<Desc/Clms Page number 1>
MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Montage comprenant un tube à décharges électriques à gaz. L'invention a pour objet un montage comprenant un tube à décharges à remplissage gazeux. Souvent, pour amorcer des tubes de cette espèce on a recours à des artifices. Par exemple, on connecte un petit tube à décharges à lueur négative, en parallèle au tube à décharges à gaz à amorcer, et ce tube à lueur est dimensionné de telle façon que sa tension d'amorçage soit inférieure à la tension d'alimentation, tandis que sa tension de service est plus élevée que la tension de service du tube à décharges principal.
Lorsqu'on applique la tension d'alimentation, le tube à lueur s'amorce et le courant
<Desc/Clms Page number 2>
de lueur produit, dans une self montée en série avec les deux tubes, un coup de tension qui effectue l'amorçage du tube à décharges principal. Bien que, dans nombre de cas, de bons résultats soient tout de même obtenus, dans beaucoup d'autres cas le coup de tension produit par le tube à lueur ne suffit pas à amorcer le tube à décharges principal.
On a déjà proposé de mettre en court-circuit, au moyen d'un interrupteur, le tube à décharges à amorcer. Si l'on ouvre cet interrupteur de court-circuit, il se produit un coup de tension vigoureux dans la self connectée en série au tube à décharges. Afin d'éviter les inconvénients dont s'accompagne la commande à la main de cet interrupteur, on a déjà proposé d'exécuter cet interrupteur comme interrupteur à fonctionnement automatique, par exemple en utilisant une lampe bimétallique. Pourtant, il reste comme désavantage du dispositif la présence de parties mobiles, soumises à l'usure et constituant une source de dérangements possibles.
En outre, ces interrupteurs consomment une certaine quantité d'énergie pendant le régime normal du tube à décharges.
L'invention a pour but de créer un montage pour l'amorçage de tubes à décharges à gaz, dans lequel les interrupteurs avec leurs parties mobiles sont évités, tandis que néanmoins des coups de tension très forts peuvent être produits, et dans lequel, en outre, le dispositif d'amorçage ne consomme plus d'énergie quand il a rempli son rôle. Le tube à décharges qui doit être amorcé (appelé tube à décharges principal) est muni, de la façon connue, d'une ou de plusieurs électrodes à incandescence et il est monté en série avec une inductance.
Suivant l'invention, un tube à décharges à gaz (appelé tube à décharges auxiliaire) est connecté en parallèle
<Desc/Clms Page number 3>
au tube à décharges principal et à une partie de la self (cette partie est couplée magnétiquement à une autre partie de la self) de sorte qu'une décharge indépendante à arc puisse se produire dans le tube auxiliaire. Ce tube est construit de telle façon que sa tension d'amorçage soit, au plus, égale à la tension transmise, avant l'amorçage du tube à décharges principal, aux électrodes du tube à décharges auxiliaire.
Aussitôt que le dispositif est mis en circuit le tube à dé- charges auxiliaire s'amorce. En outre, ce tube à décharges auxiliaire est exécuté de telle manière que la tension qui se produit en régime normal du tube à décharges principal et aux extrémités de la partie du circuit du tube à déchar- ges principal, en parallèle à laquelle le tube à décharges auxiliaire est monté, ne suffise pas à maintenir en perma- nence la décharge du tube à décharges auxiliaire. En géné- ral, pour obtenir ce résultat, on peut donner une grande capacité thermique aux électrodes du tube à décharges au- xiliaire. Avantageusement ces électrodes sont exécutées en une matière à grande conductivité de.la chaleur.
Pour main- tenir la tension d'amorçage à une valeur réduite et pour fa- ciliter la naissance d'une décharge à arc, la surface de ces électrodes peut être, au moins partiellement, recouverte d'une matière à bas travail de sortie des électrons.
Dans cette description on n'entend pas seulement par tubes à décharges à gaz des tubes à décharges remplis d'un ou de plusieurs gaz, mais aussi des tubes à décharges remplis d'une vapeur ou d'un mélange de gaz et de vapeur.
L'amorçage du tube à décharges principal peut être facilité par une exécution du montage telle 'que les électro- des de ce tube soient chauffées avant l'amorçage de ce der- nier. A cette fin il convient de connecter l'élément de @
<Desc/Clms Page number 4>
chauffage de ces électrodes à quelques spires de la self connectée en série au tube à décharges principal. Si à la mise en service du montage, il se produit une décharge dans le tube à décharges auxiliaire, des tensions sont aussi induites dans ces spires et elles donnent naissance à des courants qui traversent les éléments de chauffage des électrodes à incandescence.
La self, connectée en série au tube à décharges principal, peut être réunie, le cas échéant, avec le transformateur alimentant le tube à décharges, de manière à former un transformateur à dispersion.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée.
Sur la fig.l est représenté schématiquement un tube à décharges allongé 1, servant à émettre des radiations et comprenant deux électrodes à incandescence 2 et 3 recouvertes d'une matière à pouvoir émissif élevé, par exemple de l'oxyde de baryum. Ces électrodes sont exclusivement chauffées par la décharge, à une température élevée. Le tube à décharges contient un gaz rare, par exemple de l'argon, à une pression de 5 mm de colonne de mercure et en outre une petite quantité de mercure. En régime normal, il se produit une décharge à colonne positive dans le remplissage de gaz rare et de mercure. Dans un cas donné, le diamètre intérieur du tube était de 30 mm et la distance des électrodes de 100 cm.
Le tube à décharges 1 est alimenté, par l'intermédiaire d'un interrupteur 4, par la source de courant alternatif 5 constituée, dans le cas décrit, par un réseau de courant alternatif de 220 volts et 50 périodes. Une bobine de réaction est connectée en série au tube à décharges 1 et elle est composée de deux parties 6 et 7, qui ont un noyau
<Desc/Clms Page number 5>
magnétique commun 8 et sont, par conséquent, fortement couplées l'une à l'autre. Pour éviter les bruits parasites de la T.S.F., les parties 6 et 7 de la bobine de réaction sont montées aux deux côtés du tube 1. Le tube à décharges auxiliaire 9 est branché en parallèle sur le tube à décharge principal 1 et la partie 7 de la bobine de réaction, et le tube auxiliaire 9 est exécuté de la manière connue pour les tubes à décharges limiteurs de surtensions.
Ce tube à décharges auxiliaire 9 est muni de deux électrodes 10 et 11 disposées à une courte distance l'une de l'autre et consistant en de petits cylindres exécutés en aluminium additionné de 5% de magnésium, et d'un volume relativement grand. La longueur et le diamètre de ces électrodes peuvent être, par exemple, de 6 mm et 5 mm, respectivement, et la distance de l'une à l'autre peut être de 2 mm. Le tube 9 contient un remplissage d'argon à une pression de, par exemple, 50 mm de colonne de mercure.
Dans une autre construction appropriée du tube à décharges deux cylindres en cuivre d'une longueur de, par exemple, 25 mm, et d'un diamètre de 3 mm, sont disposés parallèlement l'un à l'autre et à une courte distance, par exemple de 2 mm, sur un pincement d'exécution normale. Il est avantageux de munir d'un filetage les extrémités des cylindres orientées dans la direction opposée au pincement, et de recouvrir ces extrémités de baryum, ce baryum pouvant être formé au moyen d'oxyde de baryum.
Si l'on connecte le tube 9 en série à la partie 6 de la bobine de réaction et à la source de courant 5, il se produit une décharge indépendante à arc dans le tube à décharges 9, c'est-à-dire qu'il se produit d'abord une décharge à lueur entre les électrodes 10 et 11, qui les chauffe, partiellement, à une température élevée, et se transforme
<Desc/Clms Page number 6>
bientôt en une décharge à arc. Il en résulte que dans le montage représenté, le tube à décharges auxiliaire 9 commen- ce à fonctionner aussitôt qu'ona appliqué la tension d'alimentation en fermant l'interrupteur 4, et qu'il se produit aux électrodes du tube principal 1, un coup de tension élevé, causant l'amorçage de ce tube. Le tube à décharges 9 s'éteint après l'amorçage du tube 1, de sorte qu'aucun courant ne traverse le tube 9 en régime normal.
Ceci signifie que l'amorçage du tube à décharges principal 1 est obtenu par un dispositif d'amorçage qui ne présente pas de contacts mobiles, ne demande aucune manipulation spéciale, et ne consomme aucune énergie, quand il a rempli son rôle.
Il est possible d'expliquer le fonctionnement du montage de la manière suivante.
Après la fermeture de l'interrupteur 4 il se produit, dans le tube à décharges auxiliaires 9, une décharge à lueur qui se transforme, peu après, en une décharge à arc, ce qui s'accompagne d'une augmentation considérable du courant. Cette augmentation du courant qui parcourt aussi la partie de bobine 6, induit un coup de tension vigoureux dans la partie de bobine 7, de sorte que ce coup amorce le tube à décharges 1.
Aussitôt que les électrodes à incandescence 2 et 3 du tube à décharges principal 1 ont atteint une température élevée, et que la décharge dans le tube 1 a atteint son régime normal, la tension entre les points 12 et 13 ne suffit plus à Maintenir en permanence la décharge dans le tube à décharges auxiliaire 9, puisqu'alors le courant traverse plus facilement le tube 1 que le tube auxiliaire 9. si l'on réduit la proportion de la partie de bobine 6 relativement à la partie 7, le coup de tension induit dans la partie 7 est augmenté.
Pourtant, cette proportion ne peut
<Desc/Clms Page number 7>
pas être réduite à une faible valeur quelconque car autrement le courant traversant le tube à décharges auxiliaire 9 deviendrait trop grand, ce qui pourrait causer des inconvénients et,par exemple, pourrait avoir comme résultat, qu'après l'amorçage du tube à décharges principal 1 la décharge dans le tube à décharges auxiliaire 9 ne cesserait plus. Le courant qui traverse le tube 9 peut être limité, le cas échéant, en intercalant une résistance entre les points 12 ou 13, et le tube 9. Dans des cas donnés il est facile de déterminer, par quelques essais, la proportion la plus favorable des parties de bobine 6 et 7.
Le montage représenté sur la figure 2 se distingue de celui de la figure 1 en ce que les extrémités des électrodes à incandescence 2 et 3, respectivement, du tube à décharges principal 1 sont connectées à quelques spires 14 et 15, respectivement, des parties de bobine 6 et 7. Aussitôt que le tube à décharges auxiliaire 9 et la partie de bobine 6 sont traversés par le courant, des tensions sont induites dans les spires 14 et 15, et elles donnent naissance à des courants de chauffage traversant les électrodes 2 et 3, de manière que celles-ci soient déjà chauffées avant l'amorçage ce qui facilite l'amorçage du tube à décharges 1 et permet d'amorcer, au moyen de la tension de laquelle on dispose, une longueur de tube plus grande.
Dans le montage représenté sur la figure 3 le tube à décharges 1 est connecté à un auto-transformateur exécuté de telle manière, qu'il présente une dispersion magnétique élevée, c'est-à-dire un auto-transformateur à dispersion.
L'enroulement du transformateur, qui est connecta au réseau 5 par l'interrupteur 4, est désigné par 16. Le transformateur comporte deux enroulements 17 et 18 qui sont
<Desc/Clms Page number 8>
enroulés de la façon connue, sur une autre jambe du noyau du transformateur que celle de l'enroulement 16, et un shunt magnétique est prévu entre les deux jambes. L'enroulement 16, en outre, est couplé aux enroulements 19 et 20 fournissant le courant de chauffage des électrodes à incandescence 2 et 3. Le tube à décharges auxiliaire 9 est connecté aux points 21 et 22.