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Tube redresseur ionique comportant une cathode à incandescence activée et une ou plusieurs grilles de commande.
La présente invention est relative aux tubes redresseurs ioniques comportant une cathode à incandescence activée et une ou plusieurs grilles de commande.
Par titubes redresseurs ioniques" on entend des tubes redresseurs remplis soit d'un ou de plusieurs gaz ou vapeurs, soit d'un mélange de gaz et de vapeur.
A ces tubes redresseurs ioniques on donne souvent une construction compacte, dans laquelle les grilles de commande, qui entourent sensiblement concentriquement la cathode à incandescence, sont munies d'ouvertures par où la décharge sortant de la cathode peut atteindre l'anode
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extérieure. Dans ces tubes il se produit certaines irrégularités provoquées par le dépôt, sur la surface des grilles, de substance émettrice désagrégée provenant de la cathode à in- candescence. En fait, la courbe caractéristique de la tension d'amorçage en fonction de la tension de grille, à savoir "la courbe caractéristique d'amorçage" du tube, n'est pas constante pendant le fonctionnement du tube.
La tension de grille minimum nécessaire à empêcher l'amorçage pour une certaine tension anodique varie considérablement au cours de la durée normale du tube. Quelque chose d'analogue se produit lorsque le courant anodique est augmenté pour une tension anodique déterminée. Dans ce cas la valeur minimum de la tension de grille négative nécessaire pour interrompre le courant anodique est également différent de celle pour un faible courant anodique, la première valeur étant plus élevée.
Cela peut même se produire à tel point qu'il n'est plus possible, même pour une tension de grille négative ayant une valeur élevée quelconque, d'empêcher le passage du courant anodique. Dans ce cas le tube laisse passer le courant de façon continue et son effet de relais cesse. La cause de cette défectuosité semble être due à l'émission par la grille de commande portée à une température élevée.
Conformément à l'invention on peut éviter ces inconvénients en blindant, à l'aide d'un écran métallique, la cathode à incandescence de la grille environnante, de telle façon que les particules issues de la cathode ne puissent pas frapper en droite ligne la grille à partir de la cathode, une cathode à incandescence auxiliaire non-activée, étant disposée au voisinage de l'ouverture de l'écran cathodique destinée au passage de la décharge mais en dehors de l'espace qui contient la cathode.
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Au début de chaque derai-période du courant alternatif que laisse passer le tube de relais, cette cathode à incandescence auxiliaire amorce la décharge vers l'anode, puis la cathode à incandescence principale se charge de l'émission par suite de son plus grand pouvoir émissif d'électrons.
Le dispositif présente l'avantage d'éviter des irrégularités de l'action de commande des grilles, dues au dépôt de particules émettrices, la cathode à incandescence auxiliaire assurant, notamment du fait de son manque de substances activantes, le début régulier de l'amorçage.
Dans un mode de réalisation simple du tube, avec un montage simplifié, la cathode à incandescence auxiliaire est montée en parallèle avec la cathode à incandescence principale. Dans ce cas il est avantageux d'établir les connexions intérieures du tube de telle façon que l'une des extrémités tant de la cathode à incandescence principale que de la cathode à incandescence auxiliaire et l'écran métallique constituent ensemble un pôle du circuit de chauffage. De cette manière on peut, sans intervention d'autres moyens, relier l'une des cathodes à incandescence ou toutes les deux par l'une de leurs extrémités à l'écran métallique'comme pôle de jonction.
Le passage de la décharge à partir de la cathode à incandescence auxiliaire vers la cathode à incandescence principale peut être favorisé éventuellement, en alimentant la cathode à incandescence auxiliaire à partir d'une source d'alimentation qui est séparée électriquement de la cathode à incandescence principale et reliée à cette dernière par l'intermédiaire d'une résistance.
Dès qu'il se produit une décharge à la cathode à incandescence auxiliaire, le courant d'émission provoquera alors une chute de tension dans la
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résistance,cette chute réduisant la différence de potentiel de l'anode et de la cathode à incandescence auxiliaire par rapport à la différence de potentiel de l'anode et de la cathode à incandescence principale et pouvant avoir une valeur telle que le courant d'émission de la cathode à incandescence auxiliaire soit limité de manière à non seulement éviter un effort nuisible de la cathode à incandescence auxiliaire, mais aussi augmenter grandement la tendance de la décharge de passer de la cathode à incandescence auxiliaire à la cathode à incandescence principale.
Dans un mode d'exécution convenable, l'écran métallique conforme à l'invention est constitué par une enveloppe en métal qui est fermée à ses deux extrémités à l'aide de fonds métalliques et qui a elle-même la forme d'une spirale et contient la cathode à incandescence principale. De cette manière on peut obtenir d'une façon très simple que l'enveloppe comprenne un espace intérieur blindé pour la cathode.
Dans le mode d'exécution conforme à l'invention du tube redresseur, la courbe caractéristique de l'amorçage est sensiblement indépendante de l'âge du tube. On a utilisé un mode de réalisation pratique de ce tube pour faire fonctionner un interrupteur horaire, le tube laissant passer périodiquement pendant une seconde un courant de 1,2 ampère effectif.
Pour une valeur constante de la tension anodique la tension de grille empêchant l'amorçage n'a subi qu'un déplacement de 0,03 volt tout au plus, après 20.000 mouvements d'interruption.
En même temps on a constaté que pour une tension anodique constante la susdite tension de grille "critique" était bien moins fonction de la valeur du courant anodique qu'elle ne l'est dans les tubes connus.
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On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple un mode de réalisation.
Les figs. la et 1b représentent un mode de réalisa- tion d'un tube redresseur ionique conforme à l'invention.
La fig. 2 montre un montage comportant un tube re- dresseur ionique conforme à l'invention.
Le récipient de décharge 1 montré sur la fig. 1 contient le pied 2 sur lequel sont montées l'anode 3, les deux grilles 4, 5 et la cathode à incandescence 6. Du côté 7 du tube, opposé au pied, la grille 5 est supportée par la paroi du récipient en verre. La cathode à incandescence 6 est entourée par l'écran 8 constitué par les disques 9 et 10 et l'enveloppe 11 en forme de spirale (voir fig. 1b). A l'in- térieur de cette enveloppe est logée la cathode à incandescence
6 et parallèlement à cette dernière est disposée la cathode à incandescence auxiliaire 12, à faible distance de l'ouver- ture de l'enveloppe destinée au passage de la décharge. Cette ouverture a une largeur telle que l'écran cathodique, par rapport aux grilles de commande, n'exerce guère d'influence sur l'amorçage du tube.
Dans la grille 5 qui est fermée coin- plètement, est ménagée l'ouverture 13 et la grille cylindrique 4 présente un trou.14. Grâce au calibrage de ces trous, en combi- naison avec les potentiels de grille appliqués, ils commandent l'amorçage du tube. Comme le montre le dessin, des particules de la substance activante émanant de la cathode ne peuvent nullement dépasser la surface intérieure de l'écran cathodique, de sorte que les trous 13 et 14 destinés à la commande ainsi que la zone environnante restent toujours exempts de substance émettrice ce qui, conjointement avec le fonctionnement cons- tant de la cathode à incandescence auxiliaire non-activée 12,
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assure un fonctionnement constant pendant toute la durée utile du tube redresseur.
Le montage montré sur la fig. 2 comporte un trans- formateur alimenté en courant alternatif qui porte l'enroule- ment primaire 21, l'enroulement secondaire 22, et les enroule- ments 23 et 24 pour la cathode à incandescence. Le secondaire 22 est relié à l'anode du tube redresseur 26 conforme à l'in- vention par l'intermédiaire de l'appareil électrique 25. La cathode à incandescence principale 27 de ce tube est alimen- tée par l'enroulement 24 du transformateur, tandis que la cathode incandescence auxiliaire 28 est alimentée par l'en- roulement secondaire 23.
Entre les enroulements auxiliaires 23 et 24 est disposée la résistance 29 qui limite le courant d'émission de la cathode à incandescence auxiliaire 28 et qui, après amorçage de la décharge à la cathode à incandescence auxiliaire, favorise son passage vers la cathode à incandes- cence principale 27. Les deux grilles de commande 30 et 31 et la cathode à incandescence principale 27 sont reliées à une source de courant quelconque 32 qui commande arbitrairement le fonctionnement du circuit principal du tube redresseur 26.
Le récipient en verre du tube redresseur montré sur le dessin a un diamètre de 38 mm. Le tube reçoit une tension de chauf- fage de 2 volts et un courant de chauffage de 2,8 ampères et peut être chargé d'une tension alternative anodique maximum de 170 volts et d'un courant anodique moyen de 1,2 ampère. On peut l'utiliser principalement comme tube de relais dans dès montages de relais. Il est possible de commander le circuit anodique du tube à l'aide des deux grilles à partir de deux circuits électriques différents, ou bien d'utiliser la grille intérieure comme grille de commande et la grille extérieure comme grille-écran pour réduire la capacité existant entre la grille intérieure et l'anode.
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