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Système d'électrodes destiné à redresser ou commander des oscillations électriques à haute ou à moyenne fréquence.
La présente invention est relative aux systèmes d'électrodes destinés au redressement ou à la commande d'os- cillations électriques à haute ou à moyenne fréquence, dans lesquels une couche d'arrêt, de préférence prévue séparément, est disposée entre les électrodes.
Dans ce genre de systèmes d'électrodes on prévolt une électrode négative en une matière semi-conductrice, qui est limitée sur au moins une de ses faces par une couche d'arrêt (à laquelle on peut incorporer une ou plusieurs gril- les) ayant une épaisseur très faible (de l'ordre de grandeur de 0,1 à 10Z) et sur laquelle on applique une électrode
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bonne conductrice. Il est avantageux d'appliquer cette couche d'arrêt séparément.
Un système d'électrodes de ce genre utilisa par exemple dans des appareils récepteurs de T.S.F. ou de télé- vision, présente plusieurs avantages. En.appliquant une ten- sion assez basse aux électrodes on peut facilement obtenir un effet redresseur du système si 'on l'utilise comme dé- tecteur, cette tension étant capable par .suite de l'épaisseur très faible de la couche d'arrêt, de créer entre les électro- des un champ électrique d'une intensité considérable
Toutefois, un tel système d'électrodes destine au redressement ou à la commande d'oscillations électriques à haute ou à moyenne fréquence, présente l'inconvénient d'avoir une capacité propre relativement élevée.
Cette capacité est fonction soit de la gr@hdeur de la surface de contact entre l'électrode bonne conductrice et la couche d'arrêt, soit de la grandeur de la surface de con- tact entre l'électrode semi-conductrice et la couche d'arrêt, soit de la grandeur de la.surface de contact entre l'électro- de semi-conductrice et le conducteur d'alimentation car dans ce dernier cas la colonne de l'électrode semi-conductrice participe à peu près seule à la conduction et sa section cor- respond environ à la susdite surface de contact entre cette électrode et le conducteur d'alimentation.
Conformément à l'invention, afin d'éviter le défaut d'une capacité propre élevée, au moins l'une des parties du système qui déterminent la capacité de ce dernier, est formée à l'aide d'une masse à l'état liquide de telle façon que la surface de contact déterminant la capacité soit limi- tée à une superficie ne dépassant pas 10 mm2, soit par la tension superficielle de la masse dont une faible quantité mesurée est appliquée, soit par une enveloppe disposée au-
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tour de cette masse sur la surface de contact. La masse liquide peut être constituée, par exemple, par la matière fondue de l'électrode, ou bien elle peut contenir cette ma- tière éventuellement sous la forme d'un.composé chimique à l'état dissous ou suspendu.
Il est connu d'incorporer aux appareils récepteurs de T.S.F. un cristal comme détecteur. Un détecteur à eristat ne présente un effet détecteur qu'en un ou en quelques points de la surface du cristal et plus particulièrement là ou la surface est recouverte d'une pellicule d'arrêt ayant une épaisseur telle que sa résistance n'ait pas une valeur inad- missible 'et corresponde à la tension appliquée à redresser.
Quand on utilise un cristal comme détecteur il faut donc ex- plorer sa surface à l'aide d'un contact métallique pointu jusqu'à ce qu'on trouve un point ayant un effet redresseur.
Les systèmes d'électrodes conformes à la présente' invention ne présentent pas cet inconvénient. Dans ces sys- témes chaque point de la couche d'arrêt où un point d'une électrode terminale se trouve en regard d'un point de l'autre électrode terminale,présente un effet redresseur.
Comme dans un système d'électrodes conforme à l'in- vention l'épaisseur de la pellicule d'arrêt est prédéterminée et la totalité de la surface de contact présente un effet dé- tecteur, on peut régler à volonté la capacité.
Il en est de même si l'on utilise le système d'élec- trodes pour la commande d'oscillations.
On a déjà proposé dans un détecteur d'oxyde cuivreux de prévoir pour une des électrodes, une pièce en plomb de forme tronconique comme conducteur d'alimentation. Dans ce cas la capacité est déterminée par la surface de la couche de graphite en-dessous du cône de plomb. De cette manière il est difficile d'obtenir à l'aide d'une telle couche de gra- @
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phite une faible surface susceptible d'être reproduite.
La présente invention permet de donner à la capa- cité propre d'un système d'électrodes une valeur extrêmement réduite. A l'opposé des moyens connus, cependant, les moyens utilisés conformément à l'invention pour assurer l'effet re- cherché permettent de prédéterminer et d'obtenir, même pour la fabrication en série, une valeur déterminée susceptible d'ôtre exactment reproduite pour la capacité propre. plus particulièrement la reproductibilité est un facteur très important en raison du fait que la capacité propre a une influence déterminée sur le circuit qui comporte le système.
Afin d'obtenir l'effet le plus favorable dans un circuit de ce genre on prend pour sa construction des mesures détermi- nées. Si les divers systèmes avaient entre eux des capacités propres différentes,certaines mesures deviendraient inefficaces si le système initial adapté au circuit serait remplacé par une autre de capacité différente.
Le système d'électrodes conforme à l'invention pré- sente en outre l'avantage que, grâce à sa construction com- pacte, il est peu encombrant ce qui est avantageux, par exem- ple dans les appareils récepteurs de T.S.F.; de plus en le remplissant de compound on peut en faire un ensemble rigide.
A l'opposé des tubes de T.S.F. usuels ces systèmes d'électrodes ne nécessitent pas d'énergie de chauffage pour la cathode.
Les conducteurs véhiculant cette énergie, par exem- ple au tube détecteur., déterminent la position de ce tube dans l'appareil, car par suite de l'effet perturbateur exer- cé, par exemple sur la. partie haute fréquence, la source d'é- nergie de chauffage en courant alternatif utilisée dans les appareils récepteurs modernes ne peut pas être disposée en n'importe quel endroit de l'appareil.
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En l'absence de ces conducteurs d'alimentation le problème du montage d'un détecteur conforme à l'invention est bien simplifié, car on peut le disposer à l'endroit le plus convenable eu égard à la plus faible longueur des fils de connexion. Grâce à ses faibles dimensions et à son poids réduit on peut suspendre et monter ce système à l'intérieur du câblage.
Comme on l'a déjà dit plus haut, l'étendue de la masse appliquée à l'état liquide ou à partir d'une suspension est limitée par la tension superficielle de la goutte appli- quée en une quantite meaurée, ou au moyun d'une envoloppe
Dans un mode d'exécution convenable de l'invention cette enveloppe est faite en matière isolante, de préférence en quartz, en stéatite, en résine artificielle telle que le polystyrène, ou en porcelaine.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple et à échelle agrandie (plus particulièrement la fig. 3) plusieurs modes de réalisation.
L'électrode semi-conductrice 1 (électro-négative) montrée sur la fig. 1 est faite en sulfure cuivreux (Cu2S0 et appliquée, à la presse, sur le support en laiton 2. Puis on recouvre le semi-conducteur de la couche d'arrêt 3 en polystyrène, ce qui peut s'effectuer, par exemple, en plon- geant le semi-conducteur dans un bain contenant de la matiè- re pour couches d'arrêt dissoute dans le benzène, et en le retirant lentement de ce bain. Suivant la tension à arrêter on peut adopter une épaisseur de 1 à 10
Sur la couche d'arrêt on place un tube en quartz 4 percé d'un trou cylindrique ou conique, de telle façon qu'il se trouve en 5 une'ouverture d'environ 0,125 mm2.
Si l'on utilise comme adhésif la matière constituti- @
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ve de la couche d'arrêt elle-même on peut fixer convenable- ment ce tube à la couche d'arrêt 3. Eventuellement il faut chauffer à plus de 100 C, par exemple. Dans ce trou on en- fonce le conducteur d'alimentation 6 et ensuite on remplit le tube 4 d'une suspension métallique 7 telle qu'une suspen- sion de platine dans l'alcool ou d'une solution colloïdale de graphite (telle que a soulution de graphite colloidale du commerce dite "aquadag") Après vaporisation de l'agent de suspension une liaison mécanique et électrique entre l'élec- trode bonne conductrice 7 et le conducteur d'alimentation 6 est assurée. A la suspension métallique on peut aussi substi- tuer une solution d'un composé métallique dont on provoque la réduction par la suite.
On peut utiliser, 'par exemple, une des solutions d'argent bien connues telle qu'une solution d'argent ammoniacale additionnée de glucose.
Le tube 4 peut être enlevé éventuellement après l'ap- plication de l'électrode bonne conductrice.
Le mode de réalisation suivant la fige 2 concerne un détecteur qui comprend du sélénium comme électrode négati- ve.
Sur la plaque on laiton 8 on applique une quantitê mesurée de sélénium liquide 9 qu'on recouvre, après refroi- dissement, d'une couche d'arrêt 10 en résine artificielle qui recouvre aussi la face du laiton qui porte le sélénium, comme le montre le dessin.
Le support avec le sélénium et la couche d'arrêt est ensuite introduit dans un four et chauffé quelque temps (en général pendant 2 à 24 heures) à une température d'environ 200 C. Cette opération a pour but de transformer le sélénium en la variété cristalline conductrice. Quand on utilise pour la couche d'arrêt du polystyrène comme résine artificielle, le chauffage offre aussi l'avantage de polymériser plus à
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fond le polystyrène, ce qui favorise encore ses propriétés diélectriques.
A la hauteur du globule de sélénium 9 on applique ensuite sur la couche d'arrêt une quantité mesurée de métal de Rose 11, qui n'est en contact avec la couche d'arrêt que sur une surface limitée (par exemple de 0,25 mm2). Cette sur- face, qu'on peut prédéterminer, est fonction de la tension su- perficielle et de la quantité de matière utilisée.
Pendant que la goutte 11 est encore liquide on y enfonce le conducteur d'alimentation 12 qui, après solidifi- cation, assure une bonne liaison mécanique et électrique.
Ces deux exemples ont trait à la fabrication d'un système d'électrodes dans lequel l'électrode semi-conductrice est appliquée sous la forme d'une mince couche sur une plaque plane, tandis' que l'électrode bonne conductrice est formée à l'intérieur d'une enveloppe ou constituée par une goutte de volume mesuré. Dans ce qui va suivre on décrira en se réfé- rant à la fig. 3, la fabrication d'un système conforme à l'invention dans lequel le sélénium, à savoir l'électrode semi- conductrice,est disposé dans une enveloppe en forme de perle.
Dans une perle de stéatite 13 percée d'un trou d'en- viron 0,5 ma on met du graphite 14 jusqu'à une distance d'en- viron 0,03 mm du bord supérieur. Ce graphite sert à assurer un bon contact avec le sélénium 15 qu'il porte. En 16 le gra- phite est cuivré électrolytiquement afin qu'on puisse y sou- der.un fil d'alimentation.
Puis on remplit de sélénium liquide 15 la cavité de la perle au-dessus du graphite. Afin d'obtenir une épaisseur uniforme et une surface lisse de la couche de sélénium, on passe, par exemple, un rasoir sur la couche à l'état liquide.
En plongeant la perle dans une solution de polysty- rène dans du benzène on forme sur le sélénium, et éventuelle-
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ment sur toute la surface de la perle, la couche d'arrêt 17.
Après ce traitement on chauffe l'ensemble à une tem- pérature d'environ 200 C comme décrit dans le dernier exemple.
La contre-électrode 18 est appliquée sur la couche d'arrêt 17 sous forme d'une quantité mesurée d'un métal à bas point de fusion tel que le métal de Wood, dans lequel on enfonce le conducteur 19 quand la goutte est encore liquide, de sorte que le conducteur y est emprisonné lors de la solidi- fication.
Dans les exemples décrits plus haut on utilise comme enveloppe de la matière constitutive de l'électrode, une per- le qui entoure soit l'électrode semi-conductrice, soit l'élec- trode bonne conductrice.
On comprendra qu'il est aussi possible de monter cha- cune des deux électrodes, tant l'électrode bonne conductrice que l'électrode semi-conductrice, dans une perle. Dans ce cas les deux perles peuvent être fixées l'une à l'autre, par exem- ple à l'aide de polystyrène. De cette manière on obtient non seulement un isolement excellent entre les deux électrodes, mais aussi une liaison mécanique convenable, le polystyrène étant un liant excellent.
Afin de rendre l'ensemble encore plus rigide et d'as- surer une bonne fixation mécanique des conducteurs d'alimen- tation on remplit de "compound"le système d'électrodes, ce qui peut s'effectuer éventuellement après l'avoir disposé dans un petit tube. Dans ce cas les fils d'alimentation se trouvent enfoncés dans le compound, de sorte que les points d'attache des électrodes ne subissent pas d'efforts mécani- ques.
Les deux exemples représentés sur les fig. 1 et 3 com- portent une perle en matière isolante. Toutefois, on pourrait aussi utiliser une enveloppe en matière conductrice. Dans ce
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cas l'épaisseur de la paroi de cette enveloppe ne doit pu:.! être trop grande (environ 0,1 mm) afin qu'elle ne nuise pas à la capacité propre. On peut donner alors à l'enveloppe . la forme d'un cône creux muni au sommet d'un petit trou de 0,5.mm, par exemple, et placé sur la couche d'arrêt.
On peut aussi fabriquer, par exemple, des systèmes à trois électrodes ou encore davantage à condition de prévoir dans la couche intermédiaire des électrodes en forme de grille.
Le principe exposé est également susceptible de rece- voir d'autres formes-d'exécution sans s'écarter du principe de l'invention.