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TUBE DE TELEVISION
On sait qu'un manque de netteté de bord très sensible peut se manifester lers de la déviation de faisceaux de rayons cathodiques d'une forte section, tels qu'ils se présentent en certains cas dans les tubes à vide poussé. On sait ensuite, que ce manque de netteté dont la cause réside dans la différence des forces de déviation exercées sur les rayons partiels du faisceau, s'accentue, en général, lors d'une déviation électrostatique en comparaison à la déflation magnétique, Il a été, en outre, constaté, dans des demandes de brevet antérieures de la Société demanderesse, qu'il est possible de diminuer cet Inconvénient du manque de netteté de berd dans une très forte proportion, en reliant aux deux plaques de déviation des tensions de déviation en push-pull.
L'Importance du manque de netteté de bord restant encore après avoir appliqué le moyen précité dépend surtout du rapport entre le diamètre du rayon et la distance minimum des plaques. Toutefois, il faut tenir compte du fait que la sensibilité d'un condensateur de déviation est limitée par l'épaisseur du faisceau des rayons.
Un progrès serait réalisé si en pouvait construire des systèmes électroniques-optiques de sorte que le faisceau des rayons présente une section aussi petite que possible à l'endroit des plaques de déviation. Dans ce cas, on serait en mesure de réduire sensiblement le manque de netteté des bords lors d'une distance
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de plaques donnée ou bien d'augmenter la, sensibilité en diminuant la distance des plaques. L'invention a pour objet un dispositif électronique optique permettant de réaliser ces avantages. Ce dispositif est identique, en ce qui co@cerne sa forme extérieure, au tube de télévision déposé déjà par la demande de brevet N 412.295 du 15 novembre 1935.
L'essentiel de la présente demande est la possibilité d'un réglage du cours des rayons de sorte que le lieu le plus resserré du faisceau de rayons.soit placé à l'endroit de la déviation, tel qu'il est décrit el-dessous.
Le tube comporte deux lentilles de concentration.
La lentille arrière, située près de la cathode fonctionne comme condenseur (lentille d'éclairage ou de projection) tandis que la lentille avant reproduit l'ouverture d'un diaphragme (lentille de reproduction). La figure 1 a représente le dispositif optique - en se référant aux symboles de l'optique de Terre - coordonné au tube électronique représenté dans la figure lb,, Dans cette figure 1 b, 1 signifie un foyer à incandes- cence, chauffé par la spirale 2 etportant la surface d'oxyde 3 dans un forage approprié.
Si l'on modifie la tension additionnelle du cylindre 6 en la rendant plus négative, on augmente les forces de réfraction de cette lentille. On peut alors observer qu'une partie resserrée du faisceau des rayons se déplace de plus en plus en partant de l'écran vers la cathode. L'anode, lersde cet essai, est reliée à l'organe tubulaire, de sorte qu'une deuxième force de réfraction n'existe pas. On règle maintenant, suivant l'invention, la tension additionnelle de 6 de façon que cet endroit le plus resserré se place à proximité de l'anode respec- tivement sous les plaques de déviation.
On obtient tout d'abord l'avantage que la déviation reste nette jusqu'au bord, sans pertes de re tteté, En mettant alors en circuit la deu-
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xième lentille en attribuant au tube 8 une tension additionnelle- négative par rapport à l'anode 9, en ne peut plus obtenir, sur l'écran 14, une image nette de la cathode, mais seulement des taches floues. Un point d'image net n'est obtenu qu'après avcir disposé un diaphragme 7 à petite ouverture à l'extra mité arrière du tube 8.
On constate que la reproduction de c ette ouverture de diaphragme sur l'écran gagne également au point de vue quadité, par suite du réglage, suivant l'invention, de la lentille 6, car il est beaucoup plus facile de reproduire avec rette- té un faisceau de rayons étroit qu'un faisceau large et lors du réglage suivant l'Invention, de la lentille d'éclairage 6 le lieu de la section minimum du rayon se trouve précisément à l'endroit de la lentille principale 8/9. Un troisième avantage réside dans l'élimination complète de perte d'intensité du courant de rayonnement pouvant autrement se produire par suite de ce que les électrons se heurtent à des parties métalliques de l'optique, parce que le rayon est mince.
Le forage pour la surface d'onde possède à peu près le même diamètre que. l'ouverture du diaphragme 7. Il est sanseffet de choisir une surface d'exyde 3 plus grande dans ce sens qu'une section de rayonnement déterminée qui dépend de la grand eur de la surface d'oxyde 3, est placée devant le diaphragme ? lors d'un réglage déterminé de la distance focale du système condenseur 5,6.
7. Par une augmentation de la surface d'oxyde 3, en n'obtien- drait que des pertes Inutiles au diaphragme 7, mais aucune aug- mentation de la luminosité sur l'écran 14.
L'émission de la surface d'émission 3 de la cathode est commandée par une grille 4'. Le champ d'aspiration est constitué par une anode de protection 5. Cette anode rend le courant de rayonnement entrant dans le parcours optique des rayons indépendant de tous les réglages de l'optique de sorte que des réactions de ces derniers sur l'énergie des rayons
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sont écartées. Une petite avance 4 est ajustée suivant l'invention pour le cylindre-enveloppe passé sur la cathode afin d'obtenir, en combinaison avec l'anode d'aspiration 5 une concentration préliminaire du rayon et de garantir ainsi une entrée des rayons approximativement parallèle dans le système optique proprement dit.
Il est toute:Dole également possible de se dispenser de cette avance 4, ainsi que c'est le cas dans la demande de brevet antérieure sans que les avantages suivant l'invention de l'optique décrit dans ce qui suit, en soient beaucoup compromise
L'anode d'aspiration 5, le diaphragme 7 comportant l'ouverture à représenter et l'anode principale 9 sont reliésa des tensions additionnelles-positives fixes* L'anode d'aspiration 5 détermine le point de travail de la tension additionnelle de grille de commande 4'.
Elle n'abesoin d'être positive que pour autant que le courant des rayons avec lequel elle voudrait fonctionner,atteint son maximum à une tension additionnelle de grille ré encore négative. L'avan- tagejréside dans le fait que la grille reste exempte de courant et qu'aucune de pertes de courant de rayonnement ne se présentent. Lorade distances de 3 mm. environ* entre la grille 4* et l'anode d'aspirât), on 5 et lors d'ouvertures de diaphragme de 1 mm. environ de diamètre, des tensions additionnelles de 200 à 300 Volts environ suffisent à une commande exempte de courant de grille de la totalité de l'émission jusqu'à 1 milil-ampère environ.
L'anode 9 de même que les tensions additionnelles des plaques et de l'espace du récipient respective ment de l'armature de la paroi 15 possèdent le maximum de potentiel disponible, à titre d'exemple de 4000 Volte. Le diaphragme 7 peut se trouver sur un potentiel Intermédiaire, ce qui présente, au point de vue électronique-optique, l'avantage d'une réduction de la grandeur du point d'image, La pratique
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a toutefois démontré qu'il est plus facile de surmonter la charge de l'espace - notamment en travaillant avec des courants de rayonnement très forts - si le diaphragme 7 est relié à une ment tension additionnelle positive relative/élevée, utilement mê- me à la tension la plus haute, so It directement à l'anode 9.
Etant donné l'isolement suivant l'invention entre le couvercle du diaphragme 7 et le tube 8, on est libre de choisir la ten- sion additionnelle du diaphragme dans leslimit es Indiquées.
Les tensions additionnelles essentielles et régla- bles de l'optique sont celles des deux électrodes cylindri- ques 6 et 8. La tension additionnelle de 6 détermine le lieu où apparalt la reproduction du voisinage de la cathode. La fi- gure la l'analogie optique du tube, représente le parcours des rayons tel qu'il doit s'effectuer suivant l'invention, La surface d'émission 3 de la cathode est remplacée par une eour- ce lumineuse 3a de dimensions définies. Une lentille de concentration 6a équivaut au premier cylindre 6 et est repré- sentée à l'endroit de celui-ci. La lentille de reproduction 8a se trouve à l'endroit de l'extrémité du tube 8.
L'endroit le plus resserré du parcours des rayons doit être placé dans l'espace anodique respectivement à l'endroit où les plaques de déviation possèdent leur distance minimum l'une de l'autre, c'est-à-dire à l'Endroit 9a. La distance focale de la lentille de concentration 6a est réglée, suivant l'invention, de sorte que l'Image de la cathode à incandescence 3a se place dans la lentille 8a ou à proximité, car l'Image du voisinage de la ca- thode est identique à l'endroit le plus resserré du faisceau des rayons formé par 6a seule. La grandeur de cette image dé- pend des tensions des électrons dans l'espace entre 3 et 6 d'une part et dans l'espace entre 6 et 8 d'autre part ainsi que des distances géométriques correspondantes.
La vitesse dans le:pre mier espace 3/6 doit être la plus petite possible et la vitesse
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dans l'espace du tube 6/8 aussi grande que possible. Dans les conditions des tensions indiquées, on obtient une image de la gradeur de 2 mm. environ d'une surface d'émission cathodique d'un diamètre de 1/2 mm. environ à une distance de 100 mm.
(longueur de 8) et lors d'une distance 3/6 de 20 mm. seulement.
Une image encore plus petite est obtenue par une augmentation de la tension additionnelle dud iaphragme 7 ou parune réduction de la tension additionnelle de la grille d'écran 5. Suivant l'invention, il est aussi possible de relier 5 et 6 et de les régler ensemble.
La figure 1 a montre la construction de l'image de la cathode qui atteint la grandeur 16 à l'endroit de la len- tille 8a suivant la loi simple des distances de l'optique de la lumière. Cette grandeur 16 @ it ê tre réduite du facteur des tensions @ c'est-à-dire du quotient des vitesses préVe2 citées. Il en résulte l'image 17. Lorsque l'objet coïncide dans un même lieu, avec la lentille de reproduction, l'objet et l'image demeurent au même lieu. Dans le cas présent, l'"ob- jet" est représenté par l'image de la cathode produite par la première lentille à l'endroit de la deuxième lentille. La deu- xième lentille reproduit donc à son propre endroit une image de cette image de la cathode et, de ce fait, de la cathode mï me.
Une image nette de la cathode ne peut, par conséquent, plus être obtenue en d'autres endroits, par exemple, sur l'écran lumi- neux. Il est donc nécessaire que les tubes suivant l'invention qui projettent la reproduction de la cathode par une première lentille dans la lentille principale, récupèrent le point d'ima.. ge sur l'écran d'un autre objet, c'est-à-dir du diaphragme 7a.
Ce diaphragme est reproduit sur 1'écran de la façon connue en soi à l'aide de la lentille principale 8a sous forme d'un' point d'Image de la grandeur 18. La grandeur 18 trouvée selon les distances doit de nouveau être multipliée par le facteur des
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tensions des vitesses électroniques au-dessus du diaphragme 7a et au-dessus de l'écran 14. Ce facteur toutefois, n'est pas de beaucoup Inférieur à 1 lers de la tension addition- nelle positive du diaphragme 7, suivent l'invention, très éle- vée.
On obtient, dans la pratique, d'une ouverture de dlaphrag- me d'un diamètre de 0,4 mm. - lors d'un rapport des distances de 1:3 et lors d'une tension additionnelle du diaphragme 7 égale à celle de l'anode 9, un point d'Image d'un diamètre de 1 mm. environ.
Etant donné que le rayo on à l'endroit des plaques 9a ne possède qu'une section de 2 mm., il est possible de se ser- vir de plaques très sensibles avec des distancesréciproques de 3 à 4 mm. On a constaté que le manque de netteté des bords n'est plus pratiquement perceptible lorsd'une déviation en push- pull et lors d'un rapport de 2 :1 entre la distance des plaques et l'épaisseur du ray on. L'bouet reproduit ne présente les pertes du courant de rayonnement qu'à l'endroit du diaphragme 7. Toutes les autres ouvertures de diaphragme ult érieures sont parcourues par le rayon sans qu'il subisse des pertes par- ce que sa section va en diminuant vers l'écran.
La direction du rayon suivant l'invention représente dont le contraire d'une optique à deux lentilles sans diaphrao- me intermédiaire avec reproduction de la cathode sur l'écran lumineux, Une optique de ce genre, comme elle a été déposée par la Société demanderesse, dans la demande de brevet N 324.342 du 24 juin 1936, présente, à l'endroit de la der- nière anode non pas la plus petite mais la plus grande section du rayon, Dans ce cas, il est impossible - étant donné la loi posée suivant l'invention que la différence des plaques doit ê tre -égale au double de la section du rayon - d'obtenir donnée la sensibilité, lors d'une netteté de bord/aussi grande que dans le tube présentement décrit.