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PERFECTIONNEMENTS AUX APPAREILS A DECHARGE .ELECTRONIQUE.
L'invention se rapporte d'une façon générale aux appareils à décharge électronique et plus particulièrement à la structure de ceux-ci dans la région grille-cathode.
La formation d'arcs à la cathode est indésirable dans les appareils à décharge électronique', et ce phénomène est particulière. ment nuisible lorsque les arcs se produisent sur 'une cathode dont la surface a été recouverte de substance émettrice. Les surfaces ainsi recouvertes sont beaucoup plus susceptibles 'de détérioration, l'arc tendant à les effriter ou à les désintégrer et aussi à faire évaporer .une partie du recoùvrement, ce qui/augmente la teneur ga- zeuse du tube. Dans le cas particulier des tubes à vide, l'intro- duction de ces gaz ou vapeurs additionnelles changent le mode de fonctionnement et, de plus, tend à aggraver le risque de formation des arcs puisqu'elle diminue la résistance électrique à cause de la présence d'ions dans les gaz ou les vapeurs.
L'un des buts de la présente invention est de fournir des
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moyens de prévenir , ou tout au moins, de réduire au minimum, la possibilité d'amorçage d'arcs à la surface d'une électrode suscep- tible d'être détériorée par un arc.
Un autre but de la présente invention est la constitution des moyens de prévenir l'amorçage d'arcs sur les parties de la sur- face d'une cathode qui sont revêtues d'un enduit émissif.
Certaines formes de grilles consistent en un certain nombre d'éléments longitudinaux disposés parallèlement l'un à l'autre et reliés ensemble. D'autres formes de grilles consistent en un fil en spiral supporté par des pièces longitudinales. Dans les appareils à décharge électronique où il est fait usage de l'un ou de l'autre type de grille, on constate une tendance des éléments longitudinaux se recourber vers la cathode à partir d'un point intermédiaire de leur longueur. La partie ainsi recourbée des dits éléments intro- duit des variations dans les caractéristiques de l'appareil à dé- charge électronique.
L'éventualité des amorçages d'arcs devient en- core plus probable et dans des cas extrêmes, la courbure peut aller jusqu'au contact avec la cathode, ce qui rend l'appareil à décharge électronique tout à fait inutilisable et peut endommager les organes associés à cet appareil. l'our prévenir cet effet de courbure , on a déjà imaginé d'utiliser un anneau ( ou un dispositif équivalent) disposé autour des cotés extérieurs des éléments longitudinaux de la grille, c'est- à-dire des c8tés plus éloignés de la cathode. Cette précaution, ce- pendant , se-révèle inefficace dans beaucoup de cas, surtout lorsque l'appareil à décharge électronique développe beaucoup de chaleur.
La tendance au recourbement développe des tensions mécaniques dans les soudures et la chaleur tend à les affaiblir. En conséquence, les éléments longitudinaux échappent à l'anneau de soutien et tous les effets nocifs sus-mentionnés se manifestent .
Un but secondaire de l'invention est donc de.fournir un moyen perfectionné d'empêcher les éléments longitudinaux de la grille de se recourber, ces mêmes moyens servant aussi à limiter l'éclate- ment des' arcs vers certaines parties de la cathode.
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Selon l'une des caractéristiques de la présente inven- tion, le recourbement vers l'intérieur des éléments longitudinaux de la grille est empêché en disposant un ou plusieurs anneaux mé- talliques (ou éléments similaires), relativement indéformables, en des positions intermédiaires entré les extrémités des dits éléments longitudinaux. Ces anneaux sont situés entre les éléments longitu- dinaux et la cathode, les parties qui touchent aux faces intérieure. des éléments,longitudinaux étant soudés à ceux-ci. En conséquence de cette disposition, quand les éléments longitudinaux de la grille tendent à-se recourber vers l'intérieur, ils exercent une pression sur les pièces de retenue et, comme celles-ci sont relativement indéformables, la quantité dont l'élément de grille pourra se re- courber est sans conséquence.
De plus, selon une autre caractéristique de l'invention, les éléments de retenue sont également employés pour créer des in- tervalles d'éclatement de sécurité pour des arcs' électriques éven- tuels qui aboutissent, selon le procédé de l'invention, à des por- tions de la cathode démunies de revêtement, ce qui assure ainsi la protection du revêtement du reste de la cathode. Ceci est réalisé si la distance entre les anneaux de retenue et les parties non re- vêtues de la cathode est moindre que la distance entre les mêmes éléments de retenue et' la partie revêtue de la cathode ou que la distance entre un'point quelconque de la grille proprement dite et la partie revêtue de la cathode.
D'autres buts de l'invention deviendront apparents, en même temps que ceux déjà énoncés seront mieux compris à l'aide de la description d'une réalisation préférée accompagnée de dessins, qui sont :
La figure 1, la section longitudinale d'un appareil à décharge électronique construit selon les principes de l'invention - ' La figure 2, une vue de détail, agrandie , d'une partie de la cathode et de la grille - .La figure 3, une vue en élévation d'un appareil à décharge
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électronique avec arrachement partiel de l'enveloppe pour montrer une variante de disposition de la cathode et de la grille -
Si l'on se reporte à la figure 1, le numéro de référence 1,
désigne l'ensemble de l'appareil à décharge électronique dont l'enveloppe est désignée dans son ensemble par le chiffre 2, les parties isolantes de l'enveloppe étant en 3, 4 et 5 les parties 3 et 4 étant reliées entre elles par un anneau métallique 6 et les parties 4 et 5 par un anneau métallique 7 qui supporte la grille.
Les anneaux métalliques 6 et 7 sont pourvus de r'ebords effilés 8 qui sont scellés dans les parties isolantes adjacentes.
L'enveloppe est complétée par un bloc d'anode 9 de type "rentrant", un rebord effilé 10 étant également destiné au scelle- ment de ce bloc dans la partie inférieure de la partie isolante 5.
La partie active de l'anode est une surface cylindrique 11 qui peut être obtenue en usine par perçage d'un trou dans le bloc de cuivre constituant la dite anode.
A l'intérieur du cylindre constituant l'anode 11,se trouve une cathode cylindrique 12, entourée elle-même par une grille cy- lindrique 13.
La cathode 12, telle qu'on la voit sur les figures 1 et 2 est à chauffage indirect. L'élémentde chauffage 17 est supporté par des tiges conductrices 14,15 et 16 qui passent à travers la partie 3 de l'enveloppe de l'appareil, dans laquelle elles sont scellées , et servent en même temps à amener le courant à l'élément de chauffage.
Le cylindre émetteur 18 de la cathode 13, revêtu de sub- stance émettrice, est supporté par l'anneau métallique 6 par l'in- termédiaire d'une pièce annulaire 19.
La grille 13 est du type à tiges longitudinales multiples 20. Ces tiges longitudinales sont soudées par l'une de leurs extré- mités à un support tubulaire conique 21, supporté lui-même par l'anneau métallique 7. A leur extrémité opposée, les tiges longitu- dinales de la grille sont soudées à une pièce 22servant de support d'assemblage.
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Les moyens destinés à protéger les tiges longitudinales 20 contre les efforts de courbure, et qui sont l'une des caracté- ristiques .de la présente invention, se voient plus clairement sur la figure 2. Ces moyens consistent en une pluralité d'éléments an- nulaires creux 23, relativement indéformables, qui sont situés autour de la cathode à une certaine distance de celle-ci, et à l'intérieur de la grille. Les éléments 23 sont disposés à diverses distances sur la hauteur de la grille, ils sont de préférence métal liques, et sont au contact de la face intérieure des tiges de la grille (celles qui font face à la cathode), auxquelles ils sont soudés en.des points de contact. Les éléments annulaires 23 sont ainsi, en définitive suspendus aux tiges longitudinales de la gril- le.
Il est visible que, si les tiges longitudinales 20 avaient une tendance ,à se recourber vers l'intérieur elles ne pourraient le faire qu'en pressant contre les anneaux de retenue 23, lesquels sont relativement indéformables et les efforts exercés sur les soudures seraient des compressions et non pas des extensions, ce qui ne peut pas avoir 'pour effet de faire sauter les soudures.'
De plus, en conformité avec l'une des caractéristiques de l'invention, il est prévu des moyens pour empêcher l'établissement d'arcs électriques sur les parties de la cathode qui sont revêtues de matière active. A cet effet, la cathode est laissée nue sur les parties 24 qui font face aux anneaux de retenue 23, les parties de la cathode revêtue de matière active 25 étant ainsi séparées l'une de l'autre par les parties nues 24.
Les diverses parties sont dis- posées de telle sorte que la distance d'un anneau 23 à la partie nue de cathode 24 qui lui fait face soit moindre que la distance ., . entre, cet anneau et le point le plus voisin de cathode revêtue. De même la distance entre un anneau 23 et la cathode 12 est inférieure à la distance qui sépare n'importe quel point de la grille proprement dite de la,cathode.
Les électrodes de l'appareil , aussi bien la cathode que la grille, sont considérées conformément à l'invention , avec leurs supports et leurs fils d'amenée et désignées comme telles sans qu'il
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-soit tenu compte des anneaux ou éléments de retenue 23. Si une certaine différence de potentiel élevée vient à apparaître entre la cathode et la grille et que cette différence de potentiel soit telle au un arc électrique puisse se produire, l'arc éclatera entre un anneau 23 et la partienue 24 'lui lui faitvis à vis sur la cathode, épargnant ainsi la partie revêtue 25.
On voit donc que les anneaux 23 jouent un double rôle: ils retiennent les tiges longitudinales de la grille et ils four- nissent un passage de sécurité vers des parties nues de la cathode pour l'éclatement de l'arc électrique.
L'invention a été décrite avec une certaine forme de grille et une certaine forme de cathode à chauffage indirect, mais il est évident que les principes de l'invention s'appliquent à d'autres types de cathodes, par exemple aux cathodes filamentaires à revêtement et à d'autres types de grilles, par exemple, aux gril- les spirales. Une cathode et une grille de cette espèce sont re- présentéés sur la figure 3 dans laquelle le tube 26 contient une cathode 27 constituée par un certain nombre de barres, bandes ou filaments parallèles 28, disposés en cylindre et assemblés aux deux bouts par des anneaux 29 et 30, respectivement reliés à une source de chauffage des filaments (non représentée) .
La cathode 27 est entourée par une grille cylindrique 31 constituée par un fil en spirale 32 supporté par des tiges longitudinales 33 constituant les côtés de la grille. Pour empêcher les éléments latéraux 33 de se recourber vers la catho,de , des anneaux de retenue 23, semblables à ceux des figures 1 et 2, sont disposés également de la même maniée contre les éléments latéraux 33 de la grille . Les barres ou les bandes 28 de la cathode sont dépourvues de matière active émissive en face des anneaux 23, réservant ainsi des portions nues 34, tandis ques les autres parties de ces barres sont revêtues d'enduit émissjf 35.
Les dimensions des divers éléments ainsi que les distances à observer sont analogues à celles qui ont été données dans le cas des figures 1 et 2 , de telle sorte que l'intervalle explosif de
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¯sécurité pour les arcs électriques éventuels est défini par la dis- tance entre les anneaux 23 et les parties nues des filaments de la cathode.
On voit, en définitive, que l'invention s'applique à des cas variés et que, si ladescription n'en a été faite qu'en liaison avec un mode de réalisation préféré et avec une variante de celui-ci ceci ne doit pas constituer une limitation de l'invention, telle que ci-dessus définie.