température, laquelle pourrait donner lieu à l'émission thermique des cathodes non chauffées, par exemple des grilles.
L'échappement d'électrons est particulièrement favorisa dans les systèmes d'électrodes dans lesquels l'électrode extérieure ne constitue par une surface continue, comme cela se présente souvent dans le cas d'anodes en forme de plaque. Les perturba- tions provoquées par ces électrons se trouvant dans l'enceinte vide d'air peuvent être de diverse nature et sont influencées tant par les champs extérieurs que par l'état électrique des éléments isolants.
Les électrons qui se trouvent dans l'espace compris entre le système d'électrodes et la paroi en verre du tube, engendrent des charges d'espace dont la nature et la réparti- tion dépendent fréquemment du hasard. Ces champs sont donc souvent instables et ont tendance à subir des modifications brusques, perceptibles sous forme de craquements désagréables.
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Dans certaines circonstances, il se produit également une oscillation périodique de ces charges d'espace, dans le genre d'oscillations de brakhausen-Kurz. Il est facile de constater que de telles charges d'espace sont beaucoup plus sensibles vis-à-vis des champs extérieurs que le flux électronique contrôlé par des potentiels définis et s'établissant antre les électrodes dans l'espace de décharge proprement dit.
D'autres perturbations peuvent être provoquées par des isolateurs ou des conducteurs se trouvant à l'intérieur du tube, maintenus à un potentiel déterminé et chargés par les électrons. La valeur et la nature de ces charges dépendent souvent du hasard et constituent un élément d'insécurité de plus influençant le fonctionnement du tube.
Finalement, il y a lieu, à ce propos, de souligner parti- culièrement les effets d'émission secondaires des éléments isolants. La surface intérieure du tube en verre, ainsi que les surfaces des "ponta" isolants servant à entretoiser les électrodes, peuvent se trouver chargés positivement par des courants "rampants" qui circulent dans le dépôt provenant de la décomposition de l'anode. Ce dernier cas se produirait très probablement là où la tension anodique serait appliquée avant que l'émission électronique de la cathode ait atteint sa pleine valeur, comme cela a lieu généralement dans les appareils habituels à antenne secteur.
Lorsque les électrons s'échappant de l'espace de décharge ou passant à travers l'anode présentant des parois ajourées,viennent bembarder les surfaces mentionnées plus haut, avec une vitesse corres- pondant au potentiel de ces surfaces, ces dernières ont ten- dance à devenir le siège d'émissions secondaires ..Les surfaces devenues émettrices agissent désormais comme électrodes et comme, d'autre part, elles sent couplées par capacité avec la
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grille de commande, elles provoquent dans le circuit de grille, suivant la position en phase de leur tension,
des accroisse- ments ou des diminutions de l'amortissement et de la capacité.
Tous ces phénomènes, en plus du fait qu'ils sont fort gênants en eux-mêmes, présentent encore cet inconvénient qu'ils échap- pent à tout contrôle et dépendent d'une série de circonstances fortuites.
-Ces inconvénients peuvent être écartés, suivant l'inven- tion, en entourant le système d'électrodes d'une enveloppe- écran complètement fermée, à la manière d'une cage de Faraday, tout en veillant à ce qu'il ne se trouve à l'intérieur de l'es- pace ainsi f aradisé, ni d'éléments isolants (entretoises d'élec- trodes, etc..), ni de conducteurs non chargés d'un potentiel défini, par exemple le support des moyens destinés à parfairele vide,encas- 'é directement dans la base aplatie. Il est bien entendu que cette restriction ne concerne pas les parties céramiques non métallisées du tube cathodique, dans le cas de cathodes in- candescentes à chauffage indirect.
Les surfaces de telles parties céramiques ne sont pas susceptibles de provoquer des perturbations, vu que, d'une part, elles sont connectées au potentiel de la cathode et que, d'autre part, elles sont si- tuées en dehors de la trajectoire des électrons. Toutefois, au besoin, il est facile de veiller à ce que la partie du porte-cathode céramique, disposée à l'intérieur de la cage- écran, soit entièrement métallisée ou recouverte par des surfaces-écrans spéciales. Ceci donne l'assurance qu'il ne se produit pas de charges non contrôlables, ni une émission se- condaire des éléments isolants.
L'enveloppe-écran peut égale- ment être plus ou moins ajourée, de manière à ne pas influen- cer défavorablement les propriétés thermiques du système d'électrodes, en ce qui concerne l'évacuation de la chaleur par rayonnement depuis l'intérieur de l'espace de décharge.
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Afin d'empêcher, dans ce dernier cas, un échappement d'élec- trons de l'espace de décharge vers l'extérieur de la cage, on peut appliquer à cette dernière un potentiel fixe, par, exemple un potentiel négatif ou cathodique.
Dans la cage entourant complètement le système d'élec- trodes, on peut supprimer les parties correspondant aux en- droits où un échappement d'électrons n'a certainement pas lieu, ou auxquels la décharge n'est susceptible d'être soumise à aucun effet extérieur. Ceci s'applique par exemple au mode de réalisation dans lequel l'anode est constituée par un cylindre en tôle à parois pleines. Dans ce cas, la faradisa- tion peut être assurée au moyen de deux chapeaux disposés sur les deux côtés en bout du système.
La Fig. 1 montre un exemple d'exécution d'un système d'électrodes établi suivant la présente invention, ainsi qu'une cage-écran enfermant complètement ce dernier. 1 dési- gne le tube en verre avec la base aplatie 2 sur laquelle se trouve monté le système d'électrodes. 3 désigne la cathode, 4 - une grille, et 5- une anode établie par exemple sous forme d'un treillis métallique. Le système d'électrodes est entouré par une cage constituée par un treillis métallique 6 de forme cylindrique et par deux parois en bout 7 et 8, pleines ou également ajourées. Cette cage est pourvue d'un conducteur 9, ce qui permet de lui appliquer tout potentiel voulu..La cage peut tout aussi bien être reliée, à l'intérieur même du tube, à une électrode portée à un potentiel approprié, telle que la cathode par exemple.
Les différentes électrodes sont entretoisées et maintenues à l'écartement approprié, au moyen de "ponts" isolants 10 et 11 situés à l'extérieur de la cage 6. Le support 12 des moyens destinés à parfaire le vide est également disposé à l'extérieur de la cage.
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La Fig. 2 montre un tube dont la système d'électrodes comporte une anode 20 constituée par un cylindre en tôle à parois pleines. Par conséquent, il suffit, dans ce cas, de prévoir des électrodes de faradisation sur les deux côtés en bout seulement, de l'anode cylindrique. Ces deux électro- des sont constituées par deux cuvettes 21 et 22 établies en un treillis métallique et disposées de manière à recouvrir les extrémités du système d'électrodes d'une façon excluant pratiquement tout échappement d'électrons vers l'espace situé en dehors de la cage de faradisation. Cette disposition em- pêche également que la perle isolante 23 servant de support aux porte-électrodes,puisse être bombardée par des électrons.
REVENDICATIONS.
EMI7.1
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1- Tube électronique, caractérisé par un dispositif écran établi et disposé de telle manière qu'aucun élément isolant n'est exposé au bombardement d'électrons.