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PROCEDES DE PREPARATION D'ÉLECTRODES, EN PARTICULIER POUR
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La présente invention se rapporte a des procédés de préparation d'électrodes, en particulier pour tubes à décharge électronique. @
Dans certaines applications d'électrodes par exemple dans les tubes à décharge électronique, on a constaté depuis longtemps que les étincelles ou les arcs se produisant sur les- dites électrodes peuvent être dangereux,, Par exemple,-dans les tubes à décharge électronique, employant des cathodes à revête- ment, les décharges disruptives de la grille, ou de 1!anode la cathode, peuvent endommager irréparablement le revêtement émissif et mettre lesdits tubes hors de service.
Des décharges disruptives tendent à se produire',dans, de tels dispositifs, lorsqu'il existe, entre deux électrodes ad- jacentes, un gradient de potentiel élevé. On voit donc que les- dites décharges disruptives tendent à se produire le plus fré-
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quemment aux fréquences élevées, quand l'espace entre électrodes est faible, ou quand de hautes tensions sont employées, ou quand ces circonstances se produisent simultanément.
Cette tendance aux décharges disruptives est également particulièrement pronon- cée quand les tubes électroniques sont utilisés avec des tensions pulsées, car l'établissement rapide desdites tensions tend à pro- duire entre les électrodes une décharge sous forme d'étincelle, ou même, plus dangereusement, sous forme d'un arc permanent, ce dernier phénomène mettant d'ordinaire immédiatement l'appareil hors de service.
L'endommagement dû à ces décharges se produit très fréquemment pendant la formation, ou le processus de vieillisse- ment d'un tube électronique. Au cours du traitement préalable d'un de ces tubes, avant sa mise en service réelle, il est usuel, avec certains types de tubes, de leur appliquer un processus de vieillissement, par application de tensions à diverses électro- des, telles que l'anode et la grille, lesdites tensions étant de plus grande valeur que les tensions normales de fonctionnement.
Ce processus de formation, ou de vieillissement, est nécessaire pour obtenir un fonctionnement stable, ou satisfaisant desdits tubes par la suite, mais les tensions élevées utilisées tendent produire des étincelles dangereuses.
Il a été déterminé que les décharges disruptives sont causées, en grande partie, par des petites protubérances, ou des arêtes vives existant à la surface des diverses électrodes, par exemple, par des protubérances produites sur la grille par la soudure par points do fils transversaux sur ladite grille et par des protubérances produites sur la grille ou sur l'anode par le revêtement appliqué sur ces électrodes pour y éviter l'émission secondaire.
L'invention a notamment pour objet un procédé perfec- tionné d'élimination des petites protubérances et des arêtes vi-
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ves desdites électrodes.
Elle a également pour objet un procédé de traitement préalable des électrodes, 'pour réduire au minimum la tendance à la formation d'étincelles'ou d'ares sur lesdites électrodes, lorsqu'elles sont ensuite introduites dans un dispositif à dé- charge'.
Les objets et avantages ci-dessus de l'invention et d'autres encore apparaîtront à la lecture de la description sui- vante et à l'examen des dessins joints qui représentent schéma- tiquement, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réa- lisation de l'invention.
La figure 1 représente, en coupe partielle, une dis- position d'appareils destinés l'application de l'invention à une grille.
La figure 2 est une vue analogue d'un mode d'applica- tion de l'invention à une anode du type à retrait.
Dans la mise en oeuvre de l'invention, les petites protubérances et les arêtes vives sont'-éliminées des électrodes avant l'insertion de celles-ci dans l'appareil dans lequel elles doivent fonctionner. Pour l'élimination desdites protubérances et desdites arêtes, les électrodes à traiter sont disposées au voisinage d'un organe métallique, de préférence, dans le vide et des tensions sont appliquées entre ledit organe et ladite élec- trode, de manière à produire. entre eux une décharge disruptive, qui brûle les protubérances et les arêtes vives à éliminer.
Il est préférable de mettre en oeuvre ce procédé dans le vide car, lorsqu'un gaz est présent à un degré appréciable, l'étincelle tend à se transformer en un arc permanent, qui pour- rait endommager l'électrode.
De plus, en présence d'oxygène, il se produit une oxy- dation qui peut aboutir à un brûlage dangereux de l'électrode.
Il est préférable d'utiliser un vide poussé de l'ordre.de 10 -6 millimètres de mercure, ou même moins. Avec de tels vides pous-
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sés, le processus est d'une commande plus aisée et les résultats obtenus sont meilleurs.
Il est préférable que l'organe métallique comporte une surface rugueuse, de manière à faciliter l'amorçage'd'étin- celles entre ledit organe métallique et l'électrode. Cette sur- face rugueuse peut être obtenue en traitant au jet'de sable la surface de l'organe métallique, de manière à obtenir une surface comportant de petites protubérances. L'organe métallique est é- galement, de préférence, tel qu'il ne se détériore pas rapidement au cours de la production des étincelles, et que le même organe métallique puisse être utilisé de façon répétée pour le traite- ment d'un grand nombre d'électrodes. Un organe métallique en nickel'a été constaté satisfaisant dans ce but.
Bien que ceci ne soit pas indispensable, l'organe mé- tallique est, de préférence, disposé à une distance de l'électro- de égale à la distance qui doit exister entre ladite électrode et la cathode, lorsque l'électrode sera ensuite montée dans l' appareil complet. L'organe métallique a, de préférence, une forme analogue à celle de la cathode dudit appareil et il est, de préférence, disposé, par rapport à l'électrode, de la même manière, que la cathode, dans le dispositif complet. Ainsi, si lesdites électrodes sont des anodes, ou des grilles, il suffit que l'organe métallique soit adjacent à leurs surfaces actives.
Bien entendu, il suffit également que la surface active de l'é- lectrode soit dans le vide, par exemple dans le cas d'une anode du type à retrait.
Dans l'application de tensions entre l'organe métalli- que et l'électrode, pour éliminer par brûlage les protubérances et les arêtes, il est préférable d'appliquer une tension graduel- lement croissante. A l'origine, l'étincelle se produira pour une tension relativement faible. Lorsque cette étincelle s'éteint, on augmente la tension jusqu'à ce que de nouvelles étincelles ap-
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paraissent. La tension est ainsi augmentée graduellement par degrés. Toutefois, si un arc permanent s'amoroe, il est préfé- rable de diminuer immédiatement la tension, ou de la couper en- tièrement. Il est important de oommander la tension appliquée pour éviter les ares permanents, car de tels arcs sont dange- reux.
Dans l'exécution de l'invention, la Société demanderesse a employé, avec des résultats satisfaisants, des tensions maxima de 10.000 à 100.000 volts, sans dommage pour l'électrode. Une tension à basse fréquence, par exemple à 60 périodes/seconde est préférable dans ce but. Il est à désirer d'utiliser une source de tension à régulation imparfaite, de sorte que, quand l'étin- celle se produit et que le courant tend à passer, la tension tombe rapidement, ce qui tend à limiter l'arc et à éviter son établissement de façon continue, ce qui pourrait endommager les électrodes..;
Sur la figure 1, on a représenté:
une disposition de traitement préalable d'une grille 1, du type comportant un cer- tain nombre de barreaux parallèles 2, connectés à leurs extrémi- tés supérieures à un organe métallique de forme analogue à celle d'une cheminée 3, et incurvés à leurs extrémités inférieures, comme indiqué en 4, de manière qu'ils puissent être soudés à une pièce annulaire 5. Les barreaux 2 sont maintenus en posi- tion angulaire par un anneau de renfort 6 et ils sont empêchés de se gondoler au moyen d'un fil de renforcement en spirale 7.
L'organe 3 en forme de cheminée est pourvu d'un flasque 8, com- portant des ouvertures 9, destinées à admettre des vis servant à fixer ledit organe en forme de cheminée à l'anneau de grille qui est prévu dans le tube à décharge complète.
Ce type de grille doit être traité dans l'appareil de la figure 1, de manière à éliminer toutes protubérances ou tous angles vifs sur les surfaces actives de la grille, en par- ticulier sur celles qui font face à la cathode dans l'appareil
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terminé. Dans ce but, le système de grille 1 est disposé à l' intérieur d'une enveloppe vidée désignée de façon générale par la référence 10.
L'enveloppe 10 comporte trois parties de verre 11.
12. 13. Entre les parties de verre 11 et 12 et entre les parties de verre 12 et 13 sont respectivement disposés des anneaux métal- liques 14 et 15, comportant chacun deux bords effilés 16, scellés dans le verre. Le bas de la partie de verre 13 repose sur une rondelle de scellement étanche annulaire 17, laquelle repose elle- même sur un support convenable, tel qu'une table 18 (dont seule- ment une faible partie a été représentée) comportant une ouver- ture 19. L'enveloppe est complétée au moyen d'une autre rondelle annulaire 20 et de l'organe métallique 21, en forme de cuvette profonde, disposé sous la table et fixé à la face inférieure de celle-ci par des moyens convenables, tels que les tirefonds 22.
L'organe métallique en forme de cuvette 21 est pourvu d'une ouverture 23, à laquelle est reliée une pompe à vide 24, au moyen d'un tube d'évacuation, etc... 25.
La grille 1 est suspendue à l'intérieur de l'enveloppe 10, sur l'anneau 15, au moyen de vis 26. Un organe métallique 27, de forme générale cylindrique, est suspendu de façon analogue sur l'anneau 14, au moyen de vis 28. L'organe métallique 27 peut être muni d'ouvertures 29, pour faciliter le vidage de l'ensemble.
A la partie inférieure de l'organe métallique 27 est suspendu un cylindre de nickel 30, traité au jet de sable. Le cylindre 30 est espacé de la grille 1 à une distance pratiquement égale à la distance existant entre ladite grille et la cathode, lorsque la grille est ensuite mise en place dans le tube à décharge électro- nique complet. Ledit cylindre 30 occupe également la même posi- tion par rapport à la grille que la cathode dans le tube complet.
Les anneaux de grille 14 et 15 sont respectivement connectés aux deux conducteurs 31 et 32 aboutissant à une source de force élec-
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tro-motrioe 33. Comme indiqué précédemment, ladite source est, de préférence, à régulation imparfaite, de manière que, quand l'étincelle se produit entre le cylindre de,,nickel 30 et la grille 1, la tension tombe et qu'il y ait moins de tendance à l'établissement d'un arc permanent.
Dans l'assemblage de l'ensemble, on fixe l'organe mé- tallique 27, avec son cylindre de nickel 30, à l'anneau 14, au moyen des vis 28, la grille 1, à l'anneau 15, au'moyen des vis 26 et la partie de l'enveloppe s'étendant vers le haut à partir de la pièce de verre 13 est alors disposée sur la rondelle d' étanchéité 17. On met en marche la pompe 24, de manière à éva- cuer l'air de l'intérieur de l'enveloppe, et, quand le vide pous- sé désiré est obtenu, on applique la tension de la source 33,.aux anneaux 14 et 15 de la manière ci-dessus décrite. La pompe est, de préférence, maintenue en fonctionnement, pour entretenir le vide poussé.
On a représenté sur la figure 2 une disposition ana- logue, destinée au traitement préalable d'une anode du type à retrait. L'anode 34 comporte un bord aminci 35, scellédans une pièce de verre 36, qui repose sur la rondelle d'étanchéité 17, supportée par la table 18. Le reste de l'enveloppe est oomplé- té par un organe métallique en forme de cuvette profonde 37, ana- logue à l'organe 21 de la figure 1 et par une autre rondelle 20.
Le cylindre de nickel 30 est supporté de toute manière convena- ble (non représentée) au voisinage de la surface active 38 de l' anode et il est, de préférence, espacé et oentré par rapport à ,ladite anode de la même manière que la cathode dans le tube é- lectronique complet. La pompe à vide- 24 est connectée à l'ou- , verture 23, comme décrit à propos de la figure 1. L'un des con- duoteurs 39 de la source de force électro-motrice 33 est connecté à l'anode et l'autre conducteur 40 est scellé à travers une perle de verre 41, dans ledit organe métallique en forme de cuvette 37
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et relié au cylindre de nickel 30 traité au jet de sable. Les protubérances, ou angles vifs de la surface active 38 de l'anode sont éliminés par brûlage, au moyen du procédé ci-dessus décrit.
Bien qu'on n'ait décrit ci-dessus que deux disposi- tions particulières d'application du procédé de l'invention, il doit être bien compris que cette description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait limiter le domaine de l'invention.
Il est également évident que, bien qu'on ait indiqué certaines valeurs et une certaine séquence d'opérations pour la mise en oeuvre du procédé, dans certains cas, on peut modifier l'ordre desdites opérations, sans sortir des limites de l'invention.