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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Tube à décharges électriques.
La présente invention est relative aux tubes à décharges électriques, dont la décharge sous pression élevée jaillit dans de la vapeur d'un métal peu volatil tel que le cadmium, le zinc,. le bismuth ou un autre métal analogue, dont .la pression de vapeur à 2000 C ne s'élève qu'à une fraction de millimètre. La décharge dans la vapeur métallique sous pression élevée est caractérisée en ce que la vapeur métallique atteint une pression tellement élevée que la décharge ne remplit plus toute la section transversale du tube à décharges, mais est étranglée. La production des pressions de vapeur nécessaires à cet effet peut entraîner des difficultés., plus particulièrement si l'on utilise des métaux peu volatils.
Le tube à décharges à pression élevée qui fait
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l'objet de la présente invention est équipé d'électrodes solides et l'espace entre le point de soudure de chaque élec- trode et l'extrémité de l'électrode faisant face à la déchar- ge est rempli de métal peu volatil de telle façon que l'élec- trode ne fasse que légèrement saillie au dessus de ce métal (moins de 4 mm).
Pour les tubes à décharges sous pression élevée et remplis de vapeur de mercure on a déjà proposé de rendre la température dans les extrémités du tube aussi égale que pos- sible à la température existant dans l'espace de décharge, en disposant l'extrémité des électrodes à une trèsfaible distance du point de soudure afin d'éviter une condensation exagérée de la vapeur de mercure dans ces extrémités du tube .
Si l'on désirerait utiliser cette construction dans les tubes dont la décharge sous pression élevée jaillit dans de la va- peur de métal peu volatil, la distance entre le point de sou- dure et l'extrémité de l'électrode faisant face à la décharge devrait être réduite à un point tel que par suite de la tempé- ' rature élevée se produisant alors à la soudure et de la dis- tribution inégale de la température au voisinage du point de soudure il se produirait des difficultés qui consistent en ce que la soudure présente souvent des défauts d'étanchéité et que le tube à décharges éclate au voisinage de la soudure, ce qui peut provoquer un pourcentage élevé de rebut dans la fabrication ou pendant des premières heures de fonctionnement des tubes.
Cela s'applique plus particulièrement dans le cas où les tube à décharges a un faible diamètre intérieur, par exemple inférieur à 7 millimètres, le transport de la chaleur à partir du trajet de décharge vers les extrémités du tube étant alors plus difficile que dans le cas d'un plus grand diamètre du tube. C'est pourquoi les extrémités du tube confor- me à l'invention sont remplies de métal peu volatil, de sor- te que la distance entre le point de .soudure et l'extrémité
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de l'électrode peut avoir une plus grande valeur, par exemple supérieure à 5 millimètres. Du fait que l'extrémité de l'élec- trode ne fait que légèrement saillie de ce métal, la surface de ce dernier atteint néanmoins. une température suffisante pour la production de la pression de vapeur nécessaire.
En générale la longueur sur laquelle l'extrémité du tube est remplie du métal doit avoir une valeur d'au moins 3 millimètres. Bien que ce métal puisse devenir liquide au cours du fonctionnement du tube et soit bon conducteur de la chaleur, il s'est trouvé, fait surprenant, que malgré cela le point de soudure est protégé contre un chauffage trop fort et irrégulier même sans refroidissement artificiel du côté extérieur du point de. soudure, ce qui permet d'entourer le tube à décharges d'une enveloppe fermée, éventuellement vidée d'air, ou remplie d'une atmosphère gazeuse.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un tube à décharges logé dans une enveloppe fermée.
Le tube à décharges représenté est désigné par 1 et constitué par un petit tube de quartz ayant un diamètre intérieur et extérieur, respectivement, de 6 et 9 millimètres.
Les conducteurs en tungstène 2 et 3 sont scellés de la manière bien connue dans les extrémités du tube. Les extrémités de ces conducteurs faisant saillie dans l'intérieur du tube constituent les électrodes à incandescence 4 et 5 qui sont éventuellement recouvertes d'une matière à grand pouvoir émissif d'électrons, telle que l'oxyde de baryum, et sont chauffées exclusivement par la décharge. La distance entre les soudures et les extrémités des électrodes, à savoir la longueur dont les conducteurs de tungstène font saillie dans l'intérieur du tube est de 10 millimètres.
Les espaces morts subsistant ainsi dans les extrémités du tube sont remplis respectivement de cadmium 6 et 7 de telle façon que les électrodes 4 et 5 ne
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dépassent du cadmium que d'environ 2 millimètres pendant le fonctionnement. Le tube à décharges 1 contient aussi du gaz rare, par exemple de l'argon, ayant une pression de 5 millimètres de mercure. La distance entre les électrodes est de 20 millimètres.
Le tube à décharges 1 est fixé, par l'intermédiaire des conducteurs d'alimentation 8 et 9, au pincement 10 de l'ampoule 11 qui entoure complètement le tube à décharges et est remplie de gaz, par exemple d'azote, sous une pression de 50 cm de mercure.
La charge du tube à décharges 1 destiné à l'émission de rayons lumineux est de 120 watts et la tension entre les électrodes, après que la décharge a atteint son état final, est de 100 volts. La décharge a le caractère d'une décharge à haute pression, c. à.d. que la pression de la vapeur de cadmium acquiert une valeur telle que la décharge soit étranglée.
Pendant le fonctionnement normal, la pression de la vapeur de cadmium du tube à décharges décrit plus haut a une valeur supérieure à 1 atmosphère, savoir d'environ 3 atmosphères.
On peut aussi introduire dans le tube plusieurs métaux vaporisables, par exemple un mélange de cadmium et de bismuth ou d'étain ou bien des combinaisons de zinc et de ces métaux.