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Tube à décharges à vapeur de mercure sous pression élevée,
refroidi artificiellement.
On connaît des tubes à décharges à vapeur de mercure à haute pression, refroidis artificiellement, qui comportent des électrodes solides ne faisant que légèrement saillie
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ri sable qui les entoure en partie. Ce métal vaporisable qui est constitué par du mercure ou de l'amalgame, est chauffé
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sion qui est nécessaire au fonctionnement, La distance dont les électrodes font saillie hors de ce métal Influe sur la valeur de la pression de la vapeur qui se produit. Si cette
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et l'atmosphère de vapeur prend une pression plus élevée.
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moyen de courant continu, il se produit une plus grande quantité de chaleur à l'anode qu'à la cathode, de sorte que, du
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cathode. Si les distances dont l'anode et la cathode font saillie hors du métal vaporisable sont égales au début, il se vaporise d'abord plus de métal du coté anode que du côté cathode et le cas échéant il peut même se condenser une faible quantité de mercure du côté cathodique. Très peu
de temps après la mise en service du tube il s'établit une condition d'équilibre dans laquelle l'anode fait saillie hors du métal qui l'entoure d'une plus grande distance que la cathode. Cependant, par suite de cette distance plus grande,
le refroidissement de l'anode est réduit, ce qui influe fâcheusement sur la durée de cette anode et par conséquent sur celle du tube.
Conformément au brevet principal on obvie à cet inconvénient en donnant à la partie de l'anode qui fait saillie hors du métal vaporisable une section transversale supérieure à celle de la partie de la cathode qui fait saillie hors du métal.
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nue peut, cependant, occasionner d'autres inconvénients. S'il s'agit de rendre le tube à décharges objet du brevet principal apte à fonctionner sur de grandes intensités de courant, supérieures, par exemple, à 5 ou 10 ampères, il est en effet nécessaire de donner à l'anode une section transversale notablement plus grande qu'à la cathode. On agrandissement aussi important de la section transversale de l'anode peut avoir pour conséquence que l'intervalle annulaire qui
est compris entre l'anode et la paroi du tube devient assez étroit, pour que le métal vaporisable destiné à entourer l'anode ne remplisse pas cet intervalle en tous points, ce qui constitue un grand obstacle à la transmission de la chaleur
de l'anode à la paroi du tube.
On agrandissement très important de la section transversale de l'anode peut souvent aussi conduire à donner au tube à décharges un diamètre qui est supérieur au diamètre voulu eu égard aux hautes pressions de vapeur.
L'invention a pour but d'améliorer le tube à décharges qui fait l'objet du brevet principal afin de supprimer lesdits inconvénients.
Suivant l'invention, l'anode est constituée par
un corps creux qui peut être traversé par un agent réfrigérant. Cet agent réfrigérant assure le dissipation d'une partie de la chaleur dégagée à l'anode, de sorte qu'il est possible de maintenir la section transversale de l'anode audessous d'une limite pratique. La section transversale de la partie de l'anode qui fait saillie hors du métal vaporisable est de préférence inférieure à dix fois celle de la partie de la cathode qui fait saillie hors du métal vaporisable.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de celle-ci.
Le tube à décharges 1 représenté sur le dessin, qui sert à l'émission de radiations, est en quartz et possède un
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A l'une de ses extrémités le tube comporte une cathode 2 en <EMI ID=9.1> cathode peut être recouverte d'oxydes à fort pouvoir émetteur d'électrons. Le fil 3, qui amène le courant à la cathode, estscellé de la manière bien connue dans le tube en quartz
au moyen d'un ou de plusieurs verres de liaison.
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qui est constitué par un petit tube creux en tungstène également scellé dans le quartz au moyen de verres de liaison.
Le diamètre extérieur du tube en tungstène est de 4 mm;
tandis que la paroi a 0,8 mm. d'épaisseur. Le fond du tube, en tungstène tourné vers le trajet de décharge a 1,5 mm. d'épaisseur. L'intervalle entre l'anode et la cathode est de
20 mm.
Le tube à décharges 1 contient un gaz d'amorçage cons titué, par exeaple, par de l'argon et une certaine quantité de mercure qui entoure la cathode et l'anode d'une manière telle que ces électrodes n'émergent respectivement du mercure 5 et 6 que d'une faible distance d'environ 1 mm. Le petit tube 7 raccordé latéralement du tube 1 sert à régler pendant la fabrication la distance dont les électrodes font saillie hors du mercure, car un raccourcissement du tube 7 fait pénétrer une faible quantité de mercure dans le tube à décharges proprement dit et détermine donc une diminution de la distance dont les électrodes font saillie hors du mercure.
Le tube anodique renferme un petit tube 8 qui est raccordé, à l'une de ses extrémités, à un tube 9 de diamètre plus grand. Ce tube 9 et l'extrémité du tube anodique sont enserrés par un tube cylindrique 10 perforé en 11.
Le tube à décharges 1 est disposé à l'intérieur
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extrémités de cette chambre frigorifique sont fermées au moyen de bouchons 13 et 14. Le fil qui amène le courant à la cathode traverse le bouchon 13 et est séparé de l'eau réfrigérant*, qui circuit dans la chambre frigorifique 12, par la couche
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réfrigérante est amenée par le tube 9 pour refroidir l'anode et cette eau pénètre à travers les trous 11 dans le réfrigérant 12 pour sortir ensuite de cette chambre par le tuyau d'écoulement 16. L'eau réfrigérante pour le tube à décharges 1 est amenée par un petit tube 17 et sort de la chambre frigo-
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Le tube est alimenté par une source de distribution de courant continu avec interposition d'une résistance en série, la borne négative de ladite source étant réunie au fil 3, qui aaène le courant à la cathode, et la borne positive de
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rante. On a fait fonctionner un tube de la forme représentée sur un courant de 50 ampères et une tension de régime de 100 volts, de sorte que l'absorption d'énergie était de 5 kilowatts.
Il est bien entendu que la disposition décrite n'est donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que des modifica-
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concerne la nature des matériaux utilisés et les dimensions Indiquées.
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High pressure mercury vapor discharge tube,
artificially cooled.
Artificially cooled high pressure mercury vapor discharge tubes are known which have solid electrodes that protrude only slightly.
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laughed sand that surrounds them in part. This vaporizable metal which consists of mercury or amalgam, is heated
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sion that is necessary for operation, The distance the electrodes protrude from this metal Influences the value of the pressure of the vapor which is produced. If this
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and the vapor atmosphere takes on a higher pressure.
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means of direct current, more heat is produced at the anode than at the cathode, so that, of the
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cathode. If the distances between the anode and the cathode protrude out of the vaporizable metal are equal at the beginning, more metal vaporizes first on the anode side than on the cathode side and if necessary it may even condense a small amount of mercury on the cathodic side. Very little
long after the tube is put into service a condition of equilibrium is established in which the anode protrudes out of the surrounding metal by a greater distance than the cathode. However, as a result of this greater distance,
the cooling of the anode is reduced, which adversely affects the duration of this anode and consequently that of the tube.
According to the main patent this drawback is obviated by giving the part of the anode which protrudes out of the vaporizable metal a cross section greater than that of the part of the cathode which protrudes out of the metal.
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naked can, however, cause other disadvantages. If it is a question of making the discharge tube object of the main patent capable of operating on large currents, greater than, for example, 5 or 10 amperes, it is indeed necessary to give the anode a section significantly larger transverse than at the cathode. Such a large enlargement of the cross section of the anode may result in the annular gap which
is between the anode and the wall of the tube becomes narrow enough, so that the vaporizable metal intended to surround the anode does not fill this gap at all points, which constitutes a great obstacle to the transmission of heat
from the anode to the tube wall.
A very large enlargement of the cross section of the anode can often also result in giving the discharge tube a diameter which is greater than the desired diameter with regard to high vapor pressures.
The object of the invention is to improve the discharge tube which is the subject of the main patent in order to eliminate said drawbacks.
According to the invention, the anode is constituted by
a hollow body which can be traversed by a refrigerant. This coolant dissipates part of the heat given off at the anode, so that it is possible to keep the cross section of the anode below a practical limit. The cross section of the part of the anode which protrudes out of the vaporizable metal is preferably less than ten times that of the part of the cathode which protrudes out of the vaporizable metal.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the drawing and from the text being of course part thereof.
The discharge tube 1 shown in the drawing, which serves for the emission of radiation, is made of quartz and has a
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At one of its ends, the tube has a cathode 2 at <EMI ID = 9.1> cathode can be covered with oxides with a high electron emitting power. Wire 3, which brings current to the cathode, is sealed in the well-known manner in the quartz tube
by means of one or more bonding glasses.
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which consists of a small hollow tungsten tube also sealed in quartz by means of connecting glasses.
The outer diameter of the tungsten tube is 4mm;
while the wall has 0.8mm. thick. The bottom of the tube, made of tungsten facing the discharge path, is 1.5 mm. thick. The interval between the anode and the cathode is
20 mm.
The discharge tube 1 contains a starting gas consisting, for example, of argon and a certain quantity of mercury which surrounds the cathode and the anode in such a way that these electrodes do not respectively emerge from the mercury. 5 and 6 only a short distance of about 1 mm. The small tube 7 connected laterally from the tube 1 serves to adjust during manufacture the distance of which the electrodes protrude out of the mercury, since a shortening of the tube 7 causes a small quantity of mercury to penetrate into the discharge tube itself and therefore determines a decrease in the distance at which the electrodes protrude out of the mercury.
The anode tube contains a small tube 8 which is connected at one of its ends to a tube 9 of larger diameter. This tube 9 and the end of the anode tube are enclosed by a cylindrical tube 10 perforated at 11.
The discharge tube 1 is arranged inside
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ends of this refrigerating chamber are closed by means of plugs 13 and 14. The wire which brings the current to the cathode passes through the plug 13 and is separated from the cooling water *, which circulates in the refrigerating chamber 12, by the layer
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refrigerant is fed through the tube 9 to cool the anode and this water enters through the holes 11 in the refrigerant 12 to then exit this chamber through the discharge pipe 16. The refrigerant water for the discharge pipe 1 is brought by a small tube 17 and leaves the refrigerator room
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The tube is supplied by a direct current distribution source with the interposition of a series resistance, the negative terminal of said source being joined to wire 3, which carries the current to the cathode, and the positive terminal of
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rante. A tube of the form shown was operated at a current of 50 amps and a working voltage of 100 volts, so that the energy absorption was 5 kilowatts.
It is understood that the arrangement described is given only by way of non-limiting example and that modifications
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concerns the nature of the materials used and the dimensions indicated.