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Tube à faisceau, électronique.
Une observation précise des tubes électroniques conduit à la discussion des parcours d'électrons et ainsi à l'optique électro- nique, Les deux questions, absorption ou prise de courant entre deux électrodes et commande du courant par une électrode interca- lée entre deux peuvent être traitées.par optique électronique.
L'analogie avec la propagation de la lumière est cependant perdue lors de petites vitesses électroniques par l'effet de charge am- biante. On doit donc aussi, dans les considérations, d'optique élec- tronique tenir toujours compte de la vitesse, pour compléter l'i- mage. Aux températures usuelles de cathode des cathodes à pâte, la vitesse moyenne de sortie des électrons est d'environ 0,1 V.
Pour le mouvement ultérieur, la force de champ existant à chaque instant est déterminante, car l'accélération de l'électron est. pro- protionnelle à la puissance de champ ; l'énergie cinétique de l'élec- tron croit avec la différence de potentiel parcourue. Si le but
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d'un tube est de commander avec différences de potentiel aussi fai- bles que possible, un courant allant de la cathode à l'anode, on peut, soit dévier le courant électronique de telle sorte'qu'il tom- be sur une autre électrode preneuse, soit courber les parcours élec- troniques de manière que les électrons reviennent à la cathode. Il s'y produit alors une limitation de courant par charge ambiante.
La première possibilité est mise en oeuvre dans la construction des " renodes ". La renode représente un exemple de tube a électrons mis en faisceau et donne une forme spéciale de la caractéristique.
La deuxième possibilité est employée dans les tubes électroniques ,usuels. Deux fils-grilles parallèles forment une espèce de lentille., cylindrique qui, pour une tension préalable négative, forme, par rapport à la cathode, une lentille convexe. L'ouverture de lentille est d'autant plus petite que la tension préalable est grande. De ce fait se produit la commande du courant anodique. La. commande est d'autant plus forte que la vitesse des électrons est plus petite, car pour de petites vitesses, de plus fortes courbures de parcours peuvent être obtenues, avec mêmes puissances de enaffe, à cause de la faible énergie cinétique ; par conséquent, on pourra obtenir le plus facilement une grande inclinaison par des grilles finement divisées avec faibles écartements cathodiques.
Pour des buts d'amplification, il est de plus aésirable d'ob- tenir une faible réaction de l'anode sur la grille de contrôle, ce qui se traduit, en dimensions, par une grande résistance interne et une faible capacité grille-anode. Ctte dernière est obtenue constructivement par un grand écartement entre grille et anode et par des électrodes intercalées entre grille et anode. On arrive ainsi aux grille -écran et grille de prise de la pentode.
La grille- écran a cependant encore une autre fonction essentielle que d'empê- cirer la réaction entre grille et anode ; elle doit avant tout rele- ver le parcours au potentiel à l'intérieur du tube derrière la gril- le de commande chargée au préalable négativement, afin qu'un plus grand courant électronique puisse passer au travers de la grille de
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commande.
Les tubes pour ondes décimétriques doivent posséder une résis- tance propre aussi grande que possible. Cette nécessité est due aux raisons suivantes : dans l'emploi d'une pentode comme tube d'entrée d'un récepteur, la plus petite tension de signal susceptible d'être encore amplifiée, dépend de l'emploi de puissance de la section grille-cathode. Mais une plus grande valeur conductrice nécessite cependant une consommation de puissance augmentée et ainsi, dans certaines circonstances, un abaissement de la tension d'entrée.
Pour une plus grande résistance d'entrée, il est important que le courant passe aussi écarté que possible des enroulements élémentaires de grille de contrôle, afin que peu d'électrons puissent atteindre la grille-contrôle. Comme des nuages d'électrons sont en échange d'é- nergie avec les champs alternatifs, il est nécessaire de créer des parcours qu'on puisse observer autant que possible. Si les parcours d'électrons doivent être semblables entre eux entre les divers en- roulements de grille, la structure géométrique de la grille-écran doit être dans une position semblable par rapport aux enroulements de grille.
La présente invention concerne un tube électronique établi conformément aux conditions imposées, spécialement pour l'amplifi- cation d'ondes très courtes. Le courant électronique partant de la cathode est contrôlé par la grille-contrôle entourant la cathode, est mis en faisceau par une ou plusieurs électrodes accélératrices situées latéralement aux électrodes précitées, ainsi que par l'ac- tion de ]-'-écran entourant tout le système d'électrodes, et est ame- né à l'anode. Entre l'électrode d'accélération et l'anode est dispo- sée une électrode preneuse, qui empêche le passage d'électrons se- condaires et sert en même temps à soutenir l'électrode d'accéléra- tion dans son action de mise en faisceau des électrons ainsi qu'à diminuer la capacité entre l'anode et les autres électrodes.
L'ano- de peut être construite comme simple tôle, en forme de 'l'ou munie de saillies en forme de V. L'écran qui entoure le système d'électro- des est en forme de goutte, la pointe étant dans la direction de
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l' anode. L'électrode d'accélération montée latéralement a la catho- de et à la grille-contrôle possède de minces saillies et peut ainsi saisir peu d'électrons. D'autre part, ces saillies servent à soute- nir la sortie des électrons de la cathode, c'est-à-dire que les saillies soutiennent 1'action d'accélération et écartent, la charge ambiante non désirée.
L'amenée de courant pour la grille-contrôle doit se trouver près de 1'amenée à la cathode ou d'une amenée de courant pour une électrode ayant le potentiel cathodique. Pour abaisser autant que possible le courant de grille, la cathode est recouverte seulement de masse émettrice aux côtés écaxtés des étais de grille de la grille-contrôle. Si la cathode est recouverte de masse émettrice seulement entre les projections des enroulements de grille, le courazzt de grille se trouve p.ar ce moyen également abaissé autant que possible, d'où résulte une grande résistance d'entrée.
Si, comme électrode d'accélération, on choisit seulement une barre dans l'ombre de la tige de grille-contrôle, on obtient des parcours courbés d'électrons et on peut relever le potentiel der- rièe la grille-contrôle sans que l'électrode positive prenne beau- coup d'électrons, car ceux-ci suivent la force centrifuge par suite de leur énergie cinétique. On obtient ainsi un rapport favorable entre le courant anodique et le courant grille-écran, ce qui garan- tit un faible crépitement du tube.
Par deux ties de grille-contrô- le et deux électrodes d'accélération situées d'un seul cote, le courant électronique sortant de la cathode est divisé en deux fais- ceaux séparés. quand les tiges, pour un potentiel positif, doivent exercer une action d'écran entre la grille-contrôle et l'anode, l'anode est montée s'adaptant dans l'ombre de ces tiges. En outre, les deux faisceaux d'électrons se rencontrent alors sur une surface d'anode relative.,lent petite, ce qui donne comme avantage une faible capacité de sortie. Par une forme en T ou en V de l'anode, l'action de courbure du parcours exercée par l'électrode d'accélération est amplifiée.
L'échange d'électrons secondaires entre l'anode et l'é-
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lectrode d'accélération est empêche au potentiel cathodique par la grille preneuse formée de deux fils, qui correspondent à la grille freineuse de la pentode. Par l'écran entourant le système d'électrodes (écran qui est au potentiel cathodique), on obtient que les électrons sont assemblés presqu'entièrement sur l'anode et parcourent les trajectoires sans être gênés par des influences ex- ternes.
La disposition conforme à l'invention a des avantages techni- ques spéciaux pour les tubes destinés à des longueurs d'ondes en- dessous de 1 mètre. Spécialement pour ces courtes longueurs d'on- des, il était difficile jusqu'ici de construire la section grille- catnode de telle sorte qu'elle ne forme pas de court-circuit pour un signal entrant. Pour des tubes normaux, la résistance, pour
1 ni, comporte seulement quelques centaines d'Ohms.Pour obtenir une grande résistance d'entrée, le courant électronique entre les enroulements de grille doit être conduit de telle sorte qu'il s'é- coule aussi écarté que possible de ceux-ci. Par l'action de mise en faisceau de la construction d'électrodes conforme à l'invention, on obtient une résistance d'entrée de plus de 10.000 Ohms pour # = 1 m.
Par les saillies de l'électrode d'accélération, on ob- tient uue plus grande pénétration, qui est nécessaire, car sans cela, aucun courant électronique ne pourrait s'écouler à cause du grand écart entre cathode et grille.
De plus, le tube électronique conforme à l'invention se carac- térise par une petite capacité grille-anode. La capacité entre deux électrodes correspond, électrostatiquement parlant, au nombre des lignes de force, qui vont de l'une à l'autre. Par un grand écartement et des électrodes auxiliaires disposées localement en- tre les électrodes correspondantes, on obtient que les lignes de force se terminent sur ces électrodes auxiliaires.
Par ce moyen, on obtient aussi que le tube ne possède qu'une faible capacité de sortie, par quoi la cession d'énergie est extrêmement favorable,
L'effet de dragée (schrot) est également maintenu aussi petit
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que possible. il provient de variations du courant et détermine une perturbation au signal d'entrée et depend de données, comme l'inclinaison, la courant anodique et, dans les mentodes, du rap- port du courant anodique au courant de grille-écran. Ce rapport est plus grand que 7 dans les tubes peu bruyants.
Dans la construction conforme à la demande, -La prise de courant par l'électrode d'accé- lération doit être aussi faible que possible et de ce fait le rap- port du courant anodique au courant grille-écran est de 10 à 1 dans les tubes conformes à l'invention. Ce bon rapport provient de ce que le courant électronique en faisceau prend un chemin s'étendant latéralement aux électrodes d'accélération.
La fig.l du dessin annexé donne un exemple de réalisation pratique du tube électronique conforme à l'invention. La cathode est désignée par 1 et la grille-contrôle par 2. 3 est l'électrode d'accélération avec saillies minces locales. 4 est la grille preneuse et 5 l'anode, tandis que 6 désigne l'écran entourant tout le système d'électrodes.
Les fig.2 a 4 représentent diverses formes de réalisation de la cathode. Aux fig.2 et 3, celle-ci est recouverte de masse émettrice uniquement aux côtés scartes des étais de grille de la grille-contrôle : 1 désigne la cathode et 7 la masse émettrice.
La fig.4 reprusente une cathode recouveste de masse émettrice seulement entre les @@jections des enroulements de grille sur, la cathode.
Il est encore a mentionner qu'il a avantage à faire les tubes en verre comprimé, en vue aes amenées particulièrement courtes de courant qu'on peut obtenir dans ce cas.
REVENDICATIONS.
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