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MEMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION
EMI1.1
la Société dite: N. V. PHILIPS ' GLOEILl\1iIPENFABRnt#N Dispositif comportant un tube à décharges électriques destiné aux fréquences très elevées. Demande de brevet hollandais en sa faveur du 10 septembre 143.
La présente invention concerne un dispositif comportant un tube à décharges électriques destiné aux fréquences très elevées, et elle vise plus particulièrement à réduire %'amortisse- ment d'entrée d'un tube de ce genre.
Si l'on se sert de fréquences très élevées, par exemple pour des longueurs d'onde de l'ordre de grandeur de décimètres et centimètres, on se heurte à l'inconvénient que l'amortissement du circuit d'entrée va toujours en augmentant. Cela est dû au fait, en substance, que le temps de passage des électrons n'est plus faible par rapport à la fréquence de la tension de commande sur l'electrode de commande. Il en résulte des déphasages, de sorte que la commande n'est plus sans énergie, et cette énergie de commande provoque un amortissement du circuit d'entrée.
On s'est efforcé de réduire le plus possible cet inconvénient en réduisant la distance entre la cathode et l'électrode de commande, dans le but de réduire le temps de passage. Toutefois, ce moyen entraîne l'inconvénient d'une augmentation de la capacité cathode/électrode de commande, ce qui a pour conséquence de courtcircuiter capacitivement le circuit d'entrée.
De plus, on a cherché, en formant en un faisceau le courant d'électrons et en utilisant des tensions élevées, à augmenter considérablement la vitesse des électrons et, partant, de réduire suffisamment le temps de passage, de façon à pouvoir utiliser, malgré cela, des distances assez grandes entre la cathode et la grille de commande, la capacité entre la cathode et la grille de commande demeurant faible. Bien qu'on puisse obtenir de bons résulta.ts en faisant de la sorte, on ne peut pas augmenter à volonté les tensions, pour des raisons constructives; de plus, les grandes vitesses des électrons entraînent une commande insensible et, par conséquent, une faible pente.
Conformément à l'invention on peut réduire considérablement ces inconvénients en choisissant, dans un dispositif comportant un tube à décharges électriques destine aux fréquences très élevées, qui est muni d'un système d'électrodes comprenant plusieurs électrodes auxiliaires avec au moins une électrode de commande et dans lequel les électrons issus de la cathode sont concentres en un ou plusieurs faisceaux, la distance de la cathode
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à l'électrode de commande et les.tensions des électrodes de telle façon que le temps de passage des électrons de la cathode à l'électrode oe commande corresponde à une demi-periode d'oscilla- tions de la fréquence de commande ou en soit un multiple.
De preférence, on dispose entre la cathode et l'electrode de commande une ou plusieurs electrodes auxiliaires, telles qu'une grille d'aspiration ayant un potentiel positif et une grille collectrice ayant un potentiel zéro ou negatif.
Le dispositif faisant l'objet de la présente invention, présente divers avantages, qui vont être explioues en regard du dessin annexa donne à titre d'exemple non-limitatif, qui représente schématiquement un dispositif de ce genre, les particularités qui ressortent tant du dessin que du texte faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Sur la figure unique le chiffre de référence 1 désigne la cathode, 2 l'électrode de commande, 3 une électrode d'aspiration, 4 une électrooe d'arrêt pour des electrons secondaires, 5 l'anode et 6 et 7 les electrodes de sortie pour le drainage de l'énergie. En parallèle avec l'axe du système d'électrodes on a produit un champ magnétique qui s'étend entre les pôles 8. Ce champ magnétique a pour effet de concentrer les électrons de telle façon qu'ils se déplacent selon des trajectoires sensiblement parallèles à, l'axe du tube. Les electrodes reçoivent des tensions telles que le temps de passage des électrons de la cathoce 1 à l'électrode de commande 2 correspond à une demi-période de la tension de commande sun 2 ou enest un multiple.
Dans ce cas les electrons renvoyés par l'électrode de commande regagnent l'espace 9 entre la cathode 1 ct l'électrode d'aspiration 3 après 2 x 1/2 période.
Ces trajectoires sont concentrees par le champ magnétique de telle façon que les clectrons se dispersent le moins possible. Dans l'espace 9 entre la cathode 1 et l'électrode d'aspiration 3, il se produit, par conséquent, une charge d'espace assez forte, qui supprime le courant catnodique. Les électrons revenus peuvent maintenant aller et venir plusieurs fois, avant qu'ils atteignent l'électrode d'aspiration 2) ou traversent l'électrode de commande 2.
Le fonctionnement est le suivant. bupposons que la grille de commande 2 devienne tout juste positive. Les electrons passent de la cathode à l'électrode de commande 2. Lorsque ces électrons arrivent à 2 après une demi-période, la tension de commande a baissé à nouveau jusqu'à zero et la demi-periode négative de la tension de commande commence. Une partie des electrons arrivant sera donc arrêtee et renvoyee. ces electrons regagnent l'espace cathodique 9 une plus tard, c'est-a-dire au moment od redevient tout juste positive, ce qui se répète.
Par suite de la charge n'espace en 9 une réduction du courant cathodique se pro- duira, ce qui a pour résultat que le courant anodique est réduit non seule:vent par la tension de commande négative de l'électrode de commande , mais aussi par la cnarge d'espace en 9. Il se produit donc un effet de commande amplifie, qui est plus fort suivant que la dispersion des électrons est plus faible et les électrons retournant reuvent aller et venir un plus grand nombre de fois.
Cet effet augmente aonc apparemment l'effet de commande de la grille de commande . Grâce à la grande distance ae la cathode 1 à la grille de commande 2, et à la présence des électrodes 2 et 4 fa.isant office d'écran, 12 capacité cathode-grille de commande est très faible, et malgré cela on obtient une commande sensible. Le drainage de l'énergie se fait, par exemple, suivant le principe d'induction ou de rattrapage, au moyen des électrodes 6 et 7. Il est donc essentiel de prendre'soin que le temps de passage des électrons entre la cathode et l'électrode de commande ait exactement
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la valeur correcte.
L'effet de commande supplémentaire en résultant est augmenté dans une grande mesure par la concentration des trajectoires électroniques, parce que sans concentration des trajectoires électroniques en un faisceau les électrons revenant at- teindraient en grande partie directement ou très vite l'électrode d'aspiration 3. C'est pourquoi une valeur incorrecte du champ magnétique concentrateur (qubn peut déplacer par un dispositif de concentration quelconque) fait rapidement baisser la pente jusqu'à environ 10%. Dans un mode d'exécution convenable de l'invention, la distance entre la cathode 1 et l'électrode de commande 2 est de 8 mm, de même que la distance de l'électrode 2 à l'anode 5.
Aux électrodes 3 et 4 on applique une tension positive de 700 volts, de même qu'aux électrodes 6.et 7. L'anode 5 reçoit également une tension positive de 700 volts. L'électrode 2 a un potentiel zéro.
En l'espèce le temps de passage de la cathode à l'électrode de commande correspond à 3/2 période d'oscillation pour une longueur d'onde de 15 cm.
Dans un autre mode d'exécution la distance de la cathode à l'électrode de commande est de 4 mm pour les mêmes tensions.Dans ce cas le temps de passage de la cathode à l'électrode de commande correspond à une période d'oscillation pour une longueur d'onde de 15 cm. On comprendra que l'invention n'est pas limitée au seul mode d'exécution précité et que le principe de l'invention peut aussi être utilisé dans d'autres modes de réalisation.