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STRUCTURES DE TUBES A VIDE .
La présente invention est relative à des structures de tubes à vide et, plus particulièrement, de ceux dans lesquels les pertes produites par des électrons atteignant la grille de commande sont réduites au minimum.
Dans les structures de tubes à vide connues, des élec- trons émis par une cathode sont attirés par une plaque polarisée positivement ou anode, et sont commandés au cours de ce passage par un potentiel de commande appliqué à la grille. En fonction- nement, la grille peut être soumise à des potentiels positifs pendant certaines parties d'une période. Ces potentiels ten- dent à diriger les électrons vers la grille ce qui donne lieu à un courant de grille et par conséquent, diminue.le rendement du
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tube. C'est pourquoi on peut limiter, par exemple, la variation du potentiel'de grille d'un oscillateur à une valeur positive maximum déterminée.
Suivant certaines caractéristiques de l'inven- tion, il est prévu un champ magnétique qui tend à confi- ner les électrons sur un parcours en spirale étroit ce qui les empêche d'entrer en contact avec la grille de commande. Ainsi, si le tube est utilisé comme oscilla - leur, il peut fonctionner avec une limite très élevée des variations de la tension positive de la grille.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la dispersion des électrons passant longitudinalement en- tre deux électrodes sous la commande d'une troisième peut être évitée en prévoyant un champ magnétique le long. du parcours des électrons.
L'objet principal de l'invention est d'établir un tube à vide dont le rendement est amélioré par l'uti- lisation d'un champ magnétique additionnel.
Un autre objet de l'invention est d'établir un tube à. vide comportant une électrode de commande située en dehors du parcours normal du courant électronique et des organes produisant un champ magnétique dont les li- gnes de force sont dans la direction du parcours des é- lectrons entre cathode et anode.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des des- sins joints qui représentent, à titre d'exemples non li- mitatifs, des modes de mise en oeuvre de ladite inven - tion.
Les figures I et 2 représentent des coupes res- pectivement transversale et longitudinale d'un tube réa- lisant certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 3 représente une coupe transversale
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d'une forme modifiée d'un tube réalisant certaines caracté- 'ristiques de l'invention.
La figure 4 est une coupe longitudinale d'un autre tube à vide modifié réalisant d'autres caractéristiques de l'invention.
Sur les figures I et 2, 10 représente une anode de matière magnétique constituant une partie de l'enveloppe du tube, ladite enveloppe étant complétée par un élément de verre II scellé à ladite anode et par un anneau de scellement de verre 12 entre l'anode 10 et le support central I3 de l'électrode de commande. Le support 13 est également en matière magnétique et est maintenu au centre de ladite anode par un prolongement 14 de matière magnétique isolé dudit support de l'électrode de commande, à l'aide d'un disque isolant 15. Plusieurs éléments d'électrode de commande sont montés radialement sur le support I3. Lesdits éléments peuvent être des feuilles ou des plaques ou du treillis métallique.
Une cathode filamentaire comportant un conducteur 17 relié à l'une de ses extrémités à un élément annulaire 18 et, à son autre extrémité, aux bornes 19, complète l'ensemble du tube. Une connexion de l'électrode de commande 20 sert à appliquer un potentiel de commande et de polarisation à l'ensemble de l'électrode de commande I3, 16. Un enroulement magnétisant 21 est prévu sur le prolongement 14. Ledit enroule- ment sert à aimanter les éléments d'électrodes 10 et I3 pour produire un champ magnétique entre eux. Les lignes de force magnétiques sont disposées radialement à partir de l'élément I3 vers l'anode 10, comme indiqué par les lignes en pointillés de la figure 2.
En fonctionnement, les filaments 17 sont amenés à l'émis- sivité électronique et les électrons émis sont attirés vers l'anode 10 à une vitesse moyenne dépendant de la polarisation positive de l'anode. Un potentiel de commande est appliqué à la grille 16 pour faire varier le flux électronique suivant des
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valeurs désirées quelconques. Ledit potentiel de com- 'mande peut rendre positive la grille 16 pendant certaines parties des périodes de fonctionnement tendant à écarter les électrons de leur parcours normal vers ladite anode en les dirigeant vers les éléments de grille. Cet écart est évité ou du moins pratiquement commandé par l'effet du champ magnétique existant entre les éléments 10 et I3.
Lorsqu'un électron cherche à traverser Lui champ magnétique, il rencontre une force qui tend à lui faire suivre un parcours incurvé.
Le rayon de conrbure R du parcours d'un électron s'exprime par l'équation suivante .
R = 3.37 # Ev # dans laquelle Ev est la mesure de l'énergie cinétique en électrons-volts dans le plan de courbure et H l'intensité de champ magnétique au point considéré. Les électrons sont accélérés dans le même sens que le champ magnétique de sorte que la composante initiale dans un sens perpendiculaire au champ est très petite. C'est pour cette raison que le champ magnétique relativement faible est susceptible de maintenir des électrons dans les limites d'un cercle de très petit rayon. Lorsque les électrons s'éloignent de la cathode, ils tendent à se disperser en raison de leur répulsion mutuelle, ce qui augmente la composante du mouvement perpendiculaire au champ magnétique.
Les électrons suivent ensuite un parcours hélicoidal, dont le diamètre peut être commandé par l'intensité du champ magnétique de manière à ce que les électrons n'atteignent pas la grille.
Le principe général énoncé ci-dessus de la commande par le champ magnétique s'applique à d'autres formes de tubes que celle représentée sur les figures I et 2.
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La figure 3 représente une autre forme de tube utilisant un champ magnétique pour commander le déplacement des électrons vers l'anode. Dans ledit tube, les éléments magnétiques sont entièrement à l'extérieur de l'enveloppe. L'anode 30, la grille ou électrode de commande 36 et les filaments de cathode 37 sont disposés dans une enveloppe 3I qui peut être de toute ma- tière désirée, par exemple de verre. Autour dé l'enveloppe du tube, il est prévu un système magnétique consistant en un an- neau de matière magnétique 32 sur lequel des pièces polaires 33, 34 sont formées vers l'intérieur. Des enroulements magnéti- ques 35, 38 sont prévus sur les pièces polaires 33, 34 pour produire un champ magnétique à travers l'enveloppe du tube 3I, champ aligné avec le parcours initial des électrons entre les filaments 37 et les anodes 30.
La figure 4 est une vue partielle représentant une autre forme encore de tube à vide utilisant un champ magnétique pour la commande du -,parcours des électrons. Dans cette réalisation, les électrons émis.par une cathode 40, qui peut être à chauf- fage indirect, traversent longitudinalement une électrode de commande cylindrique 41 jusqu'à une anode 42. Bien que les élec- trons se propagent à l'origine avec une grande vitesse vers l'anode 42, ils doivent parcourir une distance relativement longue à travers l'électrode de commande 41 avant d'atteindre l'anode.
En conséquence, lesdits électrons tendent à se disper- ser et, à moins que certaines mesures ne soient prisent pour les en empêcher, un grand nombre d'entre eux est attiré vers l'électrode de commande 41 pendant les variations dans le sens positif, du potentiel de ladite électrode et ne sont pas en mesure d'atteindre l'anode 42.
Pour éviter que les électrons n'atteignent l'électrode de commande 41, des enroulements d'une bobine magnétique 43 sont prévus autour des enveloppes du tube 44. Le champ magné- tique à l'intérieur de ladite bobine est longitudinal et, par
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conséquent, parallèle au parcours normal désiré du flux électronique. Par suite, on peut faire suivre aux élec- trons un parcours hélicoïdal sous la commande du champ magnétique et éviter leur contact avec l'électrode de commande 41. Si on le désire, on peut établir autour de la bobine 43 une coquille de matière magnétique 45 pour renforcer le champ magnétique à travers ladite bobine.
Bien qu'un petit nombre seulement de réalisations particulières de l'invention aient été décrites, il doit être bien compris que ces exemples ne sont nullement limitatifs. Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art, sans s'écarter de l'esprit de ladite invention.