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Chambre de décharge pour tubes électroniques et tubes en résultant.
Pour supporter les éléments d'un jeu d'électrodes disposées dans la chambre vidé d'un tube électronique et maintenir les distances exactes entre ces éléments, on a employé des éléments céramiques de structure poreuse, faciles à débarrasser des gaz et par suite ne détruisant pas le vide par dégagement de gaz, lorsque le vide a été fait dans la chambre de décharge. On a aussi essayé de monter le jeu d'électrodes sur des éléments cé- ramiques de structure compacte et forment une portion de la cham- bre de décharge. D'une manière générale, ces matières céramiques compactes, qui d'ailleurs peuvent être fabriquées de façon à pos- séder une faible capacité et donner lieu à des pertes électriques extrêmement faibles, dégagent des gaz, qui, par suite détruisent le vide.
Cependant, il est avantageux de fabriquer la chambre vi- de soit en totalité, soit en partie en une matière céramique.
Ces éléments céramiques qui ne dégagent pas de gaz, qui sont
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faciles à débarrasser des gaz n'ont pas une structure compacte et par conséquent ne peuvent fournir la solution du problème en question, c'est-à-dire ne peuvent servir à former les parois de la chambre.
De plus, des difficultés proviennent des tensions qui prennent naissance dans les joints des diverses matières, une fois que les fils conducteurs du courant ont été scellés, et ces tensions font naître des criques dans le scellement.
Pour exécuter les soudures ou scellements de ce type, c'est- à-dire des scellements servant à réunir ensemble du verre, une matière céramique et du métal, on a proposé d'employer des ma- tières ayant le même coefficient de dilatation. Cependent, cette manière de faire ne permet pas de chauffer efficacement les ma- tières à réunir entre elles, comme par exemple dans le cas où on emploierait une soudure de verre liquide. En réalité, lorsqu' on exécute des soudures de ce genre, des tensions prennent nais- sence dans le verre a.u joint du verre avec la matière céramique au cours du refroidissement et ces tensions provoquent l'appa - rition de criques dans les parties en matière céramique ou dans l'enduit de verre.
L'invention concerne les chambres de décharge de ce type et un procédé de fabrication de ces chambres et permet d'éviter les inconvénients précités. Conformément à l'invention, le cou- vercle en matière céramique de la chambre de décharge comporte des cavités à sa surface. Pour obtenir un joint étanche au pas- sage de l'air et aussi pour fixer les conducteurs, ce couvercle est enduit d'une couche de préférence en verre.
Les cavités précitées peuvent être soit formées par la po- rosité naturelle de la matière, soit obtenues en faisant subir un travail mécanique à la. matière céramique, par exemple en y perçant des trous qui peuvent y pénétrer jusqu'à une certaine profondeur ou la traverser sous forme de perforations, c'est-à- dire de trous s'étendant d'une face à l'autre de la pièce cérami- que.
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Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la pièce céramique peut être en une matière poreuse et comporter en outre des trous.
En utilisant ainsi une matière céramique comportant des ca- vités à sa surface, on obtient une liaison très intime des piè- ces à réunir entre elles en enduisant la matière céramique d'un flux de verre, qui pénètre dans cette matière de sorte que le verre et la matière céramique peuvent être considérés comme for- mant en quelque sorte un ensemble monobloc.
On a constaté que même si les matières à réunir, c'est-à- dire le verre et la matière céramique sont très différentes l'une de l'autre au point de vue de leurs propriétés de dilatation , on peut rendre l'ensemble ou assemblage qu'ils constituent exempt de tensions jusqu'à un point extraordinaire en donnant une forme appropriée aux cavités de la matière céramique ou en choisissant convenablement la porosité de cette matière. Pour fixer le jeu des électrodes, qui doivent être scellées dans la chambre vide, on peut monter ce jeu directement sur une pièce céramique, et enduire la dite pièce de verre, de façon qu'elle forme un élément de la paroi de la chambre. A cet effet, on peut utiliser la même soudure de verre que celle qui sert à fixer la pièce portant les électrodes sur l'autre paroi de la chambre.
Des essais ont démontré que cette pièce céramique de support est facile à garnir d'un enduit de verre, en fondant le verre sur elle ou même en versant sur elle du verre liquide, et que l'ap- plication de cet enduit peut se faire pratiquement même si les coefficients de dilatation des deux matières sont beaucoup plus différents l'un de l'autre qu'ils ne l'étaient jusqu'à présent.
De plus, on a constaté que les dispositifs suivant l'invention étaient susceptibles de supporter dans une large mesure les va- riations de température.
On comprendra facilement l'invention d'après la description qui en est donnée ci-après, en se reportant au dessin ci-annexé., sur lequel :
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La fig.l est une élévation en coupe partielle d'une forme de réalisation d'un tube électronique suivant l'invention ; la fig. 2 est une coupe partielle d'une autre forme de réa- lisation de l'invention ; la fig.3 est une coupe d'une forme de couvercle destiné à supporter les électrodes d'un tube électronique et qui est une variante de ceux qui forment un élément des dispositifs représen- tés sur les figs.l et 2 ; la fig.4 est une vue semblable à celle de la fig.3 et re - présente une légère modification de ce dispositif la fig. 5 est un plan de la fig.4 ;
la fig.6 est une vue semblable à celle de la fig.4 et re- présente encore une autre variante ; la fig.7 est un plan de la fig.6 ; la fig. 8 est un plan d'un couvercle comportant encore une autre variante ; la fig. 9 est une vue en coupe partielle d'un tube électro- nique modifié par rapport aux dispositifs représentés sur les figs.l à 8 ; la fig.10 est une vue de la face inférieure de la fig.9 ; les figs.ll à 19 sont des vues en coupe représentant cha- cune une variante du couvercle représenté sur les figs.9 et 10 ; la fig.20 est un plan de la fig.19, le scellement en verre de cette figure étant enlevé ; la fig. 21 est une vue en coupe d'une autre variante du cou- vercle des figs. 9 et 10 ;
les figs.22 à 33 sont des vues en coupe représentant cha- cune une variante de la forme du couvercle des figs.9 et 10 et faisant apparaître également le mode de fixation du couvercle sur la paroi latérale d'une chambre de décharge.
Les mêmes signes de référence ou des signes similaires désignent les mêmes pièces ou pièces similaires sur toutes les figures.
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Sous sa forme de construction la plus simple, la pièce de support 2 du tube électronique représenté sur la fig.l est en une matière poreuse dans laquelle les pertes sont faibles et dans laquelle sont disposés les conducteurs 3 du jeu des élec- trodes. Ces conducteurs sont fixés dans cette pièce par une sou- dure en verre 4-, qui a pour effet en même temps de réaliser l'étanchéité de la pièce 2 et de la fixer sur la paroi 1 de la chambre ou tube de décharge.
Dans la forme de construction représentée sur la fig.2, la pièce 2 se compose de plusieurs matières, à savoir une pièce cé- ramique 5 en matière poreuse et des douilles 6 en matière cérami- que compacte. L'élément poreux 5 est facile à dégager et suscep- tible d'entrer en liaison intime avec la soudure en verre 4 ap- pliquée sur lui, de façon à former un enduit. Les douilles com- pactes 6 ont de meilleures propriétés électriques, ne provoquant qu'une faible perte de la haute fréquence qui passe dans les conducteurs 3.
Conformément à l'invention, ces pièces sont assemblées de façon que la matière susceptible d'être dégazée soit prépondé - rante dans la chambre vide, tandis qu'aux points où sont disposés les conducteurs du courant, sont placés des dispositifs isolants en une matière électriquement appropriée. La surface des dispo - sitifs isolants compacts est faible par rapport à celle de la matière poreuse ne dégageant pas de gaz et qui est facile à réu- nir avec la soudure en verre.
Etant donnée la manière dont les deux pièces sont assemblées pour former le couvercle, ce couver- cle composite peut être fabriqué par cuisson à grend feu en mon- tant les pièces l'une dans l'autre et en effectuant ensuite le frittage, ou on peut réunir les pièces l'une à l'autre au moment où on applique l'enduit de verre, ou on peut les assembler lors- qu'elles sont encore ramollies, sans les avoir encore frittées ou après les avoir soumises seulement à un frittage préliminaire et leur faire subir ensuite un frittage poussé.
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Le couvercle 2 représenté sur la fig.3 comporte deux re- bords 8, 9, dans lesquels on introduit les douilles 6, qui sont plus longues que celles qui sont représentées sur la fig. 2 et dans lesquelles sont placés les conducteurs 3.
Le couvercle 2, représenté sur les figs. 4 et 5 comporte des douilles 6 courtes, montées dans les rebords 8, 9 du cou- vercle ; 10 désigne les trous de passage des conducteurs.
Le couvercle 2 des figs.6 et 7 comporte deux supports annu- laires 6a en une matière céramique compacte qui sont enrobés dans l'élément céramique 5 et percés de trous destinés à rece - voir les fils 3 supportant le jeu des électrodes par exemple de la manière représentée sur la fig.l.
Dans le dispositif représenté sur la fig.8, des éléments 6b en une matière céramique compacte sont enrobés dans le matiè- re céramique 5 et percés de trous 10 pour les fils 3.
Les exemples représentés sur les figs.2 à 8 ont l'avantage consistent dans le fait qu'outre que la matière céramique est facile à dégazer et donne toute sécurité au point de vue de sa liaison avec le verre fondu, les pertes diélectriques sont fai- bles et le jeu des électrodes est solidement fixé dans sa posi- tion.
Les figs.9 et 10 représentent la forme la plus simple d'un tube électronique dont le couvercle céramique 2 est un disque perforé. Lorsqu'on applique la soudure en verre 4 sur ce disque, elle pénètre dans ses trous 11 . Les trous 11 étant ainsi com - plètement ou partiellement remplis de verre assurent une adhéren- ce effective de la soudure en verre ou enduit 4 sur le couvercle 2. La soudure en verre 4 sert en même temps à réunir le couver- cle 2 et la paroi 1 de la chambre ou tube. Les trous 11 sont uniformément répartis. La chambre tubulaire dont 1 désigne la paroi est placée du même côté du couvercle 2 que la soudure en verre 4.
Ainsi que le montre la fig.ll, le couvercle 2 peut comporter
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des douilles 6. Ces douilles sont en une matière céramique ne donnant lieu qu'à de faibles pertes diélectriques et contiennent les conducteurs du courant 3. Le couvercle 2 est recouvert par la soudure en verre 4, qui sert en même temps à réaliser l'étan- chéité au passage de l'air et à fixer les conducteurs 3.
Les trous de la fig.12 sont de forme conique et permettent ainsi à la soudure en verre d'y pénétrer d'une manière particu- lièrement facile.
Les couvercles 2 céramiques perforés des figs.13 et 14 com- portent des cavités 12, à travers lesquelles passent les conduc- teurs 3, qui sont fixés dans le couvercle 2 par des soudures en métal 13. L'espace qui se trouve entre les conducteurs 3 et les parois des cavités 12 est rempli par des douilles céramiques 6, qui recouvrent les soudures en métal 13 et sont elles-mêmes re- couvertes par la couche de verre 4.
Suivant la fig.15, la soudure en métal 13 peut être disposée dans une cavité de la matière céramique, en fixant ainsi le con- ducteur 3 dans le couvercle lui-même.
Le dispositif de la fig.16 est semblable à celui de la fig.
15, mais comporte une douille 6', qui est disposée dans le cou- vercle 2 et dans le prolongement de la douille 6 et est formée d'une matière différente de celle des douilles 6, de préférence une matière céramique, ne donnant lieu qu'à de faibles pertes.
Le conducteur 3 est fixé dans la douille 6', au moyen d'une sou- dure en métal 13. Ici aussi la douille 6 recouvre la soudure en métal 13 et est enduite de la couche de verre 4 qui sert aussi à sceller le conducteur 3.
Ainsi que le montre la fig.l7, la douille céramique 6', dans laquelle est fixé le conducteur 3 peut être soudée par la soudure en métal 13 sur la paroi de la cavité 12, le bord infé - rieur de la douille 6 étant abattu à cette extrémité au point 30.
Les trous 11 n'ont pas besoin d'être des perforations, c'est- à-dire des trous qui traversent de part en part le couvercle 2
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d'une de ses faces jusqu'à l'autre, mais peuvent s'interrompre à l'intérieur du couvercle. Ces trous sont uniformément répa.r- tis. Leur nombre et leur section transversale doivent être choi- sis de façon à convenir à l'application à laquelle le couvercle 2 est destiné et conformément à la quantité de verre dont on dispose ou qu'on désire. Le verre ramolli qui coule dans les trous 11 et s'y solidifie ensuite rend l'assemblage ainsi obte- nu très solide et surtout les tensions existant dans sa portion en verre extrêmement faibles ;l'assemblage possède seulement les propriétés les plus avantageuses des matières qui le consti- tuent et ces propriétés sont plutôt améliorées.
Ces avantages sont obtenus en particulier lorsque les trous 11 sont petits, nombreux et uniformément répartis.
Sur les figs.18 et 19, 20, les trous ou cavités sont de nature spéciale. Dans le dispositif de la fig.18, le couvercle 2 comporte non seulement des perforations 11, mais encore des cavités 11' dans lesquelles pénètre la soudure en verre 4. Sur celui des figs.19 et 20, le couvercle 2 comporte des rainures circulaires concentriques 14 et des rainures radiales 15, qui servent à réunir solidement le verre 4 et le couvercle 2 d'une manière semblable à celle des cavités 11'.
La fig. 21 représente un couvercle 2 contenait une douille céramique conique 6 dans laquelle est placé un conducteur 3 dont l'extrémité supérieure est élargie et qui y est fixé par une soudure en métal 13. La douille elle-même est fixée par le verre 4. Cette forme de construction a l'avantage de permettre de monter dans le couvercle 2 le conducteur fini, qui, une fois scellé, ne peut plus se déplacer dans la soudure en verre ramol- lie .
Tous les dispositifs décrits ci-dessus comportent une pièce céramique ou disque et un amas de verre sur l'une des faces de la. dite pièce. Ce couvercle composite possède jusqu'à un point remarquable les propriétés qui sont nécessaires pour obtenir une
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forme de construction compacte des jeux d'électrodes montés dans la. chambre de décharge. Les couvercles ainsi construits ne sont pas faciles à ramollir et permettent de monter le jeu d'électro- des sur la matière céramique sans crainte de voir la stabilité du jeu d'électrodes compromise par la chaleur nécessaire aux opé- rations de soudure.
La matière céramique peut être de nature avantageuse au point de vue diélectrique et capacitif, et dans ce cas, donne la certitude que le jeu d'électrodes est fixé de manière à ne donner lieu qu'à des pertes très faibles surtout s'il s'agit de très hautes fréquences.
Les conducteurs qui supportent le jeu d'électrodes peuvent être fixés sur la pièce céramique par des soudures en métal qui donnent la, certitude que la rigidité de ces fils ou conducteurs de support ne sera pas compromise même si la température de fusion du métal est extrêmement élevée.
' La présence des perforations ou trous dans la pièce cérami- que a pour effet de supprimer jusqu'à un point surprenant les tensions dans la couche de verre qui pénètre dans ces trous.
C'est pourquoi,on peut donner à la pièce céramique la forme quel- conque que l'on désire et la section transversale nécessaire ; on peut aussi y faire pénétrer d'autres pièces céramiques ou mé- talliques, ou faire dépasser la couche de verre au-delà du bord de la pièce céramique, ou la rabattre vers le bas contre ce bord et on peut aussi réunir la pièce céramique par soudure avec des pièces métalliques, telles que des fils, des plaques ou des ba- gues. A l'encontre des pièces céramiques minces à surface plane, les irrégularités ponctuelles superficielles ou les joints résul- tant par exemple des opérations de soudure exécutées pour réunir la pièce céramique aux pièces métalliques qui doivent y être fixé-es n'ont pratiquement aucune influence dans le cas de la nouvelle forme d'assemblage.
On obtient des avantages particuliers en choisissant pour la, pièce céramique une matière poreuse et de plus en y perçant
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des perforations ou trous de la manière décrite ci-dessus. Dans ce cas, il résulte de la. forte porosité de la matière que le flux de verre pénètre non seulement dans les trous de la pièce cérami- que, mais encore dans la matière céramique elle-même, de sorte qu'une fois le verre solidifié, on obtient une pièce de verre en forme de disque ou de calotte dont la forme est à peu près sem- blable à celle de la pièce céramique et qui comporte des prolon- gements en forme de doigts, c'est-à-dire des prolongements entre lesquels se trouve la matière céramique, ainsi qu'on peut le voir d'après les exemples décrits ci-dessus.
En adoptant cette forme de construction des couvercles des chambres de décharge, on peut appliquer le verre sur la pièce céramique à l'état liquide, chauffé au rouge et on peut le re- froidir brusquement dans cet état sans qu'aucune crique se forme dans la couche de verre.
Les pièces ainsi construites peuvent être fabriquées sous forme d'élément séparé, puis montées sous forme de couvercle sur les autres éléments d'une chambre de décharge en les soudait sur eux, ou bien on peut monter sur une pièce de ce genre la totalité ou une partie des éléments de la dite chambre, puis sceller la paroi de la chambre à l'aide d'une couche de verre dépassant le bord de la pièce céramique.
Cette manière de faire est facile à comprendre d'après les figs. 22 à 33.
Les figs.22, 23, 24 représentent chacune une forme d'assem- blage possible de la. pièce céramique avec la paroi de la chambre.
Ici la pièce céramique est soudée directement sur la paroi de la chambre qui est en verre ou en métal. Dans le dispositif de la fig.22, le bord 16 de la pièce 2 est arrondi. Il en résulte que le verre liquide qui, par exemple, sert à former le scellement, coule facilement sur ce bord arrondi 16, en formant ainsi un joint de verre étenche entre la pièce 2 et la paroi 1. Suivant la fig.
23, la pièce 2 peut être munie d'un rebord 17 qui repose sur le
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bord de la paroi 1 et est réuni avec elle d'une manière appro- priée. Ainsi que le montre la fig.24, la pièce 2 peut comporter un rebord mince 17' qui ne se trouve pas dans le plan de la sur- face extérieure de la pièce 2.
La fig.25 représente une pièce 2 semblable à celles des figs. 3 à 7. Les conducteurs 3 comportent ici des douilles de connexion 18 et sont insérés chacun dans l'une des perforations de la pièce 2. La soudure en verre 4 forme également un scelle- ment pour ces douilles 18 et en même temps sert à fixer la pièce 2 par son bord 16 sur la paroi 1 du tube électronique.
Dans le dispositif de la fig.26, la pièce 2 est entourée d'une bague 19, dont la face extrême se trouve. dans le plan de la face extérieure de la pièce 2. Les pièces 2 et 19 sont recou- vertes toutes deux de la soudure en verre 4 qui sert en même temps à fixer les conducteurs 3.
Dans le dispositif de la fig.27, la. pièce céramique 2 est noyée dans la bague 19 qui l'entoure, de façon que le scellement ou enduit 4 forme un amas de verre au joint de ces deux pièces.
Dans le dispositif de la fig.28, la pièce céramique 2 repo- se sur une bague métallique 19, qui elle-même est fixée sur la paroi 1. Les faces extrêmes de la bague métallique 19 et de la pièce céramique 2 sont dans le même plan, ce qui permet de donner une longueur particulièrement faible à la chambre.
Dans le dispositif de la fig.29, la bague métallique 19 qui supporte la pièce céramique 2 pénètre à l'intérieur de la paroi 1 de la chambre vide, tandis que le bord extérieur de la bague 19 se rabat sur le bord rabattu de la paroi 1 de façon à former un rebord 20 reposant sur un rebord 21 de la chambre.
Cette forme de construction est particulièrement avantageuse, lorsque la.paroi de la chambre vide est en métal, car dans ce cas les rebords 20, 21 peuvent être fixés l'un sur l'autre par soudu- re. La pièce céramique 2 et la bague 19 sont recouvertes par la même soudure en verre 4.
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La. forme de construction de la fig. 30 est semblable à celle de la fig.29, sauf que, sur la fig.30, le bord extérieur 22 de la pièce céramique 2 est arrondi, de façon que le scellement 4 forme un emas de verre au joint entre la pièce céramique 2 et la bague qui la supporte.
Dans le dispositif de la fig.31, la bague 19 qui renferme la pièce cér?mique 2 a une forme telle que le joint recouvert par la soudure en verre 4 soit placé entre des parties dans le même plan, à savoir le bord de le pièce 2 et une portion annulai- re 23 de la bague 19.
Dans le dispositif de la fig.32, la pièce céramique 2 est maintenue dans la paroi 1 par une bague métallique 19, qui à son tour est fixée sur la paroi 1 par une soudure en métal 24.
La pièce 2 et la bague 19 sont réunies l'une à l'autre par la couche de verre 4, qui maintient également dans sa position un conducteur ou fil de support 3.
Dans le dispositif de la fig.33, la pièce céramique 2 et la paroi 1 sont réunies l'une à l'autre par une soudure en métal 24, sans bague métallique intermédiaire, telle que la bague 19 de la Ici aussi la pièce 2 et la couche 4 sont réunies ensemble par des perforations dans lesquelles pénètre le verre insi qu'il a été décrit ci-dessus.
La portée de l'invention n'est pas limitée par les exemples décrits ci-dessus. Elle est applicable en fait à tous les cas où il s'agit de réunir par une soudure du verre, une matière cé- ramique et du métl ou seulement du métal avec une matière céra- mique. Sa caractéristique essentielle consiste dans une pièce céramique comportant des cavités qui ont pour effet d'assurer un contact intime entre la¯ soudure et la pièce céramique et d'em- pêcher ainsi l'apparition de tensions internes. La matière formant l'enduit qui peut être du verre ou du métal peut être appliquée sur la pièce céramique à l'état liquide, ramolli ou solide.
Si la matière formant l'enduit est appliquée à l'état solide, on peut
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la faire fondre par exemple dans un four.
REVENDICATIONS.
L'invention a. principalement pour objet : A. Une chambre de décharge pour tubes électroniques et autres applications remarquable; notamment, par les caractéris- tiques suivantes considérées séparément ou en combinaisons :
1. Elle comporte une pièce céramique formant son couvercle et un enduit fondu sur cette pièce céramique qui comporte des cavités sur la surface sur laquelle l'enduit est appliqué.
2. La pièce céramique est en une matière poreuse, de sorte que les cavités précitées sont constituées par la porosité natu- relle de cette matière.
3. Les cavités précitées sont obtenues en faisant subir un travail mécanique à la surface de la pièce céramique.
4. Les cavités précitées sont des trous percés dans la dite surface de la pièce céramique.
5. La chambre de décharge comporte un jeu d'électrodes, supporté par la pièce poreuse soudée sur la paroi de la chambre, la dite pièce poreuse étant en une matière facile à dégazer, et un scellement en verre étant appliqué sur la dite pièce.
6..-La pièce poreuse est en une matière céramique donnant lieu à des pertes électriques aussi faibles que possible et aussi à de faibles pertes diélectriques.
7. La pièce céramique est formée de matières donnant lieu à de faibles pertes électriques et de plus de matières faciles à dégazer.
8. La. pièce céramique est formée d'une matière facile à dé- gazer et des douilles donnant lieu à de faibles pertes électriques sont disposées dans la pièce céramique.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.