<Desc/Clms Page number 1>
MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION la Société dite : N.V.PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN Tube a décharge.
L'invention concerne des tubes à décharge dont le système d'électrodes comporte au moins une cathode et une anode, Elle a essentiellement pour but d'améliorer les propriétés de rayonnement de chaleur et d'émission secondaire des électrodes non recouvertes de substances qui assurent l'émission primaire.
Elle concerne en outre un procedé permettant d'appliquer sur une électrode une couche de substance ayant des propriétés déterminées.
On sait qu'en régime, toutes les électrodes d'un tube à décharge du' type spécifié ci-dessus sont portéesà une température plus élevée que leur température lors de la mise en marche normale du tube. Cet échauffement est provoqué non seulement par la radiation normale de la chaleur de la cathode, mais aussi par le bombardement électronique continuel. Lorsqu'une électrode est portée à une température déterminée, elle peut à son tour chauffer par radiation les électrodes voisines.
L'échauffement est évidemment le plus grand dans les tubes prévus pour des courants de forte intensité, les tubes d'émission par exemple.
L'échauffement des diverses électrodes provoque deux sortes deffets. Tout d'abord, pour la plupart des matières usuelles, à température croissante la stabilité mécanique diminue et le facteur d'émission secondaire augmente. Le premier fait est toujours préjudiciable, et le second l'est dans de nombreux cas.
Aussi a-t-on proposé divers moyens d'obvier à ces inconvénients.
Ces moyens peuvent être répartis en deux groupes,à savoir ceux qui suppriment l'échauffement excessif et ceux qui annulent ou entravent les effets de cet échauffement.
Le second groupe comprend par exemple le choix de substances qui résistent mieux à la température et de substances à faible coefficient d'émission secondaire. L'invention concerne des moyens appartenant au premier groupe.
On sait que l'accroissement de température peut être entravé de diverses manières : un refroidissement artificiel, par exemple à l'aide d'une circulation de liquide, par des ailettes de refroidissement ou en recouvrant les électrodes intéressées d'une substance qui améliore la radiation de chaleur.
On a déjà proposé de recouvrir l'électrode d'une mince couche de carbone, par exemple de suie ou bien d'une couche d'un oxyde
<Desc/Clms Page number 2>
noir ou d'un oxyde à l'état noir, par exemple d'oxyde de titane.
Comme l'émission secondaire diminue, en général, avec la température, une meilleure radiation calorifique des électrodes provoquera donc une diminution de l'émission secondaire. Cependant, la plupart des substances précitées qui radient bien la chaleur, en particulier le carbone, ont un faible coëfficient d'émission secondaire, de sorte que l'émission secondaire devient plus faible encore. En résumé, l'application,sur une électrode, d'une substance radiant bien la chaleur provoque en général une diminution de l'émission secondaire. Dans certains cas, il est désirable d'augmenter la radiation d'une électrode pour que, grâce à la diminution de température qui en résulte, la matière utilisée pour les électrodes soit moins sollicitée mécaniquement, mais de conserver l'émission secondaire, du moins de ne pas l'annuler complètement, même de l'augmenter.
L'invention permet d'obtenir ce résultat.
Un tube à décharge conforme à l'invention comporte une cathode à émission primaire et une ou plusieurs autres électrodes dont une au moins est entièrement ou partiellement recouverte d'un mélange d'une substance radiant bien la chaleur et d'une substance dont le coëfficient d'émission secondaire est au moins égal à 1.
Outre le fait que malgré la charge élevée du tube, la température des électrodes recouvertes reste suffisamment basse pour éliminer le danger de modifications indésirables dans la fonction des électrodes, par exemple par variation de l'emplacement par rapport aux autres électrodes, l'invention assure le grand avantage que le choix d'une substance appropriée permet d'obtenir une émission secondaire de valeur déterminée. Ceci est particulièrement important pour les électrodes qui pendant le fonctionnement du tube ne doivent,de préférence, pas absorber de courant: les grilles de commande par exemple. Comme on le sait, un circuit accordé relié à une grille de commande, devient le siège d'un amortissement appréciable lorsque le courant de la grille parcourt le circuit.
L'émission secondaire des électrodes considérées peut être choisie de manière que le courant partant de cette électrode soit nul ou éventuellement négatif.
Il est connu d'annuler le courant vers une grille par l'emploi de substances à émission secondaire. Cependant, jusqu'à présent, il n'était pas possible d'améliorer la radiation de chaleur d'une électrode par une couche appliquée sur la surface et d'amener en même temps l'émission secondaire à une valeur déterminée.
En outre, il est connu d'améliorer la radiation de chaleur d'une électrode d'un tube à décharge en recouvrant cette électrode d'une couche de carbone, tout en prévoyant entre la coucbe de carbone et l'électrode une couche de silicate ou d'oxyde de béryllium, de magnésium ou d'aluminium. Cette couche empêche l'absorption nuisible du carbone par l'électrode. Il n'est cependant pas question dans ce cas d'un mélange de carbone et de silicates ou oxydes. L'émission secondaire d'une telle électrode sera dès lors entièrement déterminée par la couche de carbone, car la couche d'oxydes ou de silicatesne se trouve pas à la surface.
Les phénomènes de courant de grille, d'émission secondaire, de forte sollicitation mécanique etc. se manifestent évidemment plus vite dans les tubes travaillant à tension élevée, par exemple les tubes d'émission, de sorte que l'invention est particulièrement importante pour ces tubes.
Comme substance radiant bien la chaleur, on peut utiliser, dans un tube conforme à l'invention, du carbone, par exemple sous
<Desc/Clms Page number 3>
forme de suie ou doxyde noir, ou bien d'oxyde à l'état noir, par exemple de l'oxyde de titane, de l'oxyde de zirconium, de l'oxyde de tungstène et de l'oxyde de molybdène. Cette substance est alors mélangée avec la matière à bonne émission secondaire, de l'oxyde de magnésium par exemple qui, comme on le sait, a un bon coefficient d'émission secondaire et qui supporte en outre des températures élevées. Une autre substance convenant à cet usage est l'oxyde de béryllium.
La substance noire et la substance a bonne émission secondaire sont mélangées en partant par exemple d'une suspension, et ce mélange est appliqué sur la surface des électrodes, après quoi le moyen de suspension est enlevé, par exem- ple en chauffant l'électrode.
Le choix du rapport des deux substances permet d'obtenir, entre certaines limites, une émission secondaire déterminée.
Pour régler rigoureusement les propriétés de radiation de chaleur et d'emission secondaire on peut laisser nue une cer- taine partie des électrodes ou bien ne recouvrir celles-ci que de matière à émission secondaire ou que de substances radiant la chaleur.
<Desc / Clms Page number 1>
DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF PATENT OF INVENTION the Company known as: N.V. PHILIPS'GLOEILAMPENFABRIEKEN Discharge tube.
The invention relates to discharge tubes, the electrode system of which comprises at least one cathode and one anode. Its main aim is to improve the heat radiation and secondary emission properties of the electrodes not covered with substances which ensure the primary issue.
It also relates to a method for applying to an electrode a layer of substance having determined properties.
It is known that in operation, all the electrodes of a discharge tube of the type specified above are brought to a temperature higher than their temperature during normal operation of the tube. This heating is caused not only by the normal radiation of heat from the cathode, but also by the continual electron bombardment. When an electrode is brought to a determined temperature, it can in turn heat the neighboring electrodes by radiation.
The heating is obviously greatest in the tubes intended for high intensity currents, the emission tubes for example.
The heating of the various electrodes causes two kinds of effects. First of all, for most common materials, at increasing temperature the mechanical stability decreases and the secondary emission factor increases. The first fact is always harmful, and the second is in many cases.
Various means have therefore been proposed to overcome these drawbacks.
These means can be divided into two groups, namely those which suppress excessive heating and those which cancel or hinder the effects of this heating.
The second group includes, for example, the choice of substances which are more resistant to temperature and substances with a low secondary emission coefficient. The invention relates to means belonging to the first group.
It is known that the increase in temperature can be impeded in various ways: artificial cooling, for example by means of circulation of liquid, by cooling fins or by covering the electrodes concerned with a substance which improves the temperature. heat radiation.
It has already been proposed to cover the electrode with a thin layer of carbon, for example soot or else with a layer of an oxide.
<Desc / Clms Page number 2>
black or an oxide in the black state, for example titanium oxide.
As the secondary emission generally decreases with temperature, a better heat radiation from the electrodes will therefore cause a decrease in the secondary emission. However, most of the above substances which radiate heat well, especially carbon, have a low secondary emission coefficient, so that the secondary emission becomes even lower. In summary, the application, on an electrode, of a substance which radiates heat well generally causes a decrease in secondary emission. In some cases, it is desirable to increase the radiation of an electrode so that, by virtue of the resulting temperature decrease, the material used for the electrodes is less mechanically stressed, but to retain the secondary emission, at least. not to cancel it completely, even to increase it.
The invention makes it possible to obtain this result.
A discharge tube in accordance with the invention comprises a primary emission cathode and one or more other electrodes, at least one of which is entirely or partially covered with a mixture of a substance which radiates heat well and of a substance whose coefficient secondary emission is at least equal to 1.
Besides the fact that despite the high load of the tube, the temperature of the coated electrodes remains low enough to eliminate the danger of undesirable changes in the function of the electrodes, for example by varying the location relative to other electrodes, the invention ensures the great advantage that the choice of a suitable substance allows to obtain a secondary emission of determined value. This is particularly important for the electrodes which, during the operation of the tube, should preferably not absorb current: the control gates for example. As is known, a tuned circuit connected to a control grid becomes the seat of appreciable damping when the current from the grid flows through the circuit.
The secondary emission of the electrodes considered can be chosen so that the current leaving this electrode is zero or possibly negative.
It is known to cancel the current towards a grid by the use of substances with secondary emission. However, heretofore, it has not been possible to improve the heat radiation of an electrode by a layer applied on the surface and at the same time bring the secondary emission to a determined value.
In addition, it is known to improve the heat radiation of an electrode of a discharge tube by covering this electrode with a layer of carbon, while providing between the carbon bead and the electrode a layer of silicate. or beryllium, magnesium or aluminum oxide. This layer prevents harmful absorption of carbon by the electrode. However, in this case there is no question of a mixture of carbon and silicates or oxides. The secondary emission of such an electrode will therefore be entirely determined by the carbon layer, since the layer of oxides or silicates is not on the surface.
The phenomena of gate current, secondary emission, strong mechanical stress, etc. manifest themselves more quickly in tubes working at high voltage, for example emission tubes, so that the invention is particularly important for these tubes.
As substance which radiates heat well, carbon can be used in a tube according to the invention, for example under
<Desc / Clms Page number 3>
form of soot or black oxide, or else of oxide in the black state, for example titanium oxide, zirconium oxide, tungsten oxide and molybdenum oxide. This substance is then mixed with the material with good secondary emission, for example magnesium oxide which, as is known, has a good secondary emission coefficient and which also withstands high temperatures. Another substance suitable for this use is beryllium oxide.
The substantia nigra and the good secondary emitting substance are mixed starting, for example, from a suspension, and this mixture is applied to the surface of the electrodes, after which the suspending medium is removed, for example by heating the electrode. .
The choice of the ratio of the two substances makes it possible to obtain, between certain limits, a determined secondary emission.
To rigorously regulate the properties of heat radiation and secondary emission, it is possible to leave a certain part of the electrodes bare or else to cover them only with secondary emission material or only with substances radiating heat.