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EMI1.1
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Perfectionnements aux appareils à décharge électronique.
La présente invention a pour objet des appareils à décharge électronique du type comprenant une cathode, une gril- le de contrôle et une plaque avec une grille-écran entre la grille de contrôle et la plaque.
On sait que, quand les lampes de ce genre fonction-
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nent avec de grandes variations du voltage de plaque et avec un voltage de grille-écran positif et constant, il tend à se produire une émission secondaire de la plaque vers la grille- écran chaque fois qu'au cours de ces oscillations le potentiel de plaque descend au-delà d'une certaine valeur légèrement au- dessous du potentiel fixe de la grille-écran. Dans beaucoup de cas le passage du courant d'émission secondaire de la pla- que vers l'écran est gênant et on a cherché de différentes ma- nières à l'éviter.
Dans un dispositif connu on dispose une troisième grille généralement reliée à la cathode entre la plaque et la grille-écran.
Conformément à la présente invention un appareil à décharge électronique du type décrit comprend une électrode auxiliaire disposée tout au moins pour sa plus grande partie en dehors du trajet du flux électronique, cette électrode auxi- liaire étant destinée lorsqu'elle est maintenue à un potentiel bas, par exemple au potentiel de la cathode, à modifier le champ électrostatique dans l'espace séparant la plaque de la grille-écran de telle manière que, même en l'absence de tout flux électronique entre la cathode et la plaque, la valeur de la modification du gradient de potentiel de la plaque vers la grille-écran soit positive ou bien que cette valeur déjà posi- tive croisse pour à peu près la totalité de la surface de pla- que lorsque le potentiel de plaque est inférieur à celui de la grille-écran et cela d'une manière telle que,
lorsque la lampe fonctionne avec la grille de contrôle au potentiel de cathode et la grille-écran µ,un potentiel de fonctionnement normal, la caractéristique relative au potentiel et à l'inten- site de plaque ne présente aucune inflexion. La charge spatiale
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.. elle-même modifie également le champ électrostatique dans l'espace séparant la plaque et la grille-écran et la modifi- cation ainsi produite ajoutée à celle produite par l'électrode auxiliaire s'est trouvée suffisante dans les conditions du fonctionnement pour empêcher tout flux d'électrons secondaires de la plaque vers la grille-écran même lorsque la modification due à la charge spatiale seule ne pourrait y suffire.
Bien que dans certaines formes d'exécution de l'appa- reil conforme à l'invention, la distorsion du champ électro- statique produite par l'électrode auxiliaire puisse être insuf- fisante pour produire un minimum de potentiel réel dans l'es- pace séparant la plaque de l'écran pour toute la gamme des po- tentiels et des intensités de plaque correspondant au fonction- nement, en l'absence de tout flux électronique, néanmoins l'ef- fet combiné de la modification du champ électrostatique et la charge spatiale tend toujours à produire un minimum de poten- tiel combiné pour toute la gamme des potentiels de plaque et des intensités de plaque correspondantes pour lesquels il pour- rait se produire une émission secondaire vers la grille-écran.
On considère en général cette gamme comme celle pour laquelle le potentiel de plaque est inférieur au potentiel d'écran.
Dans une forme d'exécution particulière de l'appareil à décharge électronique conforme à l'invention, la cathode est entourée par une grille de contrôle et par une grille-écran, cette dernière étant entourée en partie par la plaque et en partie par une électrode auxiliaire isolée.par rapport à cette plaque; la plaque et l'électrode auxiliaires sont constituées chacune par une série d'éléments, les éléments de plaque étant intercalés entre les éléments de l'électrode auxiliaire.
On va maintenant décrire différentes formes de l'ap-
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pareil à. décharge électronique auxquelles on a appliqué la présente invention et on exposera la théorie que l'on considè- re à présent comme pouvant expliquer les phénomènes observés.
Il doit être bien entendu toutefois que cette théorie peut nécessiter des -retouches à la lumière de nouvelles données que l'on pourrait recevoir.
On va décrire l'invention en se référant aux dessins ci-joints.
Les figures l, 6 et 7 sont des vues schématiques en plan de certaines formes de l'appareil conforme à l'inven- tion.
Les figures 2 à 5 sont des schémas explicatifs.
Les figures 8,9 et 12 sont des vues schématiques en plan d'autres formes d'exécution du dispositif conforme à. l'invention.
Les figures 10 et 11 représentent schématiquement en élévation et en plan une variante de l'invention.
Les figures 13, 14, 15 et 16 représentent en vue la- térale, de face, en coupe verticale et en plan une forme d'exé- cution préférée de l'invention.
La figure 17 est une vue en perspective de la plaque de l'appareil des figures 13 à 16.
Les figures 18 et 19 sont des vues en perspective représentant le système de suspension de la plaque dans les appareils conformes à l'invention.
Enfin, les figures 20, 21, 22 et 23 sont des vues en élévation, en coupe transversale, en coupe verticale et par- dessus respectivement, une seconde forme d'exécution préférée de l'invention.
Sur les différentes figures, les différents éléments
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sont représentes par les mêmes chiffres de référence pour les éléments analogues.
Sur la figure 1 on a représenté schématiquement le système des électrodes d'une forme d'exécution de l'invention.
La cathode a a en coupe une forme rectangulaire allongée dans le sens perpendiculaire au plan de la figure. Deux grilles de contrôle b1 et b2 sont disposées chacune d'un côté de la ca- thode a dont elles sont séparées par les bandes isolantes k, l'une des bandes étant disposée au voisinage de l'une des ex- trémités de la cathode et l'autre au voisinage de l'autre extrémité. Ainsi les bandes à sont disposées à peu près en de- hors du flux électronique. Deux grilles-écrans Il¯ et c2 sont disposées en dehors de la grille de contrôle et en sont sépa- rées par d'autres bandes isolantes k. L'ensemble peut être as- semblé de toute manière appropriée et être monté dans une en- veloppe e. formant une électrode auxiliaire.
Cette électrode auxiliaire présente des éléments s'étendant dans l'esp ace où se fait la décharge sans y pénétrer profondément. Les pla- ques dl et d2 sont disposées comme représenté. On supposera, pour le moment, que les plaques dl et d2 sont reliées électri- quement l'une à l'autre e que les deux grilles b1 et b2 d'une part et c1 et c2 de l'autre sont également reliées l'une à l'autre.
Si la plaque dl-d2 est maintenue à un potentiel po- sitif par rapport à la cathode a et si les écrans c1 et c2 sont maintenus à un potentiel supérieur à celui de la plaque, la distribution du potentiel dans l'espace réparant l'élément de plaque d1 ou d2 de l'élément correspondant des grilles- écrans clou - ou 0 2 le long de lignes normales à l'écran et à la plaque sera à peu près celle représentée en figure 2 où les
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potentiels sont indiqués en ordonnées et les distances en ab- scisses. La position de la plaque est représentée par la ligne D et celle de l'écran par la ligne C, les hauteurs de ces li- gnes représentant le potentiel de plaque et d'écran respecti- vement.
La courbe en pointillé g représente la distribution du potentiel suivant les lignes reliant la plaque à l'écran et s'étendant d'une manière à peu près normale à ces électrodes, en l'absence de tout flux électronique et sans électrodes auxi- liaires. Dans le cas d'une plaque et d'un écran constituant des plans parallèles infinis, cette courbe g. serait une ligne droite. Dans les autres cas elle est incurvée comme représenté.
En raison de l'action de l'électrode auxiliaire et de ses élé- ments en saillie l, la distribution du potentiel entre l'anode et l'écran, telle qu'elle est représentée par la courbe g est, comme on le verra, telle que d2V/dx2 est rendu plus positif en al- lant de la plaque à l'écran, V étant le potentiel en un point quelconque et x la distance de ce point à la plaque.
Autrement dit la valeur de la modification du gradient de potentiel de- vient plus positive, ce gradient de potentiel étant bien enten- du dV. On constatera également que le gradient de potentiel est très faible au voisinage de/plaque et que pour cette rai- son il suffit d'une très faible chute complémentaire de poten- tiel dans l'espace plaque-écran pour produire un minimum de po- tentiel dans cet espace comme représenté en figure 3 où l'on a montré en pointillé la courbe & de la figure 2 tandis que la courbe à montre l'effet d'une chute complémentaire de poten- tiel dans cet espace. Bien entendu, on peut produire cette chu- te complémentaire de potentiel par la charge spatiale due aux électrons primaires issus de la cathode et aux électrons secon- daires issus de la plaque.
On a constaté toutefois qu'à moins
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que, en l'absence de toute émission électronique, la, valeur de d2V ne soit positive d'une manière très nette, la charge spatiale est incapable de produire le minimum de potentiel tout au moins dans les cas examinés jusqu'à présent avec des courants de travail normaux.
En figure 2 on a représenté en pointillé la distribu- tion de potentiel pour le cas où l'écran est plus proche de la plaque. On voit que le gradient de potentiel au voisina- ge de la plaque est beaucoup plus élevé que dans le cas consi- déré ci-dessus et par suite il sera nécessaire d'assurer une plus grande chute complémentaire de potentiel pour produire le minimum de potentiel désiré. Cette courbe fait ressortir l'im- portance d'une distance suffisante entre la plaque et l'écran, compte tenu des potentiels et des intensités avec lesquels les électrodes doivent fonctionner.
La figure 4 représente la distribution de potentiel correspondant au cas où la plaque et l'écran sont au même po- tentiel. Ici encore d2V est positif et par suite un minimum dx2 de potentiel se produit-même en l'absence de tout flux élec- tronique.
Ce minimum produit électrostatiquement lorsque le potentiel de plaque est égal au potentiel d'écran empêche, s'il est suffisamment accentué, tout flux électronique secondaire entre la plaque et l'écran dans l'une et l'autre direction, et cela dans les conditions où la réduction de potentiel due à la charge spatiale seule n'y suffirait pas par suite des grandes vitesses des électrons.
Quand le potentiel de plaque est très inférieur à celui de l'écran, l'accroissement des effets de la charge spatiale dû à la réduction de la vitesse des élec- trons assure un tel accroissement de la réduction de potentiel
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que bien qu'il n'y ait plus maintenant de minimum de potentiel électrostatique, la réduction totale de potentiel au-dessous du potentiel de la plaque est suffisante pour empêcher tout flux d'électrons secondaires de la plaque vers l'écran.
Suivant une ligne perpendiculaire à la direction du flux électronique et par suite parallèle à la surface de la plaque, la distribution du potentiel dans l'espace séparant la plaque de l'écran sera bien entendu telle qu'il y aura un ma- ximum vers le milieu de la ligne et des valeurs basses aux deux extrémités. La distribution du potentiel dans l'espace plaque- écran affecte donc la forme d'une selle.
La modification de la distribution de potentiel dans l'espace plaque-écran due à l'électrode auxiliaire a un effet de condensation ou de concentration sur le flux électronique entre l'écran et la plaque. Le résultat de cette concentration d'électrons est tel que la charge spatiale produite se trouve considérablement accrue ce qui favorise la formation d'un mini- mum de potentiel sous l'action de la charge spatiale. Ainsi si la plaque émet des électrons secondaires à une vitesse d'envi- ron 20 volts, par exemple, il s'avanceront sur une certaine distance vers la grille-écran jusqu'à ce qu'ils atteignent une position pour laquelle ils sont amenés, si la charge spatiale est suffisante, à s'arrêter sous l'action des potentiels pro- duits par la charge spatiale et le champ électrostatique.
Les électrons retournent alors sur la plaque et donnent naissance à d'autres électrons secondaires. Le processus se répète de telle sorte que l'on doit s'attendre à la formation au voisina- ge de la surface de plaque d'une charge spatiale très concen- trée d'électrons en mouvement relativement lent. Par suite tou- te diminution algébrique de dV au voisinage de la plaque sous
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l'action du champ électrostatique se trouvera accentuée par . la charge spatiale due aux électrons primaires ainsi que par la charge spatiale due aux électrons secondaires; les modifica- tions dues au champ et à la charge spatiale sont déterminées de manière à donner ensemble naissance à un minimum de poten- tiel combiné.
C'est ce minimum de potentiel combiné qui est susceptible d'empêcher le passage du courant électronique se- condaire de la plaque vers la grille-écran.
Pour la plupart des applications, il est nécessaire qu'un tétraode présente une caractéristique potentiel-intensi- té de plaque du type représenté en figure 5 où le voltage de plaque EA est indiqué en abscisses et l'intensité du courant de plaque IA en ordonnées pour différentes valeurs du potentiel de la grille de contrôle Eg. Il est généralement préférable pour le coude m de la courbe d'être aussi brusque que possible et de se produire à un voltage aussi bas que possible sans qu'il y ait d'inflexion ou de changement de direction tout au moins prononcé. Une telle inflexion se voit en n pour la cour- be correspondant à Eg = -4 et d'une manière moins prononcée pour la courbe Eg = -3; de telles inflexions sont sans impor- tance parce qu'elles se produisent loin de tout point d'utili- sation pratique.
Toutefois on a constaté qu'il était possible d'établir des appareils conformes à l'invention pour lesquels aucune inflexion sensible ne se constatait sur aucune carac- téristique. On a représenté en 0 une courbe de charge pratique pour une charge résistante et l'on a indiqué en pointillé en o1 une courbe de charge correspondant à une charge formée par des inductances. Dans aucun des cas représentés il n'y a de partie nettement infléchie de la caractéristique qui tombe dans le domaine utilisé des potentiels et des intensités de plaque.
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On supposera que l'on désire obtenir un type de caractéristi- que semblable aux caractéristiques de la figure 5 bien que dans certaines applications on puisse préférer d'autres formes de caractéristiques; on décrira ci-après les moyens d'obtenir certaines modifications de la caractéristique désirée afin que l'on puisse apprécier les effets des différentes variables.
Si l'une des plaques d1 ou d2 a une surface trop pe- tite, les électrodes auxiliaires e sont trop rapprochées du courant électronique ou bien les saillies ou prolongements 1 pénètrent trop profondément dans le courant électronique, la caractéristique présente un coude m ayant un grand rayon de courbure et la valeur du potentiel de plaque au-dessus de la- quelle le courant est à peu près constant n'est pas bien défi- nie et est assez élevée. Si la surface de la plaque est plus grande ou si les électrodes auxiliaires sont disposées plus loin du courant électronique, on peut obtenir la forme désirée de caractéristique.
Un accroissement supplémentaire de la sur- face de la plaque ou de la distance des électrodes auxiliaires par rapport au courant électronique produirait une caractéris- tique dont le coude m serait très marqué et le courant de pla- que s'abaisserait au-delà du coude pour remonter ensuite de manière que la courbe présente une inflexion. Cette forme de caractéristique montre que l'émission secondaire atteint la grille-écran.
On va maintenant décrire le mode de fonctionnement supposé du dispositif présentant ce qu'on a appelé la caracté- ristique désirée.
La grille-écran sera supposée être maintenue à. un po- tentiel positif approprié par rapport à la cathode, et l'élec- trode auxiliaire sera supposée être au potenteil de la cathode,
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le potentiel de plaque étant considère en premier lieu comme : étant égal à celui de la cathode. Dans ces conditions les élec- trons projetés sur la plaque seront arrêtés avant d'y attein- dre sous l'action du champ électrostatique, du faible potentiel de plaque et de la charge spatiale. Si l'on fait croître le po- tentiel de plaque jusqu'à une valeur égale par exemple à la moi- tié du potentiel au coude, la charge spatiale suffira encore à produire un potentiel 0 dans l'espace séparant la plaque de la grille-écran.
Dans cette région de potentiel 0 les électrons sont arrêtés et cette région peut être considérée comme formant une cathode virtuelle. Le nombre d'électrons s'écoulant de la cathode virtuelle sur la plaque ou sur la grille-écran est dé- terminée par le potentiel de plaque.et la proportion d'élec- trons arrivant sous la plaque augmente lorsque le potentiel de plaque augmente.
Au-dessus du potentiel de coude, il se produit enco- re un minimum de potentiel sur le trajet des électrons mais ce minimum n'est plus zéro et les électrons projetés par la grille- écran vers la plaque ne peuvent faire autrement que continuer leur course et frapper finalement la plaque même lorsqu'ils sont retardés par le minimum de potentiel. Le coude est brus- que parce que la cathode virtuelle devient, avec l'accroisse- ment du potentiel de plaque, une région de minimum de poten- tiel mais non de potentiel zéro, d'une manière à peu près si- multanée sur toute l'étendue de la cathode virtuelle.
Si l'on réduit les dimensions de la plaque ou si on; place les électro- des auxiliaires plus près du courant électronique, la cathode virtuelle persistera à la périphérie du faisceau électronique pour un potentiel de plaque supérieur au potentiel correspon- dant à son existence au centre, ce qui produit un coude ayant
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un plus grand rayon de courbure.
Si la plaque est exagérément grande, la charge spa- tiale secondaire formée par des électrons se déplaçant lente- ment dans des directions quelconques peut se diffuser vers les parties de la plaqua non atteinte par les électrons primaires ou tout au moins par un nombre considérable de ces électrons.
La charge spatiale présente dans ce cas une intensité réduite et peut être insuffisante pour empêcher l'écoulement des élec- trons secondaires vers la grille-écran. Mais si la plaque n'est pas exagérément grande, il est généralement nécessaire de prendre des mesures pour empêcher la diffusion des élec- trons secondaires vers l'arrière de la plaque en produisant des résultats analogues à ceux produits par une plaque exagé- rément grande. A cet effet les électrodes auxiliaires déjà dé- crites sont disposées de manière à s'étendre jusqu'en des points tous proches des bords de la plaque. Dans le cas de plaques de petites dimensions, il peut être inutile d'amener les électrodes auxiliaires aussi près de la plaque.
A moins que la plaque ne présente une longueur beau- coup plus grande que sa largeur, il est généralement avanta- geux de disposer les électrodes auxiliaires, comme déjà dé- crit, tout près des deux paires de bords opposés. Avec des plaques longues et étroites ou dans les cas ou l'on peut tolé- rer une protection moins parfaite contre l'émission secondai- re, il peut suffire de disposer les électrodes auxiliaires seulement au voisinage des bords les plus longs de la plaque.
Si l'on désire réduire le potentiel du coude, il est nécessaire de réduire la charge spatiale primaire de ma- nière que la cathode virtuelle formée par celle-ci puisse dis- paraître pour un potentiel de plaque plus faible. On peut y
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arriver en accroissant le potentiel de la grille-écran ou en réduisant la distance entre la plaque et la grille-écran. La limite possible de ces deux modifications dépend dans le pre- mier cas de la possibilité pour la charge spatiale primaire aidée par la charge spatiale secondaire et par le champ élec- trostatique, de maintenir un minimum de potentiel suffisam- ment marqué qui empêche les électrons secondaires d'attein- dre la grille-écran et dans le cas de la réduction de distan- ce entre la plaque et la grille-écran, de la finesse de cons- truction de la grille-écran.
On a constaté que si la distance entre la plaque et la grille-écran est trop faible par rapport au pas ou à l'intervalle de la grille-écran, par exemple si elle est éga- le à quatre fois ou moins cet intervalle, la distribution des électrons sur la surface de la plaque cesse nettement d'être uniforme. Il en résulte que les électrons secondaires peuvent revenir à la grille-écran à travers les portions d'espace qui se trouvent en avant des fils formant la grille-écran parce qu'il n'existe qu'une charge spatiale primaire très faible en ce point ce qui entraîne un effet d'écran, à dû à la charge spatiale, également très faible.
L'effet du manque d'uniformité du courant électroni- que peut être réduit ou supprimé en divisant la plaque en une série d'éléments et en introduisant de préférence des éléments d'électrodes auxiliaires, qui peuvent être reliés aux élec- trodes auxiliaires déjà décrites, entre les différents élé- mente de la plaque.
Jusqu'à présent on a supposé que les électrodes auxiliaires produisant le minimum électrostatique de poten- tiel étaient maintenues à un potentiel fixe égal à celui de @
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la cathode. Ceci n'est pas nécessairement le cas, En premier lieu on peut trouver avantageux ou commode de disposer les électrodes auxiliaires avec des potentiels fixes différents de potentiel de*cathode. On peut souvent remplacer une élec- trode auxiliaire au potentiel de cathode dans une position donnée et cela avec des résultats équivalents, par une élec- trode auxiliaire disposée plus près du courant électronique et dont le potentiel est supérieur à celui de la cathode ou par une électrode auxiliaire disposée plus loin du courant électronique et dont le potentiel est inférieur à celui de la cathode.
De plus il n'est pas nécessaire de maintenir cons- tant le potentiel de l'électrode auxiliaire. Dans certains cas, le potentiel d'électrode auxiliaire peut varier avec le potentiel de la plaque ou de la grille de contr8le.
En plus de l'objet même de l'invention qui consis- te à prévoir les moyens pour l'obtention d'un minimum de po- tentiel électrostatique en une région de l'espace séparant la grille-écran de la plaque, tout au moins lorsque ces deux électrodes sont au même potentiel, il est généralement avan- tageux de faire en sorte que :
1 ) une région placée entre la grille-écran et la plaque formant une cathode virtuelle pour les faibles poten- tiels de plaque doit devenir une région de potentiel minimum de valeur supérieure à zéro d'une manière simultanée pour la plus grande partie de cette région lorsqu'on fait croître le potentiel de plaque, et
2 ) la distance entre la plaque et la grille-écran ne doit pas être inférieure à environ deux fois le pas ou intervalle de la grille-écran, c'est-à-dire deux fois l'ouver-
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ture des maillés de cette grille ou dimension élémentairè équivalente de celle-ci.
La condition 1 ) indiquée ci-dessus n'est pas indis- pensable puisque le résultat de sa non-exécution est principa- lement une action sur la forme du coude de la caractéristique.
Le résultat de cette action peut être simplement que l'ampli- fication obtenue n'est pas aussi libre de toute distorsion qu'avec un coude plus brusque. Un coude légèrement plus arron- di qu'il n'est nécessaire peut être avantageux dans certains cas, car il a été constaté que l'on pouvait obtenir une impé- dance supérieure au-dessus du potentiel de coude dans ces con- ditions.
Au lieu de disposer les électrodes auxiliaires e le long des grilles et de la cathode comme représenté en figure 1, les électrodes auxiliaires peuvent s'arrêter juste avant la grille-écran, par exemple devant les saillies dirigées vers l'intérieur comme représenté en figure 6. Le champ électrosta- tique dans l'espace entre la plaque et la grille-écran n'est pas influencé par ce raccourcissement des électrodes auxiliai- res. On peut alors disposer autour des grilles et de la catho- de les électrodes auxiliatires p qui sont de préférence reliées électriquement aux grilles-écran c1 et c2. Dans la construc- tion'représentée en figure 6, l'électrode auxiliaire s'étend autour de l'arrière de la plaque comme représenté en g.
On a représenté en figure 7 une variante du dispo- sitif de la figure 1 où l'on a supprimé les saillies 1 et où l'électrode auxiliaire e a une forme telle qu'elle agisse de la manière désirée sur le champ électrostatique dans l'espace plaque-écran. Comme dans le cas de la figure 6 l'électrode auxiliaire se continue derrière la place en q et sert également
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de collier pour l'assemblage des grilles et de la cathode. A cet effet l'électrode e est constituée par deux moitiés dont les rebords er peuvent être boulonnés l'un sur l'autre ou fixés l'un sur l'autre de toute manière appropriée, des isolants ap- propriés k1 étant prévus entre l'électrode e et les grilles cl et c2.
Un autre mode d'exécution conforme à l'invention est représenté schématiquement en figure 8. En figure 8 la ca- thode allongée ± est entourée par une grille de contrôle b. en- tourée à son tour par une grille-écran e. Autour de la grille- écran c est disposée une plaque en deux éléments d1 et d cha- cun en forme de portion de cylindre et entre ces éléments de plaque d1 et d2 sont disposées d'autres électrodes e1 et e2 en forme de portion de cylindre et formant des éléments de l'élec- trode auxiliaire. Les deux grilles b et c sont de forme cylin- drique et ces deux électrodes s'étendent de préférence sur à peu près la totalité de la longueur de la cathode a. en même temps que la plaque et les électrodes auxiliaires.
On voit dans ce cas que les éléments eq et E2 de l'électrode auxiliaire forment des prolongements des éléments de plaque 961-.et d2 et se trouvent sur la même surface cylindrique que ces éléments de plaque, cet- te surface étant coaxiale avec la cathode a et les deux grilles b et c. Les éléments de l'électrode auxiliaire sont reliés l'un à l'autre électriquement et sont reliés soit à la cathode, par exemple à l'intérieur de l'enveloppe f de l'appareil, ou bien à des bornes extérieures appropriées qui permettent de les main- tenir à un potentiel bas, en général différant peu du potentiel de cathode.
Les électrodes auxiliaires e1 et e servent à modi- fier le champ électrostatique dans l'espace plaque-écran de telle manière que d2V/dx2 soit suffisamment positif en allant de la plaque dx
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à. l'écran; lorsqu'un courant électronique passe de la cathode à la plaque, une charge spatiale se fbrme dans l'espace comme décrit. Dans certaines régions d'espace il se produit toutefois devant les tiges s portant les grilles une ombre portée pour le passage des électrons et dans ces régions ce que l'on peut ap- peler un écran électronique servant à arrêter les électrons se- condaires n'existe plus ou est insuffisamment compact.
Pour sup- primer cette difficulté il est prévu des pièces d'arrêt t pla- cées de manière à arrêter les électrons secondaires qui attein- draient autrement la grille-écran c.
Les pièces d'arrêt peuvent être en métal ou en ma- tière isolante. Dans le premier cas elles peuvent être en métal plein ou bien former un revêtement métallique sur un support isolant. La surface métallique peut être reliée aux électrodes auxiliaires e1 et e2 ou à tout autre point à un potentiel re- lativement bas ou bien elles peuvent ne pas être reliées du tout. Dans le cas où des pièces d'arrêt isolantes sont utili- sées, celles-ci peuvent être par exemple en verre ou en mica et pendant le fonctionnement chaque pièce d'arrêt acquiert sur sa surface une charge suffisante pour que son potentiel devien- ne à peu près égal à celui de la cathode.
Dans la variante du dispositif de la figure 8 repré- sentée en 9,9, la plaque et l'électrode auxiliaire sont subdivisées encore en éléments d1-d2-d3, etc ..... et e1-e2-d3 respectivement; les éléments de la plaque étant intercalés en- tre les éléments de l'électrode auxiliaire.
Les figures lo et 11 représentent une autre modifi- cation de l'appareil des figures 8 et 9 où la-subdivision se fait suivant la longueur de la cathode. Ainsi chaque élément de plaque a1 et a2 et chaque élément de l'électrode auxiliaire
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e1-e2-e3 affecte la forme d'un cylindre court.
La figure 12 représente une autre variante de l'ap- pareil de la figure 8 où les pièces d'arrêt t et les électro- des auxiliaires e1-e2 sont réunies, l'ensemble des éléments e1-e2 et 1 pouvant être considéré comme formant les électrodes auxiliaires.
Dans les appareils des figures, 1, 6, 8, 9 et 10, les électrodes auxiliaires forment elles-mêmes des prolonge- ments de la plaque ou bien leurs éléments % (figures 5 et 6) forment ces prolongements.
En figure 12 l'électrode auxiliaire bien qu'elle ne forme pas un prolongement de la surface de plaque présente néanmoins des bords disposés au voisinage des bords de la pla- que de telle sorte que l'ensemble des éléments de plaque d1 et d2 et des électrodes auxiliaires forme à peu près une botte entourant les grilles et la cathode. Il doit être bien entendu que l'électrode auxiliaire e des figures 6 et 7 peut s'étendre complètement autour de la plaque et des grilles c'est-à-dire autour des bords de ces électrodes qui sont parallèles au plan de la figure, ce qui est généralement intéressant dans le cas où la plaque et les grilles présentent une forme à peu près carrée ou circulaire.
Lorsque ces électrodes ont une longueur très supérieure, dans la direction de la longueur de la cathode, à leur largeur, il est toutefois généralement inutile que l'é- lectrode auxiliaire entoure complètement les grilles et la pla- que.
Dans les appareils à décharge du type décrit où des électrodes auxiliaires s'étendent au voisinage des bords de la plaque, il est souvent commode de faire porter la plaque par les électrodes auxiliaires par l'intermédiaire d'isolants
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appropriée par exemple en mica ou en matière céramique. On a représenté en figures 18 et 19 deux manières d'atteindre ce résultat. Sur la figure 18 les bords intérieurs des électrodes el et e2 sont fendus de manière que les deux languettes V1 et V2 puissent être recourbées vers l'extérieur dans un plan horizon- tal près de la partie supérieure des deux électrodes auxiliai- res. On recourbe de même des languettes analogues dans un plan horizontal près de la partie inférieure des deux électrodes auxiliaires, sans que cela soit représenté aux dessins.
La pla- que d formant une pièce plate rectangulaire porte une tige 1 dont la section est de préférence carrée et qui est fixée le long de la ligne médiane de la plaque. Deux isolants constitués par deux barres rectangulaires dont la barre supérieure est re- présentée en x présentent chacun en leur centre une ouverture carrée et à leurs extrémités des entailles. La tige ± qui fait saillie au-delà des extrémités supérieure et inférieure de la plaque est introduite dans les ouvertures des isolants x et ceux-ci sont amenés en position par glissement le long des élec- trodes auxiliaires dont les bords intérieurs pénètrent dans les entailles aux extrémités des isolants. Les languettes V1 et V2 sont a,lors rabattues vers l'extérieur et autour des isolants comme représenté en V2 pour les maintenir en position.
Dans la variante représentée en figure 19 on fixe sur la plaque d, par exemple au moyen de rivets, des bandes minces de matière isolante zl et z2 au voisinage de la partie supérieure et de la partie inférieure de cette plaque, On fait en sorte que ces bandes fassent saillie vers'l'extérieur au-delà des bords verticaux de la plaque. La plaque est mise en place sur les languettes v1, v2,, v3 et v4 que l'on plie vers l'exté- rieur en partant du plan des électrodes auxiliaires comme décrit
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ci-dessus, après quoi ces languettes sont rabattues sur les extrémités en saillie des bandes comme représenté en vl et v2 de manière à maintenir en place les dites bandes.
Au lieu de former une languette par découpure et pliage du corpw même des électrodes, on pourrait aussi bien fixer des languettes appropriées aux électrodes, par exemple par soudure.
Le mode d'assemblage décrit ci-dessus peut également être appliqué à la fixation d'une série d'éléments de plaque l'un à l'autre dans les cas décrits ci-dessus et analogues où la plaque est composée d'une série d'éléments. Quans les élé- ments de plaque sont séparés par une électrode auxiliaire, les éléments voisins de l'électrode auxiliaire peuvent également être portés l'un par l'autre au moyen d'isolants du type décrit ci-dessus. D'une manière analogue une électrode quelconque peut être portée par une autre électrode à condition que l'électro- de présente des parties suffisamment voisines l'une de l'autre.
Si l'on se réfère mainteaant aux modes de construc- tion représentés en figures 13 et 17, on voit que deux grilles de contrôle bl et b2, et deux grilles-écran c1 et c2 sont mon- tées avec un écartement approprié l'une par rapport à l'autre et par rapport à la cathode a au moyen d'isolants appropriés k.
Les deux grilles de contrôle sont reliées l'une à l'autre et à un conducteur 1 traversant la partie supérieure de l'enveloppe f. Les grilles sont constituées par des fils minces s'étendant entre les tiges de support et l'on fait passer entre les deux fils supérieurs et entre les deux fils inférieurs de chaque grille des bandes isolantes 2, par exemple en mica. On fixe deux plaques d1 et aux bandes de mica 2 au moyen des languet- tes 3 qui traversent le mica et sont repliées. Chaque plaque est
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associée à une électrode auxiliaire.comprenant une partie pla= te 4 présentant une grande ouverture rectangulaire, des éléments latéraux 5 et des saillies 6 dirigées vers l'intérieur disposées tout près des borde de la plaque.
Dans les ouvertures rectangu- laires des électrodes auxiliaires sont disposées des pièces d'arrêt 25 et 26 en forme de gouttière dont les bords sont fi- xés sur les grilles-écran c1 et c2 et qui sont ensuite reliées électriquement à celles-ci. Les parties latérales plates 5 des électrodes auxiliaires portent par l'intermédiaire de bandes isolantes k sur l'ensemble formé par la grille et la cathode et l'on réunit les deux électrodes auxiliaires par des traver- ses métalliques 7 que l'on peut fixer par soudure par points de manière à maintenir en position d'une manière sûre l'ensem- ble de la cathode et des grilles. Quatre pièces en métal 8 sont ensuite fixées par soudure par points à l'électrode auxiliaire et servent à empêcher tout déplacement des bandes de mica 2.
On peut, si on le désire, donner de plus grandes dimensions aux pièces d'arrêt 25 et 26 de manière que celles-ci enveloppent avec la grille-écran,2 la grille de contreôle d excepté l'ouverture nécessaire au passage des conducteurs abou- tissant à la cathode et à la grille de contrôle.
On peut relier si on le désire l'une à l'autre les deux plaques d1 et d2 et les deux grilles de contrôle bl et b2 et si on le désire on peut les relier à des bornes de sortie différentes de manière que le dispositif puisse être utilisé comme un amplificateur en opposition ou en push-pyll. L'ensem- ble de l'électrode auxiliaire peut être relié à la cathode à l'intérieur de l'enveloppe ou encore il peut être relié à une borne de sortie distincte pour pouvoir le maintenir à tout po- tentiel bas désiré. Le potentiel de l'électrode auxiliaire est
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généralement fixe mais comme cela a déjà été dit, cette cons- tance n'est pas indispensable et le potentiel de l'électrode auxiliaire peut varier par exemple avec le potentiel de plaque.
Si l'on se réfère aux figures 20 à 23 on y voit un mode d'exécution du dispositif représenté en figure 8. Les électrodes sont montées entre deux disques de matière isolante 9 et 10, par exemple en mica, dont les bords dentelés viennent porter contre les parois intérieures de l'enveloppe f. Les pla- ques d1 et d2 et les électrodes auxiliaires el et e2 sont mon- tées sur les disques en mica 9 et 10 par l'intermédiaire de talons 11 qui traversent les ouvertures dans les disques et sont rabattus sur eux. Ainsi les électrodes d1-d2. e1-e2 ser- vent à former un ensemble rigide avec les disques 9 et 10. La cathode a est disposée dans des ouvertures au centre des dis- ques 9 et 10 et les tiges s de support des grilles traversent également les disques 9 et 10.
La cathode est du type à chauf- fage indirect et son chauffage est alimenté par les conducteurs 12 et 13 tandis que la cathode elle-même est reliée au conduc- teur 14. Les éléments de plaque dl et d2 sont reliés l'un à l'autre par un fil 15 et sont reliés au conducteur 16. Les élé- mente d'électrode auxiliaire e1 et e2 sont reliés l'un à l'au- tre et aux pièçes d'arrêt t par un fil 17; ils sont reliés d'autre part au conducteur 18 et à la cathode a. Les grilles b et c sont reliées respectivement aux conducteurs 19 et 20.
Les pièces d'arrêt t sont prévues dans l'ombre portée par les tiges s pour remédier aux inconvénients décrits en se reportant à la figure 8. Ces pièces sont fixées aux disques en mica 9 et 10 au moyen des talons 21.
Les éléments de plaque d1 et d2 peuvent présenter comme représente des saillies ou rebords 22 formant des éléments
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en tôle partiellement annulaires. Ces rebords sont disposés de préférence assez près de l'extrémité supérieure et de l'extré- mité inférieure de chaque élément d1 et d2. Dans un mode d'exé- cution, leur distance aux extrémités dl et d2 est égale à peu prés au cinquième de la longueur totale de ces éléments. Ces rebords servent à arrêter les électrons se déplaçant oblique- ment dans l'espace plaque-écran et qui pourraient en l'absence de ces rebords atteindre l'écran à l'extérieur de la zone com- portant une charge spatiale.
On a constaté qu'en plus des différents facteurs agissant sur le fonctionnement des appareils à décharge con- formes à la présente invention et que l'on a déjà signalés, d'autres pointe doivent encore être considérés. Si la grille- écran est disposée trop près de la grille de contrôle ou est trop ouverte, la grille de contrôle peut provoquer une réduc- tion de potentiel dans l'espace plaque-écran. Cette réduction de potentiel accroît l'effet de l'électrode auxiliaire et doit être prise en considération dans le calcul de l'appareil, fau- te de quoi en premier lieu le coude de la caractéristique peut présenter un rayon de courbure exagérément grand et en deuxiè- me lieu l'impédance de l'appareil au-dessus du potentiel de coude peut devenir plus faible.
Le premier des résultats indi- qués semble dû à la disparition de la cathode virtuelle pour des potentiels différents suivant les pointe de l'espace pla- que-écran. Le deuxième résultat indiqué semble dû à l'action de la grille de contrôle qui empêche l'élimination de la char- ge spatiale secondaire de l'écran par la plaque.
Dans certains modes d'exécution il est avantageux que les ouvertures dans la grille de contrôle soient alignées sur les ouvertures de la grille-écran dans la direction du cou-
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rant électronique et si l'on établit un appareil qui fonction- ne d'une manière satisfaisante, avec des grille alignées, dans le sens indiqué par la présente invention, il peut arriver qu'il fonctionne d'une manière non satisfaisante lorsque les grilles ne sont plus alignées. L'effet produit est équivalent à,celui produit par l'utilisation d'un écran trop ouvert.