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APPAREILS A DECHARGE ELECTRONIQUE A GAZ.
La présente invention est relative à des appareils à décharge électronique à gaz, comportant plusieurs électrodes formant des intervalles de décharge, la décharge à travers l'un desdits intervalles étant telle, qu'elle réduise la tension d'amorçage de la décharge à travers un autre desdits inter- valles.
@@ est bien connu que, pour provoquer une décharge entre des électrodes dans une atmosphère gazeuse, une tension minimum doit être établie entre lesdites électrodes. Cette tension d'amorçage de décharge dépend des dimensions de l'in- tervalle entre les électrodes, de la nature et de la pression de l'atmosphère gazeuse et du nombre de particules chargées (ions ou électrons) présentes à proximité de l'intervalle de décharge. Lorsque la décharge a été amorcée, une tension inter- électrode beaucoup plus faible permet de la maintenir. En outre,
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s'il existe un autre intervalle à proximité, de sorte que les particules chargées provenant de la décharge irradient ledit intervalle, la tension d'amorçage de la décharge à travers .Ledit intervalle est réduite.
Ainsi, dans un tube où une dé- charge est provoquée entre la cathode et une électrode de dé- clenchement telle que lorsqu'un faible courant de l'ordre de quelques milliampères, passe entre lesdites électrodes, la tension d'amorçage de la décharge de l'intervalle principal, c'est-à-dire entre anode et cathode, peut être réduite d'au moins 50 volts, suivant la grandeur du courant entre l'élec- trode de déclenchement et la cathode.
On a proposé antérieurement de monter un certain nombre de tubes comportant une anode, une cathode et une électrode de déclenchement, comme décrit ci-dessus, à l'aide d'éléments de montage extérieurs tels que, lorsque le premier -cube est rendu conducteur, une tension tirée de son circuit extérieur soit appliquée à l'électrode de déclenchement du tube suivant de manière à le sensibiliser. Si, dans ces condi- liions, une impulsion de tension est appliquée au système, la- dite impulsion ayant une grandeur suffisante pour excéder la tension de déclenchement de décharge d'un tube ainsi sensibilisé mais insuffisante pour déclencher un tube non sensibilisé, ledit -cube sensibilisé est alors rendy conducteur.
Celui-ci sensibi- lisé à son tour le tube suivant de sorte qu'avec l'application de tensions successives, les tubes sont déclenchés l'un après .L'autre. La série d'opérations qui vient d'être décrite peut être appliquée, notamment, à un compteur d'impulsions de ten- sion.
Pour réduire l'encombrement, un certain nombre d'éléments convenablement conçus peuvent être assemblés dans une seule enveloppe, la limite étant fixée par le nombre de connexions qui peuvent être facilement scellées dans le pied
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du tube. En conséquence, il peut être avantageux de sensibi- liser les éléments successifs à l'aide de certains.organes autres que des électrodes de déclenchement spéciales, ce qui réduit le nombre de connexions et simplifie le montage extérieur. une autre économie de connexions peut encore être réalisée si une cathode commune est utilisée pour tous les éléments ou, suivant une variante, une anode commune.
En conséquence, l'invention est relative à un appa- reil à décharge électronique à gaz comportant plusieurs éleo- rodes disposées de manière à former des intervalles de décharge, la décharge à travers l'un desdits intervalles étant telle qu'elle réduise la tension de déclenchement de la décharge à travers un autre desdits intervalles. Dans ledit appareil, l'une des électrodes est construite sous forme de plusieurs compartiments, contenant chacun une autre électrode et formant avec la première électrode mentionnée, un intervalle de dé- charge à travers lesdits compartiments, des passages étant prévus pour les ions, pour les électrons ou à la fois pour les uns et les autres, dans les parois de séparation entre les- dits compartiments.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins joints qui représentent, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 représente schématiquement un dispositif d'électrodes conforme à certaines caractéristiques de l'inven- tion.
La figure 2 représente une variante de disposition des électrodes. a figure 3 représente un appareil conforme à cer- taines caractéristiques de l'invention.
L'ensemble d'électrodes de l'une des réalisations,
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telle que celle représentée sur la figure 1, comporte une boite métallique 1, fermée de tous côtés sauf au fond et présentant des cloisons 2, la subdivisant en compartiments distincts. Chaque cloison comporte une petite ouverture 3 et, en face de chacune desdites ouvertures et à sa proximité immédiate., est située une anode 4, sous la forme d'une tige ou d'un fil vertical, Le côté ouvert de la botte est monté sur un isolateur de mica (non représenté), sur lequel sont également montés les fils d'anode. L'ensemble est monté sur un pied et enfermé dans une enveloppe de verre d'une manière connue, convenable, quelconque.
La boîle comprend la cathode du dispositif et la distance entre l'anode 4 et la cloison 2 du premier élément est rendue plus faible que celle entre les anodes et les cloi- sons des autres éléments. Jette disposition a pour but de ga- rantir que l'élément comportant la plus faible distanee est le premier à être déclenché, étant donné que ladite distance détermine, en fait, dans une certaine mesure, la tension de dé- clenchement de la décharge.
Les anodes sont polarisées à une tension convenable et comportent, en série avec chacune d'entre elles, une ré- sistance limitatrice de courant. Si, dans ces conditions, une impulsion de tension de l'amplitude correcte est appliquée à toutes les anodes, ladite Impulsion peut déclencher une dé- charge entre la première anode et sa cloison associée, en rai- son de sa plus faible tension de déclenchement, ,.ne certaine proportion des ions se propageant entre l'anode et la cathode peut alors se précipiter, à travers l'ouverture 3, dans la région anode-cathode de l'élément suivant, uomme déjà décrit, la présence desdits ions a pour effet de réduire la tension de déclenchement de décharge dudit élément suivant, de telle sorte que,
lorsqu'une impulsion de tension est appliquée au
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système, ledit élément suivant est déclenché. Le processus se poursuit par l'application d'impulsions successives, de manière à déclencher les éléments successifs. On peut utiliser cette disposition, soit en comptant visuellement le nombre de compar- timents allumés dans un système compteur, soit en transmettant .Le résultat du comptage à partir des résistances de charge et en lui faisant actionner des relais ou autres dispositifs enre- gistreurs.
Avec un remplissage de 99% de néon et de 1% d'argon à une pression de 10 m/m de mercure, on a constaté que la ten- sion de déclenchement de décharge pour un tube expérimental était telle qu'indiqué dans le tableau numéro 1 qui suit. ues chiffres ont été obtenus sans déclenchement des éléments adja- cents et sont indiqués pour mettre en évidence, conjointement avec le tableau numéro 2, la différence de la tension de dé- clenchement de décharge lorsqu'un élément adjacent est déclenché.
Tableau n 1
EMI5.1
<tb> : <SEP> n <SEP> de <SEP> :tension <SEP> de <SEP> dé- <SEP> : <SEP> tension <SEP> de <SEP> maintien <SEP> poar <SEP> les <SEP> :
<tb>
EMI5.2
: 1 ' él ément : clenahement de: courante indiqués ci-dessous. : : décharge : :---------+--------------.-------------------------------------:
EMI5.3
<tb> : <SEP> 0,5 <SEP> : <SEP> 1,0 <SEP> : <SEP> 1,5 <SEP> : <SEP> 2,0 <SEP> : <SEP> 2, <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 3,0 <SEP> : <SEP>
<tb> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP> ma. <SEP> : <SEP>
<tb>
EMI5.4
:###<###<-#########t.###-
EMI5.5
<tb> 1 <SEP> 101 <SEP> : <SEP> 67 <SEP> : <SEP> 69 <SEP> : <SEP> 71 <SEP> : <SEP> 72 <SEP> : <SEP> 74 <SEP> : <SEP> 75
<tb>
<tb> : <SEP> 2 <SEP> : <SEP> 103 <SEP> : <SEP> 67 <SEP> : <SEP> 71 <SEP> : <SEP> 72 <SEP> : <SEP> 73,5 <SEP> 75 <SEP> :
<SEP> 75,5 <SEP> : <SEP>
<tb> ... <SEP> - <SEP> . <SEP> : <SEP> ...
<tb> : <SEP> 3 <SEP> : <SEP> 102 <SEP> : <SEP> 64 <SEP> : <SEP> 66 <SEP> : <SEP> 67 <SEP> : <SEP> 68 <SEP> : <SEP> 70 <SEP> : <SEP> 71 <SEP> :
<tb>
Tableau n 2
EMI5.6
<tb> :N <SEP> de <SEP> : <SEP> tension <SEP> de <SEP> déclenchement <SEP> de <SEP> décharge <SEP> lorsque <SEP> :
<tb>
<tb> :l'élé-: <SEP> l'élément <SEP> adjacent <SEP> est <SEP> déclenché <SEP> et <SEP> conduit <SEP> les
<tb>
<tb> :ment <SEP> : <SEP> courants <SEP> indiqués <SEP> ci-dessous. <SEP> :
<tb>
EMI5.7
:------+-------------------------------------------------------: : : : 0,5 : 1,0 : 1,5 : 2,0 : 2,5 : 3,0 : ma. : ma. : ma. : ma. : ma. : ma. : 1 g¯**¯--g----g----g----g----g-------g
EMI5.8
<tb> 1 <SEP> Léclenché <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
<tb> : <SEP> Tension <SEP> de <SEP> 89 <SEP> :
<SEP> 83 <SEP> : <SEP> 81 <SEP> : <SEP> 76 <SEP> : <SEP> 74
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> déclenchement
<tb>
EMI5.9
:------:-----------------:---:-----:-----:-----:-----:-------:
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EMI6.1
------l: ----------------: ----""\: * ----fi * ----fi g ----fig 1 ----1:
EMI6.2
<tb> : <SEP> 2 <SEP> : <SEP> Déclenché <SEP> :
<tb>
<tb> : <SEP> 3 <SEP> . <SEP> Tension <SEP> de <SEP> : <SEP> 85 <SEP> : <SEP> 80 <SEP> : <SEP> 77 <SEP> : <SEP> 75 <SEP> : <SEP> 73 <SEP> : <SEP> 71
<tb>
<tb> : <SEP> déclenchement <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
EMI6.3
,¯¯ . ¯¯ ; ¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯; ¯¯¯ ;¯¯ ¯¯ ¯, ¯¯¯¯¯ ; ¯¯¯¯¯ ,¯¯ ¯¯ . ¯, ¯¯¯¯.
EMI6.4
<tb> 2 <SEP> :Déclenché <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
EMI6.5
: 1 : Tension de : 94 93 30 : 88 :
S6 : 84,5 :
EMI6.6
<tb> ----- <SEP> : <SEP> déclenchement <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
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EMI6.7
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EMI6.8
<tb> : <SEP> 3 <SEP> : <SEP> Déclenché <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
<tb>
<tb> : <SEP> 2 <SEP> : <SEP> Tension <SEP> de <SEP> : <SEP> 91 <SEP> : <SEP> 88 <SEP> : <SEP> 87 <SEP> : <SEP> 86 <SEP> : <SEP> 84 <SEP> : <SEP> 83 <SEP> :
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<tb> : <SEP> : <SEP> déclenchement <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<tb>
<tb> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> : <SEP> :
<SEP> :
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.un considérant le tableau n 2, on peut voir que lorsque le premier élément est déclenché ou conducteur, la tension de déclenchement du second élément est réduite, lorsque le courant dans le premier élément augmente. De même, lorsque le second élément est déclenché, la tension dedéclenchement du troisième élément est réduite lorsque le courant augmente dans le second élément et ainsi de suite. Ii y a lieu de faire ressortir que les éléments en amont conducteurs, autres que l'élément immédiatement précédent, n'affectent pas l'élément sensibilisé.
On remarquera que la réduction de la tension de déclenchement de décharge est plus forte lorsqu'on passe de l'élément 1 à l'élément 2, de l'élément 2 à l'élément 3, qu'en sens inverse, c'est-à-dire de l'élément 3 à l'élément 2, de l'élément 2 à l'élément 1. Cette disposition est obtenue en rendant la distance entre une anode et la surface de cathode adjacente inférieure à la distance entre ladite anode et la cloison précédente. On est ainsi assuré que les éléments sont rendus actifs dans un sens seulement, lors de l'application des impulsions de tension successives.
Il est plus facile de faire fonctionner le tube, en ce qui concerne son circuit extérieur, si la différence entre la tension de déclenchement de la décharge, dans la condition de non-sensibilisation et la tension de maintien des éléments est rendue aussi grande que possible. On peut y parvenir
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en recouvrant la surface de la cloison adjacente à l'anode active correspondante de métaux de terres alcalines ou. de leurs oxydes tels que le baryum et le strontium ou un mélange de ceux-ci. En outre, des gaz ou des mélanges gazeux, autres que ceux mentionnés, peuvent être utilisés dans la même but d'augmentation de ladite différence de tension ou encore des combinaisons de gaz ou de mélanges gazeux, en coopération avec des surfaces nues ou revêtues, peuvent être utilisées pour obtenir les conditions de fonctionnement désirées.
Un autre facteur affectant la sensibilité de l'appa- rail. est la dimension des ouvertures des cloisons de liaison.
Plus l'ouverture est grande, plus grande est la sensibilité pour un courant donné, dans l'élément actif.
L'invention n'est pas limitée à quatre éléments et, de plus, lesdits éléments ne sont pas nécessairement en ligne droite, mais peuvent former un anneau, comme représenté sur la figure 2, ce qui permet de mieux utiliser l'espace inté- rieur de l'enveloppe. En outre, bien que, dans la description ci-dessus, l'électrode commune soit conçue comme une oathode, il est évidemment possible de choisir pour électrode commune l'anode et de revêtir de matière émettrice d'électrons les autres électrodes qui, alors, servent de cathodes.
Le dispositif d'électrodes de la figure 1 peut être monté au moyen de ses fils de support 5, sur un pied de verre 6 (figure 3), dans une enveloppe de tube classique 7, la connexion de cathode 8 sortant par le sommet de l'enveloppe.
Le dispositif annulaire de la figure 2 est bien adapté à l'u- tilisation avec un type d'enveloppe à base de verre du type loksol.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nom- breuses variantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées, et sans s'écarter du domaine de l'in-
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vention.