<Desc/Clms Page number 1>
Tube à décharges ioniques à cathode liquide.
L'invention concerne un tube à décharges ioniques compor- tant une cathode liquide, en particulier une cathode constituée par du mercure, et un dispositif d'amorçage flottant dans la cathode.
On connaît déjà des dispositifs d'amorçage flottants dans lesquels une électrode à forte résistance baigne partielle- ment dans le mercure de la cathode. Cette électrode d'amorçage doit toujours être immergée à la même profondeur dans le mercure.
Ce dispositif d'amorçage présente l'inconvénient que l'électrode à forte résistance n'a qu'une durée de vie limitée car la tache cathodique attaque facilement l'électrode d'amorçage. Cette atta- que peut aussi modifier la r.ésistance de l'électrode d'amorçage ce qui, tout comme les impuretés produites pendant le fonctionne- ment, peut influencer défavorablement la sécurité de fonctionne- ment du dispositif d'amorçage. Le dispositif d'amorçage conforme à l'invention comporte, au-dessus du mercure constituant la catho- de, un certain nombre de broches isolées du mercure et logées dans un ou plusieurs corps flottant sur le mercure, de manière que ces broches se trouvent à proximité de la surface du mercure. Toutes ces broches peuvent être branchées sur une seule source de ten- sion ou, réparties en plusieurs groupes, sur plusieurs sources de tension.
Il suffit d'appliquer aux broches les hautes tensions requises pour provoquer, au moment opportun, l'amorçage du tube, car, à distance suffisamment petite, sous l'effet de l'attraction électrostatique du mercure vers les broches, l'émission froide du mercure provoquera un arc.
Si les broches sont en métal ou en carbone, on les munit des résistances auxiliaires ou des condensateurs auxiliaires requis.
Les broches peuvent aussi être établies, soit partiellement soit entièrement, en matière à résistance tres .élevée, ce qui rend alors superflu l'emploi de résistances auxiliaires. De même, lorsque chaque broche a sa source de tension propre, les résistan- ces. auxiliaires sont superflues, même lorsque les broches sont en métal ou en carbone.
<Desc/Clms Page number 2>
Il importe que le nombre de broches ne soit pas trop petit, car, dans le cas d'un petit nombre de broches, il se peut que par suite de l'ondulation du mercure provoquée par la présence de la tache cathodique, toutes les broches soient simultanément, et pendant un temps assez long, en contact avec le mercure. Pendant ce temps, le tube ne peut s'amorcer puisqu'il ne peut alors se former d'arc entre l'une des broches et le mercure. Cet inconvénient est particulièrement marqué dans les tubes redresseurs et autres, devant être amorcés à des intervalles très courts.
Pour autant que le nombre de broches soit suffisamment grand certaines d'entre elles ne baigneront pas dans le mercure, de sorte que, lors de la mise sous tension, ces broches peuvent provoquer l'amorçage. Les résistances auxiliaires des broches en contact avec le mercure limitent l'intensité du courant emprunté aux sources de tension, de manière que la tension appliquée à une broche ne baignant pas dans le mercure reste suffisante pour provoquer l'amorçage.
Dans une forme d'exécution particulièrement avantageuse de l'invention, la pointe de la broche la plus proche du mercure est en matière à résistance très élevée, tandis que la partie supérieure de la broche, en métal ou en carbone, comporte des aspérités pointues dont la distance par rapport au mercure est approximativement double de celle séparant du mercure une pointe a résistance très élevée.
Pour maintenir en place les flotteurs dans la cathode, on peut les munir de dispositifs qui ne permettent pratiquement que des mouvements verticaux.
Si nécessaire, le dispositif d'amorçage peut être utilisé en combinaison avec l'un ou l'autre ancrage de la cathode. Une partie des flotteurs peut faire office d'ancre. Si nécessaire, on peut prévoir un champ magnétique perpendiculaire à la trajectoire de la décharge pour diriger la tache cathodique vers le dispositif d'ancrage.
La tension requise pour les broches peut être fournie, par exemple, par l'enroulement secondaire d'un transformateur dont l'enroulement primaire est parcouru par le courant de décharge d'un condensateur par l'intermédiaire d'un tube relais à commande par la grille.
La tension peut aussi être fournie par un dispositif inducteur tel qu'utilisé par exemple dans les moteurs à combustion interne. Dans cette réalisation, les broches d'amorçage sont connectées à l'enroulement secondaire d'un transformateur dont le courant primaire est établi ou rompu au moment désiré.
Ces deux méthodes présentent l'avantage que la tension appliquée présente une onde a front raide, de sorte que le moment de l'amorçage est nettement déterminé.
Il va de soi que, lorsque le tube est utilisé comme tube redresseur, il suffit d'appliquer au moment requis de la phase conductrice une tension aux broches d'amorçage pour régler le moment d'amorçage et partant l'intensité du courant redressé.
La description des dessins annexés, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant des dessins que du texte faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Les figures la et lb représentent respectivement une coupe verticale et une vue en plan d'un dispositif d'amorçage réa-
<Desc/Clms Page number 3>
lisé conformément à l'invention.
La figure 2 représente une forme d'exécution dans laquelle la broche est partiellement en matière à résistance très élevée.
La figure 3 représente une forme d'exécution dans laquelle le flotteur fait office d'ancrage de la cathode.
Les figures 4 et 5 représentent des montages comportant un tube à décharges muni d'un dispositif d'amorçage réalisé conformément à l'invention.
Dans les figures la et lb, 1 représente la paroi de la cuve à décharges, dans ce cas en matière isolante, en verre par exemple; 2 est le mercure constituant la cathode dans lequel baigne un flotteur 3. Ce flotteur, en métal par exemple, comporte une plaque en matière isolante 4, portant les broches d'amorçage 5.
Ces broches d'amorçage, au nombre de neuf dans le cas représenté, comportent chacune une résistance auxiliaire 7 et sont branchées, en trois groupes de trois, par les connexions souples 6, sur les sources de tension 8. Le flotteur 3 comporte une bague 9, pouvant glisser le long d'une broche 10 fixée à la paroi de la cuve, de sorte que le flotteur ne peut effectuer pratiquement que des mouvements verticaux. Lorsque les connexions 6 sont suffisamment rigides, les organes 9 et 10 sont superflus.
Au moment désiré pour l'amorçage, à l'aide de sources de tension 8, des tensions élevées sont appliquées aux broches de contact 5. Sous l'effet de l'attraction électrostatique, le mercure est soulevé, de sorte qu'entre les broches et le mercure se forment des arcs qui préludent à l'amorçage du tube.
Lorsque les broches 5 ne sont pas entièrement en métal, les résistances 7 sont superflues. Si l'on prévoit des mouvements ondulatoires très prononcés du mercure, il peut être utile d'écarter différemment du mercure les broches branchées sur la même source de tension et de n'établir en matière à résistance très élevée que la broche la plus proche du mercure'ou de prévoir pour cette broche une résistance auxiliaire.
Sur la figure 2, les organes correspondant à ceux des figures la et lb sont désignés par les mêmes références. La broche métallique 5 comporte ici une pointe 11 en matière à résistance très élevée. La broche est branchée sur la source de tension 8 sans interposition de résistance auxiliaire. La partie métallique 5 comporte des aspérités pointues 13, placées à proximité de la pointe 11.
La distance de ces aspérités au mercure est approximativement double de la distance de la pointe 11 au mercure..Lorsque, par suite de l'ondulation du mercure, la broche 11 vient en contact avec celui-ci, pour autant que la tension fournie par la source de tension 8 soit suffisamment élevée, et pour autant que la résistance interne de cette source soit suffisamment petite par rapport à la résistance de la pointe 11, un arc pourra s'établir entre la partie métallique de 5 et le mercure. Ici, le flotteur peut effectuer des mouvements verticaux grâce à ce que le fil d'alimentation rigide 6 comporte deux points d'articulation 12. Ce mode de fixation est particulièrement avantageux pour les tubes des installations transportables qui ne sont pas toujours utilisés dans une position rigoureusement verticale.
Les figures 3a et 3b représentent un flotteur dont le bord 14 est humecté par le mercure, de sorte que la tache cathodique peut y adhérer facilement. Les bras 15 sont fixés à une bague 16 coulissant le long d'une aspérité 17 du fond de la cuve
<Desc/Clms Page number 4>
à décharges, de sorte que, dans ce cas, le flotteur ne peut exécuter pratiquement que les mouvements verticaux.
Dans les trois exemples d'exécution précités on a chaque fois représenté un flotteur à nombre restreint de broches. Il est évident que l'on peut utiliser plusieurs flotteurs à nombre arbitraire de broches. De préférence, le nombre de broches utilisées ne sera pas inférieur à vingt.
Sur la figure 4,1 est un tube à décharges comportant la cathode 2, l'anode 3 et le dispositif d'amorçage 4. Un condensateur 5 est monté entre l'anode 7 et la cathode 9 d'un tube relais 6 alimenté, par l'intermédiaire de la résistance 11, par la batterie 10.Le circuit cathodique comporte l'enroulement primaire 13 du transformateur 12 dont l'enroulement secondaire 14 est connecté à la cathode 2 et au dispositif d'amorçage 4. La grille 8 du tube à relais est connecté, par l'intermédiaire des résistances 17 et 18, et de deux batteries inégales montées en opposition, à la cathode 9, de manière que, dans la position ouverte de l'interrupteur 19, la grille soit portée à un potentiel négatif par rapport à la cathode.
Lorsque l'interrupteur 19 est fermé, la grille 8 acquiert donc un potentiel positif par rapport à la cathode et le condensateur 5 se décharge par l'intermédiaire du tube relais sur l'enroulement primaire 13 du transformateur. On obtient ainsi aux bornes de l'enroulement secondaire 14 une tension élevée qui provoque l'amor- çage du tube à décharges.
Lorsque le tube 1 est utilisé comme redresseur, on peut insérer, entre la grille et la cathode du tube relais par exemple, une source de tension alternative appropriée de la même fréquence que la tension à redresser. L'intensité du courant redressé dans le tube 1 peut donc se régler à l'aide de la phase de la tension appliquée à la grille 8.
Sur la figure 5, le dispositif d'amorçage 4 du tube à décharges 1 est aussi connecté à l'enroulement secondaire 14 du transformateur 12. L'enroulement primaire 13 est parcouru par un courant fourni par la batterie 20. La rupture de ce courant par le contact 21 shunté par le condensateur 23, provoque dans l'enroulement secondaire une tension élevée transmise au dispositif d'amor- çage 4. Le montage peut évidemment aussi être conçu de manière que la tension désirée soit obtenue par l'établissement du courant dans l'enroulement primaire. Lorsque le tube 1 est utilisé comme redresseur, la rupture du contact 20 peut s'effectuer, par exemple, à l'aide de la came 22 entraînée par un arbre à la vitesse requise.