<Desc/Clms Page number 1>
Tube à décharges à vapeur métallique sous pression élevée.
Il est connu de munir les tubes à décharges à vapeur métallique sous pression élevée d'une ou plusieurs électrodes à incandescence principales en métal réfractaire. Une telle électrode peut très bien résister à l'influence d'une décharge dans la vapeur métallique sous pression élevée qui, on le sait, se distingue d'une décharge sous pression faible en ce qu'elle est (étranglée, de sorte que le tube a une longue durée de service. Cete électrode donne lieu, toutefois, à une augmentation de la tension d'amorçage.
Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé de prévoir une électrode à incandescence auxiliaire pourvue d'une matière à pouvoir émissif :élevé, par exemple de l'oxyde alcalino-terreux, l'électrode principale
<Desc/Clms Page number 2>
et l'électrode auxiliaire étant disposées de telle façon que, au moment de l'amorçage, la décharge jaillit de l'électrode auxiliaire pour passer ensuite, lorsque la pression de la vapeur augmente, sur l'électrode principale en métal réfractaire. A cet effet, on a fixé parfois l'électrode principale, à l'aide d'une tige, à l'électrode auxiliaire et on l'a disposée en avant de cette dernière électrode, vue du trajet de la décharge, de sorte que, après que l'amorçage a eu lieu, l'électrode principale est chauffée par la décharge jaillissant de l'électrode auxiliaire.
On doit régler le moment où la décharge passe de l'électrode auxiliaire sur l'électrode principale, en réglant la distance entre ces deux électrodes.
Plus cette distance est courte, plus il s'écoule de temps avant que la décharge saute sur l'électrode principale c'est- à-dire, plus la pression de la vapeur sera élevée à ce moment.
Pour une longueur déterminée du trajet de décharge utilisé en fonctionnement normal, une augmentation de la distance entre l'électrode principale et l'électrode auxiliaire implique, toutefois, une augmentation de la longueur du trajet de décharge qui commence à l'électrode auxiliaire et qui doit être amorcé lors de la mise en fonctionnement, ce qui donne lieu, par conséquent, à une augmentation de la tension d'amor- çage. En outre, une augmentation de la distance entre l'électrode principale et l'électrode auxiliaire entraîne l'inconvénient que l'espace se trouvant derrière l'électrode principale devient plus grand, de sorte qu'il y a danger que cet espace acquière au cours du fonctionnement du tube une température trop faible.
Dans ce cas on doit combattre ce danger en prenant des mesures spéciales, par exemple, en entourant l'extrémité du tube d'une enveloppe calorifuge ou en chauffant cette extrémité au moyen d'organes de chauffage.
<Desc/Clms Page number 3>
L'invention est relative aux tubes à décharges à vapeur métallique sous pression élevée qui comportent au moins une électrode à incandescence principale en métal réfractaire et une électrode à incandescence auxiliaire comportant une matière à pouvoir émissif élevé et disposée derrière l'électrode principale, vue du trajet de décharge. Dans l'amorçage du tube, la décharge jaillit de cette électrode auxiliaire pour passer ensuite, lorsque la pression de la'vapeur a pris une valeur plus élevée, sur l'électrode principale. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients précités et d'assurer par des moyens simples la sécurité du passage de la décharge de l'électrode auxiliaire sur l'électrode principale.
Conformément à l'invention, une résistance non connectée en série avec le trajet de la décharge principale est disposée entre le conducteur d'alimentation de l'électrode principale et le conducteur d'alimentation de l'électrode auxiliaire.
S'il est destiné à fonctionner sur courant alternatif, le tube est muni de deux de ces jeux d'électrodes. Pour un fonctionnement sur courant continu, il suffit de munir le tube d'un seul jeu d'électrodes qui joue alors le rôle de cathode, l'anode pouvant être construite d'une autre façon.
Lorsque la décharge est amorcée, elle jaillit d'abord de l'électrode auxiliaire (qui peut être chauffée par un courant de chauffage distinct. ou,de-préférence, par la déoharge elle-même) de sorte que le courant passe par la résistance. Le tube s'échauffe, ce qui provoque une augmentation de la pression de la vapeur et du gradient de tension, c'est-àdire de la chute de potentiel par unité de longueur du trajet de la décharge. Lorsque le,courant peut passer par l'électrode
<Desc/Clms Page number 4>
principale avec une perte de tension plus faible, la décharge a la possibilité de passer de l'électrode auxiliaire sur l'électrode principale.
On peut régler l'intervalle de temps entre ce passage et l'amorçage en réglant la valeur de la résistance, et cela de telle façon que l'électrode auxiliaire soit parcourue par le courant dans la région des pressions faibles et l'électrode principale dans la région des pressions élevées de la décharge. Le réglage de la résistance peut être effectué après que la chambre de décharge a été détachée par fusion. Il est aussi possible de régler cet intervalle de temps après que le tube a été terminé sans qu'il soit nécessaire de modifier quoi que ce soit à l'intérieur du tube.
Indépendamment de l'intervalle de temps désiré entre le moment où la décharge est amorcée et le moment où elle saute sur l'électrode principale on peut donner à la distance entre l'électrode principale et l'électrode auxiliaire la valeur qui est la plus favorable en vue de la tension de l'amorçage et du chauffage du tube.
On peut favoriser la sécurité et la rapidité du chauffage de l'électrode principale, en disposant en avant de cette électrode, vue du trajet de décharge, un écran présentant un orifice. Cet écran concentre la décharge jaillissant de l'électrode auxiliaire et la fait passer le long de l'électrode principale. En outre, cet écran intercepte une grande proportion des particules de matière volatilisée des électrodes.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé, qui représente, à titre d'exemple, un tube à décharges conforme à l'invention.
La figure 1 montre une coupe longitudinale du tube et
La figure 2 en représente en perspective une électrode principale.
La figure 1 montre un tube à décharges cylindrique 1 en quartz destiné à l'émission de lumière visible ou de rayons
<Desc/Clms Page number 5>
ultra-violets et comportant à chacune de ses extrémités une électrode auxiliaire hélicoïdale 2 disposée suivant l'axe du tube et recouverte d'un mélange d'oxyde de baryum et d'oxyde de strontium. En avant de chaque électrode 2 se trouve une électrode principale 3 constituée par un fil en tungstène qui comporte une partie sensiblement circulaire 4 dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube (fig. 2) et une partie 5 qui s'étend suivant cet axe.
Le tube comporte, en outre, deux écrans 6 en quartz qui présentent chacun un orifice central 7 situé à courte distance en avant de la partie 5 de l'électrode 3. Pour,,permettre l'égalisation de la pression du remplissage de gaz et de vapeur dans la partie médiane du tube et aux extrémités de ce dernier, les écrans 6 peuvent présenter à leurs bords un ou plusieurs orifices additionnels.
Entre le conducteur d'alimentation 9 de chaque électrode 3 et le conducteur d'alimentation 8 de chaque-électrode auxiliaire 2 est montée, à l'extérieur de la chambre de décharge, une résistance 10. Cette résistance est montée, de préférence, dans le culot de sorte que le tube à décharges terminé ne comporte que deux plots de contact qui, comme le dessin le montre en pointillés, peuvent être raccordés, par l'intermédiaire d'une bobine de réactance en série 11, à une source de courant alternatif 12.
Le tube est rempli de gaz rare, par exemple d'argon, sous une pression de 5 mms de mercure et il contient, en outre, une certaine quantité de mercure,cette quantité étant, de préférence, dosée de telle façon que la totalité du mercure se soit déjà vaporisée avant que le tube ait atteint sa température de fonctionnement normal de sorte que, au cours du fonctionnement, la vapeur du mercure est non saturée et que pour les variations de la tension d'alimentation et des condi-
<Desc/Clms Page number 6>
tions du refroidissement la pression de la vapeur n'est que légèrement modifiée. Il est aussi possible de stabiliser la pression de la vapeur au cours du fonctionnement normal d'une autre manière.
Lorsque le tube est mis en fonctionnement, le courant parcourt d'abord les électrodes auxiliaires 2. La décharge jaillissant de ces électrodes, est concentrée par les écrans 6 et passe le long des parties d'électrode 5, qui sont ainsi chauffées. Lorsque la pression de la vapeur, et, par conséquent, le gradient de tension, a atteint une valeur suffisamment élevée et lorsque les parties 5 des électrodes 3 ont été portées à une température suffisante, la-décharge saute des électrodes auxiliaires 2 sur les électrodes principales 3, la décharge jaillissant alors sensiblement des extrémités des parties 5 de ces électrodes. En fonctionnement normal, les électrodes auxiliaires 2 ne sont pas parcourues par du courant ou seulement par un courant d'intensité négligeable.
L'intervalle de temps compris entre l'amorçage de la décharge et le passage sur les électrodes principales, dépend de la valeur des résistances 10.
Pour un tube déterminé l'écartement mutuel des parties 5 des électrodes 3 était de 18 cm environ et celui des électrodes auxiliaires de 19 cm environ, les résistances 10 ayant une valeur de 5 Ohms et l'intensité du courant du tube étant, au cours du fonctionnement normal de 4,5 ampères. Peu de temps après l'amorçage la tension de la décharge était de 20 volts environ et au cours du fonctionnement normal la tension de service était de 120 volts tandis qu'au moment où la décharge sautait des électrodes auxiliaires sur les électrodes principales, elle tombait à 40 volts environ.
<Desc/Clms Page number 7>
Les électrodes auxiliaires du tube représenté sont chauffées par la décharge. Il est aussi possible naturellement de chauffer ces électrodes par un courant de chauffage distinct qui peut être supprimé lorsque la décharge jaillit des électrodes principales, ce mode de construction n'étant, toutefois, pas aussi simple que le mode de réalisation représenté.