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T'1'T:G.L'IOâ:u''L."Lifi AUX T1jBOEs t1 I3JâCTel:G.i .T!,'LF'C113TQt1,¯
L'invention concerne les tubes à décharge électrique et, en parti- culier, les tubes à rayon cathodique et les moyens de les utiliser pour la trans- a mission de la télévision.
Un tube à rayon cathodique du type visé par l'invention comprend, en général, une plaque métallique de base supportant une quantité de petites particules photosensibles isolées les unes des autres. Sur cette plaque est pro- jetée l'image optique de la scène à transmettre. Le tube comporte en plus, une source d'électrons et les moyens de balayer la plaque à l'aide d'un faisceau d'électrons. Au cours du fonctionnement, les neutralisations successives des charges électriques acquises par les particules engendrent un train d'impulsions électriques dans un circuit de sortie connec à la plaque. Les amplitudes de
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ces impulsions correspondent aux intensités lumineuses des surfaces élémentaires successives de l'image optique.
Précédemment, il était de technique courante de connecter une impédance de sortie, une résistance par exemple, directement à la plaque suportant les éléments photosensibles et d'appliquer la chute de tension apparaissant aux bornes de cette résistance aux étages d'amplification d'un amplificateur.
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Une telle disposition introduits comme il est facile de le voir, des capacités de fuite à la masse tendant à Atténuer les fréquences les plus élevées apparais-
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sant aux bornes de la résistance de sortie et, par conséquent, att6r.'ant la finesse de l'Image reçue. On a également utilisé des tubes a'1lplificate-..'rs du type thermionique en combinaison avec le tube à rayon cathodique émetteur et, comme on le sait, ces tubes engendrent des perturbations. En d'autres termas, le courant de sortie d'un amplificateur à plusieurs étages contient des fréquences
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parasites produites par Ilshot-etfect", par agitation thermique dans les dispo- sitifs de couplage, etc..., et aussi sous 1 'influence d'autres.causes obscures.
L'invention a pour objet la combinaison d'un tabe de télévision transmetteur à rayon cathodique et d'un amplificateur engendrant moins de parasites que les dispositifs précédemment proposés.
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Le dispositif préconisé par l'invention est efficace, nota'-"<?nt en ce qui concerne l'amplification des courants de haute fréquence engendrés pendant l'analyse de l'image optique. Il est à peu près ec:.-L)1--tenent dépo---rvu des fréquences parasites n'ayant aucune relation avec la. scène transmise par télévision.
On comprendra -aïeux les caractéristiques no:velles et les avanta-
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<;mt1 Rn l'invmmùimn on -le r4ft,rnTIt h la description suivante ainsi '1:'mn:: dessins qui l'accMpaent, donnés simplement à titre d'exemple et da:3 lE5spc-ls.
La fig.1 est une vue en perspective d'un dispositif 'construit conformément à l'invention, des portions étant brisées pour montrer plus clairent la disposition interne des électrodes.
La Fig.2 est un schéma montrant, à titre d'exemple, la façon de connecter les différents éléments du tube aux sources de potentiel pendant le
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f^ncti::nertent du dispositif co:x:e transmetteur de télévision, et La 1:'i .J est Jné vue en j3Urtiyr CiVt) ,1' 'Hl' 4( ..\11I[1,.-.. ln .11"1\- rents émetteurs secondaires et de lentilles électroniques.
Suivant la Fig.l, le tube à rayon cathodique conter.? à l'inven-
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-tion est constitué par une enveloppe vidée 1 présentant un col allongé 5 dans lequel est montée une source d'électrons communient appelée "canon d'électrons".
Le canon d'électrons comprend placées sur le même axe, une cathode tlierinionique .. (non montrée à la Fig.1 mais indiquée à titre d'exemple à la Fig.2) entourée par une grille 5 et une première anode cylindrique 7. La construction du canon ne fait pas partie de la présente invention.
La cathode 9 du type mosaïque est montée dans la partie renflée de l'invelempe et orientée par rappert au canon d'électrons de facon à être accessible au faisceau d'électrons pendant l'opération d'analyse. La cathode est constituée par une feuille de matière isolante 11 telle que du mica, dont la surface tournée vers le faisceau d'électrons porte un ;rand nombre de particules métalliques séparées 13 rendues sensibles à la lumière, La feuille de mica est; à son tour, supportée par une plaque arrière métallique 15 pourvue d'un conducteur 17 traversant une paroi du tube vesrs l'extérieur.
Dans le domine, qui roprénonte un diapenitif profactinné vu de la partio aupérieure de celui-ci, la plaque cathodique apparaît en raccourci et il est entendu qu'elle présente approximativement la forme d'un carré ou d'un rectangle.
La surface interne du col de l'enveloppe adjacente à l'extrémité de la seconde anode est pourvue d'un revêtement métallique 19 raccordé au conducteur extérieur 21. Ce revêtement a la double fonction de concentrer le rayn cathodique en une plage étroite de la plaque cathodique et d'attirer les électrons photo-électriques et les électrons secendaires pendant l'opêration d'anlise. Le revêtement métallique peut couvrir également la surface entière de l'ampoule à l'exception d'une surface suffisante pour permettre la projection d'une image optique sur la cathode. Un tel revêtement évite l'accumulation de chatges êlectriques sur les parois du tube en donnant naissance à des conditions de champ optimum.
En vue de simplifier le dessin, les bobines déflectrices du faisceau,généralement au nombre de quatre, ont été omises,
Au cours de l'utilisation du dispositif, pour la transmission d'une scène de télévision, une image optique de la scène est concentrée sur la surface de la plaque portant lès particules photosensibles, La lumière engendre l'émission par les particules d'électrons photoélectriques qui sont attirés vers le revêtement conducteur recouvrant le col du tube.. Sous l'effet de l'émis-
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=sion des photoélectrcns, chaque globule élcmentaire acquiert une char-9 proportionnelle à l'intensité lumineuse de l'élément de surface 3e l'l!na''e C.L5:bil,.ze.
Au cours de l'analyse, chaque globule atteint par le faïscea;. ss décharge et évct en 'ae'-'ie temps les électrons secondaires dont le nombre varie en proportion de la charge neutralisée*
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Comme on lta dit préc4denment, l'objet de l'invention est d'uti- liser les électrons secondaires plutôt que les variations de condition électrique du dispositif occasionnées par les neutralisations successives des charges
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él.=.ntaires acquises par les particules* Dans ce but, on peut connecter à l'enveloppe la multiplicateur d'électrons électrostatique faisant l'objet du brevet Belge KO 41*089 du 28 février 1936. L'invention n'est pas limitée par l'utili- sation d'un multiplicateur électrostatique* Tout autre multiplicateur peut être utilisé, par exemple ceux qui utilisent des dispositifs de concentration élec-
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tro-ia-,-np-'tiques.
Ces derniers ne sont d'ailleurs pas aussi efficaces en raiccn de l'interférence entre le champ de concentration et les champs déflecteurs du rayon 'cathodique*
Un multiplicateur d'électrons du type que l'on a en vue est
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constitué par une enveloppe vidée 23 en forme de 1:; à une extI'8':liU de laquelle est montée une électrode cylindrique dtaccélération 25 et à l'autre extraite de laquelle est disposée une électrode de sortie 27e L'extrériité du cylindre vers le tube à rayon cathodique peut être couverte d'un eran métallique 26 qui améliore quelque peu le fonctionnement du dispositif.
Une électrode 29 capable d'une émission secondaire est montée dans l'enveloppe à la jonction des
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deux pternlèrea branches du lit, De même une électrode anlllo';U8 1 est montée à la jonction des deux dernières branches du N Chacune des électrodes émettrices d'électrons secondaires appelées par la suite "électrodes multiplies- trices", peut être disposée de façon que les axes des branches qui convergent
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vers elle,/asent avec elle des angles pratiquement égaux.
Pour concentrer, accélérer et diriger les électrons qui sont attirés de l'enveloppe principale par l'électrode accélératrice 25, une lentille
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41etroTlirpe est di"p0!'<ae ontro cntte ôlectraàr ot la prn;,iiFr1 tÍlnctr<""<1o "n1l1 ti- plicatrice 29. Cette lentille est constituée par un champ électrostatique engendré entre les extrémités de l'électrode cylindrique accélératrice et le
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revêtement m-tallique 33 couvrant la partie interne de la paroi de la pre!1Ùère branche de l'enveloppe et auquel on peut appliquer, comme on l'expliquera plus
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loin, une tension positive appropriée.
Pour capter les électrons secondaires émis par l'électrode multi- plicatrice 29 et pour leur donner une vitesse initiale vers la seconde électro- de multiplicatrice 31, on peut Interposer un écran accélérateur 35 porté à un potentiel positif. Pour que les électrons secondaires de la première électrode multiplicatrice puissent être accélérés et concentrés sur la seconde électrode multiplicatrice 31, on interpose une seconde lentille électronique constituée par un certain nombre de revêtements de parois espacés 37 et 39 entre la pre- mière et la seconde électrodes multiplicatrices. Ces revêtements peuvent être maintenus à des potentiels positifs appropriés.
L'écran 35 n'est pas absolument escontio. S'il ont omis, le premier élément 37 de la lentille électronique adjacent à la première électrode multiplicatrice, peut servir à capter les électrons secondaires émis par celle- ci et à les diriger vers l'électrode multiplicatrice suivante à condition oublia v .soient portés à un potentiel électrique positif suffisant par rapport à l'élec- trode 29.
Si on le désire, la seconde branche de l'enveloppe peut être remplacée par un second tube pourvu d'un écran accélérateur additionnel ana- logue à l'écran 35 ainsi que d'éléments formant lentille électronique et les électrons secondaires du second émetteur 31 peuvent être de nouveau concentrés et dirigés vers une troisième électrode multiplicatrice4 Toutefois, pour sim- plifier le dessin, on a limité à deux le nombre d'électrodes multiplicatrices*
On comprendra clairement que les éléments constituant les len- tilles électroniques peuvent être disposés à l'extérieur de l'enveloppe sans sortir pour cela de l'esprit de l'invention.
Le cylindre accélérateur 25 est en nickel, cette matière peut être également utilisée pour la constructinn de l'écran accélérateur 35. Les Electrodes multiplicatrices 29 et 31 sont en argent pur. Elles ont environ 2,5 c/m. de diamètre et un quart de millimètre d'épaisseur.. Pour augmenter l'émission secondaire, la surface active de chaque électrode multiplicatrice peut être oxydée et recouverte de césium. L'électrode de sortie 27 peut être un tantale ou en un métal analogue. Elle a environ 2,5 c/m. de diamètre et un dixième de millimètre d'épaisseur.
Au cours de la fabrication, l'enveloppe en verre est d'abord
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amenée à la forme indiquée, les extrémités des branches et les jonctions entre
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ceilles-ci étant maintenues ouvertes pour permettre le scellement des différents supports dtêlectrodes.
Après que le tube est ainsi prépara, les position'; des revêtements métalliques sur le verre sont marquées et on dépose sur l'intérieur de la paroi, une solution de platinage appropriée en suivant les marques faites pré-
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e±demnent, Le tube est ensuité chauffé en entier à approximativement 400 Ct de façon à réduire la solution de platine en platine métallique. Les électrodes précédemment décrites sont montées si les fils des supports qui sont ensuite scelles à leur place définitive* Le tube est alors scella sur un système
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permettant de faire un ';'rand vide au moyen d'un tube non reprsnté.
Un appendice (non montre] contenant une capsule d'un eomposé de oësivn al que du ehrcmate de césium et un agent réducteur tel que de la po-acre d'.::t11)bi-,;:: cu de silicium, est*'cell6 sur 1cspoule au moyeh d'un autre tU'Je (..on mcntri) à travers lequel le césium de la capsule peut être admis dans le eorps principal de l'ampoule
Le tube est ensuite amen à 450 C. et vid en mère temps. La
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caisson dure environ 30 minutes âpres que le four a atteint la 2--e-iperature finale* Après la cuisson, le tube est refroidi et une petitea q7 3ntil.-- d'oxygène pur est introduit sous une pression d'environ 1 ,i/m6 de me-cure.
La cathole pt lrn 'l'O%r'4>a '''1111i:irlicntrit'!f!f1 (long fnnnitn rxmj<ifr# < . ::r:rynnt mim décharge électrique entre ces éléments et tout autre élément du tube jusqutà
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ce que les surfaces des êlectrodes acquièrent une teinte bleu-vert, L'oxygàne est ensuite pompé et la capsule contenant le césium et le réducteur est chauf-
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fée suffisamment pour amorcer la réaction devant engendrer du césium '1lftal::' ique. Le césium !:l6tallique est a-men(, dans le corps principal du t. zbe en chauffant l'appendice. Lc tube est ensuite cuit à 200 Oo pendant environ dix ,ni- %1111;'11'1, lntl0 Il oit, L'..!'rol(11. I.'I1['1't'nd1ot) eutlb 0"1"11" 1'! c.::, 11<"1 ' d. <lu"dIA' scellé ainsi que le tube de raccord au dispositif de vidage.
Lors de la fabrication du dispositif complexe représente à la Fig.1, il est évident que le multiplicateur est scellé au tube à raycn catho- dique avant le premier vidage mentionné. De cette façon, les opé@ations d'oxy-
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dation et de métallisation par le césium des electrodes du r.z7.ti ;liceteur et de la surface de la cathode du tube à rayon cathodique, s'effest@ent simultanê- ment.
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On peut supposer que le césium pourra se déposer sur les éléments de lentilles et sur les autres électrodes. C'est sans aucun doute ce qui se produira mais, en raison de la plus grande affinité du césium pour un oxyde, particulièrement pour l'oxyde d'argent, lors du chauffage final du tube,
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le césium''s'évapore des autres éléments et se dépose sur les électrodes d'argent oxydées. Le césium forme avec l'oxyde d'argent un composé chimique raisonnable- ment stable bien que la réaction chimique exacte qui s'opère n'est ni bien définie, ni bien connue,
De la description qui précède on pourrait conclure que la forme en zig-zag du tube multiplicateur est nécessaire.
Ce n'est pas le cas cependant car les éléments qui le composent peuvent être disposés suivant un trajet en zigz-zag dans une enveloppe cylindrique.
Suivant la Fig.2 du dessin, il est préférable de porter les dif-
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f'f'nbou Jlmi;bi,odt>ù (1(ti I)()totlt1Qlu bulti qu'il tixlrjtti un ;'rrd.iatub du [H'GOU- tiels entre l'électrode de sortie du multiplicateur et la cathode émettrice d'électrons du tube à rayon cathodique.
Ces potentiels peuvent être fournis par toute source de potentiel continue, bien réglée telle que celle qui est prise comme exemple et représentée par un diviseur 41, dont l'extrémité négative est connectée à la grille 5 du tube à, rayon cathodique et dont l'extrémité positive est connectée à l'électro-
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diz du rsca'tl0 S7 du IIIU11;1pl1r;J/1tt:Ju:t.' put' l' 11\1;Q.j,'/JIúül11:t'() (l'un oirouib otttHpraucmt) une impédance 43 connectée entre la grille 45 et la cathode 47 d'un tube amplificatieur de sortie 49.
On peut voir que la cathode du tube émetteur est connec-
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1;&e do façon réglable à la source de potentiel en un point plufj itaitif, que la connexion de la source à la grille de contrôle, Cette connexion variable a pour but d'ajuster exactement la polarisation statique du tube émetteur à la valeur la mieux appropriée,
On'comprendra également que les différents éléments du système peuvent être connectés respectivement en des points de la source de potentiel successivement plus positifs que la connexion de grille du tube à rayon catho- dique. En fait, cependant, on a constata que le premier élément de lentille électronique 33 et la première électrode multiplicatrice 29 peuvent être connectées ensemble,
que le second élément de lentille 37 et l'écran 35 peuvent être portés au même potentiel et que la seconde électrode multiplicatrice 31 et le troisième élément de lentille 39 peuvent également être maintenus au
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@ même potentiel. De plus, les éléments 29-33 et 31-39 représentas à la Fig.2 comme étant directement connectés à l'extérieur du dispositif peuvent être prévus physiquement continus à l'intérieur de l' enveloppe. Une telle medifi- cation est représentée à la Fig.3.
Lorsqu'une Image optique est projetée sur la couche de particules 13 du tube transmetteur, chaque particule conformément aux théories actuelles émet des électrons photoélectriques qui sont attirés-vers l'écran 26. Ces par- ticules acquièrent par conséquent, des charges qui sont respectivement propor- tionnelles aux intensités lumineuses des aires élémentaires de l'image optique.
Pendant ltopération d'analyse, un faisceau d'électrons traverse périodiquement
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la surface photosensible 61mul'tantmant dans doux d1roct1ons ot les chn.m<1B sont successivement neutralisées, comme on l'a mentionné plus haut,et, en même temps, des électrons secondaires sont émis en nombre variant proportionnellement aux charges neutralisées. Conformément aux théories actuelles, les élec- trons secondaires sont attirés vers le multiplicateur d'électrons en raison du fait que le cylindre accélérateur 25 et l'écran 26 sont maintenus à un potentiel élevé par rapport au potentiel de l'élément de concentration 19. Lorsque les électrons sont dans le cylindre accélérateur, ils sont soumis au champ accélérateur engendrés par la première électrode multiplicatrice et sont accélérés vers elle.
Le cylindre et l'élément de concentration 33 constituent une lentille électronique qui concentre et dirige les électrons vers la première électrode multiplicatrice 89. Les électrons secondaires émis par l'électrode 29 prennent une accélération initiale vers la seconde électrode multiplicatrice grâce à l'écran 35.
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T,;1 41u<.ttonti é n1 jeir la pt'I;III1H.t'ô tll" hr"t1r. H\1I1 i.l:>l1 t\tT'! r'n pont concentres et dirigé.:, sur la seconde électrode multiplicatrice au moyen d'une lentille électronique constituée par les revêtements 37 et 39. Lorsqu'ils atteignent la seconde Electrode 31, les électrons secondaires à leur tour, libèrent de nouveaux électrons secondaires qui sont attirés vers l'électrode de sortie et donnent naissance, dans la résistance de sortie, à un courant variable fortement amplifié et proportionnel au courant sortant du tube émetteur pour pénétrer dans le tube multiplicateur.
Evidemment, on peut utiliser autant d'étages multiplicateurs qu'on le désira sans pour cela sortir de l'esprit de l'invention. De plus, il est possible de conrecter plusieurs multiplicateurs séparés au tube émetteur
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en différents points et de combiner les courants de sortie de ceux-ci en paral-
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le:le dans une seule r6sistunce do sortie. Lorsqu'on utllicu 1'1UI:J10 l.!.t'f) !lml tlpl1... cateurs conformément à l'invention, leurs circuits de sortie peuvent être combinés pour donner un contrôle complet de la gradation de l'image* Ces modifi- cations étant évidentes, n'ont pas été représentées.
On comprendra que l'invention n'est pas limitée au tube à rayon cathodique décrit, mais qu'elle est applicable à tout tube à décharge électri- que dans lequel les courants électriques correspondent aux conditions d'éclairament de surface élémentaire d'une image optique, ces courants étant amplifiés avant leur utilisation dans un transmetteur.
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