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DISPOSITIFS A DECHARGE ELECTRIQUE*
La présente invention se rapporte aux tubes à décharge en milieu ionisable susceptible de se condenser. Au cours du fonctionnement de tels tubes, il importe que la pression de l'atmosphère de remplissage soit maintenue dans des limites prédéterminées.
Si, en effet, cette pression dépasse un certain maximum admissi- ble, un tube à deux électrodes risque de perdre ses propriétés de conductibilité unidirectionnelle et la commande peut en devenir impossible s'il est du type à grille de commande.
En régime normal,, la pression est généralement gouvernée par l'existence d'une région de condensation maintenue à une température inférieure @ à celle des autres éléments du tube. Cet artifice limite la pression à l'inté-
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-rieur du t ' ' du fp - que la totalité de la apeur en excès se condense, et la pression A mc;nûw:4t à une valeur correspondant sensiblemen: à celle de la températ , de le iite région de condensat'on.
Bien -l"'un tel mode de rénlag' donne satisfaotijn en régime stable, il le permet pas toutefois de résoudr les problèmes qr se présentent au cours der ;éamor.",; après une longue périr'e d'arrêt. Dan' c; cas, on constate en que, pour des raisons de diffu±'on ou autres, la 7apeur condensée se réparti' d'une fr,qon plus ou moins uniforrr sur les pareil et sur les électrodes. Dans <-"9 condt',i.ons, au cours du réaulor< , il se produit, dos pressionganormalement é, -,r6es <11.:\':-[" =, la vaporisation rapi( de la matière ecndensée. Il en résulte que -,, fonctionnement du tube devient c. fectueux, sinon impossible, et que cet état p t persiate; pendant une ou plusie ers heures selon la durée nécessaire à la conde- ation de la vapeur en excès dans a région normale de condensation.
La présente invention a pour bjet de pallier !3s difficultés précitées .: évitant que la matière en excès ondensée quitte la dite région normale de co' (ensatiGP all cours des périodes dr repos.
Sous l'un de ses aspects, lt'-,7ention permet de réaliser cette particularité par 1 commande de la communier'ion entre la dite. région et la partie prinai¯ :1e de l'enveloppe du tube suivant certaines conditions de fonctionnement prédéterminée DanJ une des formes préférée; de réalisation d; l'invention, on interpose un clapet entre la région de oonden: i;ion et l'ènvelcppe, ainsi que des dispositif! thermostatiques ou électromagnétr '3 permettant de commander la position du di clapet ouivant la tansion appliq5 a. l'une des électrodes.
On comprendra mieux les oara. lstiques nouvelles et lÛ8 evanteR:'''FI de lui, entlo'1 ^n se référnnt à la descr ton suivante et aux dessins qui ltaccompag. nt, donnas simplement à titre d' non limitatif et dans lesquels La 7i±:.1 représente une coup. ngitudinale d'un tube à décharge conforme à ' inven" on.
L- Fi.2 est une vue fragmen ' 3, partie en coupe, mettant en évidence 11 varl' fjn Fit-'.3 montra certAins dét ,8 do la Fi.2.
Sur 1- Fin.1, on voit par ex,;;, ",6 un tube à dé ,har,,-e trois électrode-, #stin'j '" "onctionner à haute ten; Les électrode principales sont constituée- par .une anode 10 et une cathode 1;. à chauffage séparé, à l'intérieur d'une enve ¯ppe 13. Sous la forme représenté:- cette dernière est en métal et
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constitue une électrode de commande du tube. On conçoit cependant que l'enveloppe puisse être utilisée comme anode sans se départir de l'esprit de l'invention.
L'anode 10 est supportée et.Isolée de l'extrémité supérieursde l'enveloppe 13 par un manchon 14 présentant des ondulations, en verre par exemple ou en toute autre matière isolante appropriée. Ce manchon peut être hermétiquement scellé au métal de l'enveloppe et fermé à son extrémité supérieure par un chapeau métallique 16 qui lui est fixé ainsi qu'à la tige 17 de l'anode. Les joints verremétal peuvent être protégés contre le bombardement ionique par des écrans 18 convenablement disposés.
La cathode 11 peut être du type à chauffage Indirect dans lequel l'émission électronique est fournie par des surfaces constituées par un certain nombre de disques 19. Ces derniers sont revêtus d'oxyde de métaux aloalino-terreux et chauffés par une résistance 20 disposée axialement à l'intérieur de la cathode, le tout enfermé dans une enveloppe métallique 11 comportant un certain nombre d'ouvertures 22 qui permettent le passage de la décharge. Un écran métallique 24 entourant la cathode répartit le champ électrostatique entre la cathode et l'enveloppe et oriente le trajet de la décharge dans la direction de l'anode. La commande de la décharge est effectuée par une pièce métallique transversale 26 interposée entre la cathode et l'anode et comportant un nombre suffisant d'ouvertures pour le passage de la décharge vers l'anode.
La cathode et son élément chauffant sont alimentés par les conducteurs 27 et 28 scellés à la paroi inférieure du tube à décharge. Ces conducteurs sont respectivement isolés dans l'enveloppe par des manchons de verre 29 et 30.
La partie du conducteur 28 qui se trouve à l'intérieur de l'enveloppe est connectée à l'écran 24 de telle manière qu'elle constitue en même temps un support pour la structure de cathode; la tige 32 constitue un support supplémentaire qui porte sur le fond de l'enveloppe et est connecté par son extrémité supérieure à la base de l'écran 24.
L'enveloppe 13 comporte une certaine quantité de meroure par exemple. Au corps principal de l'enveloppe se trouve associé un dispositif destiné à condenser la vapeur en excès, de manière à maintenir une pression de fonctionnement convenable à 1&intérieur de l'enveloppe. Dans la forme de réalisation considérée, ce dispositif est constitué par un récipient 34 en communication avec le fond de l'enveloppe par une ouverture appropriée.
Comme on le voit, ce condenseur est extérieur à l'espace de décharge et peut, si on le désire, comporter des ailettes 36 en parfait contact
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thermique avec ;extrémité inférieurs de l'enveloppe 34, et cela grâce à une quantité appréc' ble de soudure 38 ou de toute autre matière conductrice de la chaleur. Ces a, tter or h une surfaca considérablement supérieure à la section droite di- tube étal"iqi-,n connecté au fond de l'enveloppe. Grâce à ce dispositif le condenseur .ut être maintenu à une température inférieure à la température moyenne Les parois de l'enveloppe. Li matière condensée est représentée en 35.
Au cour, du fonctiornement normal du tube, le condenseur 34 est en corrnui icat m avec l'intérieur d( l'enveloppe et lorsque le régime stable est atteint, le tu ; à à d1ch'l:;e fonctiOl ne à la pression convenable, celle-ci étant maintenu; par 'action :'u condenseur. Si on laisse subsister cette communication au cours des iodes c! repos du tube à décharge, le mercure rassemblé en 34 se diffuse 7,raduc ^..ment <F M le corps principal de l'enveloppe et se répartit plus ou moins uniformément <>;11' ses parois; consécutivement à une remise en service du tube la press excesaive engendrée alors par la vaporisation du mercure sur les régions très j'-'.uder d l'enveloppe .4it considérablement au fonctionnement normal.
Comme indiqué précéde1n; ent, cette pression excessive se maintient pratiquement JUf)(llt' nn q') n t;<..:<: !tu du mnrl'l1rn nn nxchn nnit c0no(>n"'{,o nn 34, C'f) qui néN'I1site un temps :>pr4eial.le.
Con!.'or111ément à la présente invention, on fait appel à un dispositif qui coupe Jute cc'Tmunloation entre le récipient 34 et la partie principale de l'enve1op;:' zu cour'; des périodes de repos. Ce dispositif peut être constitué par un clapet tuJJuand4n soit manuellement, soit automatiquement. Le dispositif particulier i réfiente est U'1 clapet 37 pouvant fermer l'ouverture qui établit la comm cation intre le récipient 34 et l'enveloppe 13. Ce clapet repose sur un aiège 't et Il assure une rermeture relativement étanche. La commande du clapet 37 est réalisé(-- par un élément thermostatique 38 commandé lui-même en fonction de l'aU enta', iO]1 de la cathode 11.
Le thr rmostat 38 pst être monté sur la partie supérieure du conducteur 27 d, elln n'rto qu'il so't en bon contact thermique avec la structure de cathode, c, tout a',1 moins avec la partie de cette structure qui comporte l'écran M. et li ('" ,'\-1pon1\;:l1\, t<;nt qua la anthodo ont h bnF1/H\ tnmp6rabire, le clapet 37 es', 3omplètc,.-neiit fermé c1 il empêche l'évaporation du mercure mais dès que la catho(, s'éch±*,iffe, la flexion de l'élément thermostatique soulève le clapet 37 de so- siège e'; établit la communication entré le récipient 34 et l'espace de décharge* Sur la Fig.2, on a représenté une variante dans laquelle le tube
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comporte une enveloppe en verre 41 et une cathode 42 supportée et alimentée par les conducteurs 43 et 44, scellés dans le pied 45.
Le condenseur se présente sous la forme d'un tube 47 se terminant par un renflement 48 dans lequel se rassemble le mercure 46 par exemple. La partie renflée 48 est en liaison avec la tubulure 47 et le corps principal de l'enveloppe par un orifice 50 de la cloison 51 comme le représente la Fig.3. Au ooura des périodes de ropos, oob origice on% forma par un disque 53 portant contre la face supérieure de la cloison 51. Le disque est maintenu en place par une pièce 54 qui lui permet toutefois de se déplacer sous l'action d'une tige-poussoir 56. Cette dernière est munie d'une armature magnétique 57 et la longueur de l'ensemble est suffisante pour que la partie inférieure porte sur le fond incurvé de la cavité 48. Dans les conditions normales, c'est-à-dire au repos, la tige reprend la position représentée en traita pleins sur la Fig.2.
Quand la cathode 42 est alimentée par le transformateur 58, l'armature 57 est attirée par l'électro-aimant 59 connecté au dit transformateur.
Dans ces conditions, la tige poussoir prend la position indiquée en Bointillé sur la Fig.3 le déplacement de l'extrémité inférieure de cette dernière sur la partie incurvée du récipient 48 provoque le soulèvement du disque 53 de son siège et l'ouverture de l'orifice 50. Le récipient 48 se trouve donc en communication avec l'espace de décharge et assure la constance de la pression désirée au cours du fonctionnement du tube à décharge.
Les dispositifs décrits ci-dessus permettent d'éviter l'introduction du mercure ou d'une autre substance ionisable daps le corps principal du tube à décharge au cours des périodes de non-utilisation. Il en résulte que le rêamor- qage se fait sans retard et que la pression d'équilibre s'établit assez rapidement à la valeur voulue.
Le fait d'éviter 1'accumulation de valeur condensée dans l'espace de décharge fournit d'autres avantages : on a noté par exemple que, lorsqu'on emploie la vapeur de mercure comme'milieu ionisable, des particules de matière active sont arrachées de la cathode du fait de l'action chimique du mercure condensé sur la dite cathode au cours des périodes d'arrêt:la présente invention permet d'éviter de tels inconvénients étant donnée la quantité relativement faible du mercure vaporisé au cours du fonctionnement.
Bien qu'on ait représenté et décrit plusieurs formes de réalisation de l'invention, il est évident qu'on ne désire pas se limitera ces formes particulières données simplement à titre d'exemple et sans aucun caractère res-
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-trictif et que par aorséquent toutes les varian'es ayant menr principe et même objet que les dispositions indiquées ci-des us rentrera:.nt comme elles dans le cadre de l'invention.
- RE S Uli E - Perfect tonnements apportes aux t',lbes à décharge en milieu ionisé et ayant pour but de stabiliser la pression du ; .lieu de remplissage au cours des périodes successive 3.'arrêt et de remise e' marche.
Moyens (*-e-gtin6a plus partici-ilièi ,ment à empêcher la condensation de la substance ionisable sur les parois internri des tubes, onsistant essentiellement à commander par un clapet ou par une -alve la cornr1"nication entre l'intérieur du tube et un récipient bien refroidi qr , contient lc réserve de la matière vaporisable.
Formes réalisation de l'inve ion, appliq.s à titre d'exemple aux 1,\11"'8 t1 !rl11" clt, < ," .\IH1<.t". eOlllfJol'Llillt des ( 'galles qui e, ;nczudent autoinatiquement l'ouverture et fermeture du clapet,
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