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"Dispositif pour permettre la fixation sur un même pied des anodes d'un tube à décharge à atmosphère gazeuse à plusieurs anodes"
Il est connu d'utiliser des tubes à décharge dans une atmosphère gazeuse, monophasés ou polyphasés, fonctionnant en.auto-redresseurs, et munis à cet effet, à l'une de leurs extrémités, de deux ou plusieurs anodes et l'extrémité opposée,! d'une cathode de type quelconque. Dans ces tubes, désignés couramment sous le nord de"tubes Cooper-Hewitt", les anodes sont disposées dans des bras droits ou coudés choisis plus ou moins longs suivant la tension qui doit exister entre les anodes, de manière à éviter des courts-circuits entre ces dernières.
Une pareille réalisation est encombrante et fragile, surtout dans le cas de son application à des tubes éclairants et en outre son prix de revient est élevé, car elle ne peut guère être obtenue que par un travail à la main.
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La présente invention, au contraire, fournit un ensemble de faible encombrement et de grande robustesse pour une tenue électrique excellente, se prêtant aisément à un travail mécanique, par le fait que les anodes d'un tube à décharge de la nature envisagée sont fixées sur un même pied dans l'intérieur du tube. Mais ce mode de fixation n'est acceptable, pour les conditions d'utilisation justifiant, dans le cas des tubes CooperHewitt, l'emploi de bras d'anodes, que s'il ne donne pas lieu, dans le tube considéré, à la production d'un courant de retour duquel pourrait résulter une forte volatilisation des anodes et une forte absorption de l'atmosphère gazeuse de remplissage ou le danger de courts-circuits entre les anodes.
Conformément à l'invention, on parvient à ce résultat en s'arrangeant pour que les parties anodiques s'étendant en regard de la paroi du tube soient, tout au moins sur une portion de leur longueur mesurée à partir de leurs extrémités frontales c'est-à-dire faisant face à la décharge, placées à une distance de ladite paroi suffisamment faible pour que les anodes soient intéressées par la décharge à peu près exclusivement au voisinage de leurs extrémités frontales, et que les parties des modes qui sont placées en regcrd l'une de l'autre soient séparées par une distance égale au moins à l'écartement minimum mécaniquement réalisable sans risque de contact entre les anodes, et au plus, à la distance au-delà de laquelle le courant de retour nuisible se produit,
les amenées de courant aux anodes étant constituéesde manière à éviter toute, décharge entré elles.
Les deux distances en question dépendent des conditions de fonctionnement du tube, à savoir: constitution et espacement des électrodes, nature et pression de l'atmosphère gazeuse, intensité du courant redressé, valeur de la tension entre anodes. La distance considérée entre parties anodiques et paroi est suffisamment faible pour empêcher l'ionisation de l'espace situé en arrière desdites extrémités frontales; pour la distance entre les deux anodes, elle est de l'ordre de grandeur de quelques libres parcours moyens des électrons dans l'atmosphère gazeuse du tube.
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Grâce à cette disposition l'effet cherché est obtenu aisément en choisissant convenablement les conditions de fonctionnement du tube. Par exemple, il suffit, en se plaçant dans le cas de l'écartement minimum entre anodes, qui est le cas optimum pour le but envisagé, de prendre la tension entre anodes comme va- riable et de déterminer par les moyens connus, les entres données, de manière que le courant de retour soit assez faible pour empêcher toute absorption importante de l'atmosphère gazeuse et que son point figuratif sur la courbe donnant la tension efficace entre anodes en fonction du courant de retour, se trouve sur la partie rec tiligne de cette courbe.
L'invention vise plus spécialement lestubes colonne lumineuse positive remplie de gaz rare ou de vapeur métallique (avec ou sans gaz rare auxiliaire); mais elle peut aussi convenir pour d'autres applications, notamment pour la construction de tubes destinés au redressement des courants alternatifs, en particulier dansle cas de faibles puissances. Elle sera mieux comprise à l'aide des figures annexées données à titre d'exemples non limitatif s.
Les figures 1 et 2 représentent en élévation les dispositions usuelles d'un ensemble de deux anodes 1 dans un tube auto-redresseur monophasé; ces anodes sont placées dans des bras 2 droits sur la figure 1, coudés sur la figure 2.
Les figures 3 et 4 représentant, la première en élévation avec coupe partielle, la deuxième en coupe transversale, un mode de réalisation de l'invention. Sur ces figures, les anodes 3, choisies de préférence en graphite, ont une forme semi-cylindrique et sont placées à une distance a, des parois de verre du tube suffisamment faible pour empêcher l'ionisation de l'espace intermédiaire. La distance b entre les deux demi-cylindres, est également très faible, de l'ordre de quelques libres parcours moyens des électrons dans l'atmosphère gazeuse du tube. De plus, pour éviter qu'une décharge ne se produire entre les fils d'amenée de courant 5 aux anodes 3, ces fils sont recouverts chacun d'une perle-'
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de verre 6, pénétrant légèrement dans l'anode correspondante, à laquelle ils sont fixés en 4.
L'expérience montre que les trajets de décharge entre anodes tels que s qui seuls restent assez longs ne constituent pas un danger sérieux de mauvais fonctionnement. L'ensemble est monté sur le pied 11.
La figure 5 est une vue en élévation d'une variante d'exécution de la disposition précédente. Sur cette figure, 12 et 13 sont les deux anodes disposées concentriquement l'une par rapport à l'autre, la distance radiale d, entre elles étant de l'ordre de quelques libres parcours moyens. L'anode 12 est munie d'un rebord et la surface plane de celui-ci faisait face à la colonne positive de la décharge, intervient à peu près seule dans la décharge. L'intervalle radial c, ménagé entre le rebord et la paroi du tube étant faible, ce qui évite l'existence de trajets de décharge tels que t contournant l'anode 12 et évite aussi l'ionisation de l'espace situé en arrière de ladite surface plane.
L'extrémité de l'anode 12 opposée à l'extrémité frontale présente une partie rentrante 16 qui est vissée sur une pièce filetée 17, soudée électriquement au fil d'entrée de courant 19; l'anode 13 est vissée sur une pièce filetée 14 qui est elle-même soudée au fil d'entrée 15. Un tube en matière réfractaire 18 coiffe la perle 20 et pénètre légèrement dans un logement prévu dans l'anode 13; son but est de déterminer l'espacement entre 1:. surface supérieure plane de la partie 16 et l'extrénité correspondante de l'anode ihtérieure, de façon à lui donner une valeur du même ordre de grandeur que d, et d'en pêcher toute décharge entre les deux fils d'amenée. On peut, par surcroît de précaution, cimenter ce tube à la perle 20 au moyen d'un ciment convenable. L'ensemble du dispositif est monte sur le pied 21.
La figure 6 indique l'allure de la courbe C donnant la tension efficace U entre anodes en fonction du courant de retour i, pour un tube donné ; voit qu'elle comporte une partie
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rectiligne sur laquelle doit être pris le point figuratif P correspondant à un fonctionnement ne donnant pas lieu à un courant de retour nuisible. Si on choisit une valeur de courant redressé supérieure à celle pour laquelle la courbe C a été déterminée, on obtient une autre courbe telle que C' comportant toujours une partie rectiligne sur laquelle on pourra prendre un autre point figuratif pour le tube essayé, sans changer les autres conditions de fonctionnement.
A titre d'exemple pratique, on donnera les dimensions suivantes pour un tube à vapeur de mercure à remplissage auxiliaire de gaz rares suivant le dernier exemple décrit: diemètre intérieur du tube 32mm, longueur du tube 1 mètre, courant redressé sortant par la cathode 2,5 à 3 ampères, diamètre extérieur de la collerette de l'anode extérieure 30mm, diamètre de l'anode intérieure 13mm, écartement entre anodes 2,5mm.
Avec, comme gaz d'appoint, de l'argon, sous une pression de 0,4mm de mercure, un pareil dispositif peut supporter une tension de 400 volts efficaces entre anodes, le courant inverse étant de 1/10 de milliampère seulement; sous une pression de- 0,8mm de mercure, la tension entre anodes peut atteindre 370 volts environ.
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