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@ Perfectionnements aux lampes thermioniques".
La présente invention est relative à la fabrication de lam- pes thermioniques et a pour but de perfectionner la méthode de fabrication de ces lampes et de fournir une lampe perfection- née produite par cette méthode.
Sous un aspect, l'invention est applicable à la construc- tion de lampes à grilles multiples ayant des grilles en aligne- ment de telle sorte que par exemple une grille-écran est dis- posée de telle manière que les fils de grille ou, s'il n'y a pas de fils, les parties correspondantes conductrices de la gril. le se trouvent à l'intérieur de l'ombre électronique des fils correspondants ou des parties de commande de la grille de com- mande.
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Dans la fabrication de lampes de ce genre, on a l'habitude de disposer les deux grilles, chacune comme un enroulement en hélice supporté par deux fils latéraux, les enroulements ayant le même pas, et, à un moment approprié dans l'assemblage de la valve, les grilles sont mises en alignement par une méthode op- tique et sont fixées dans cette position relative. Comme cet alignement doit être effectué par un opérateur expérimenté, il a un effet appréciable sous les frais et la vitesse de produc- tion de ces valves,et la précision de l'alignement des grilles dépend, de l'habileté de l'opérateur.
Suivant la présente invention, les grilles à mettre en ali- gnement sont construites comme des éléments individuels avec des parties à mettre en alignement en position relative correc- te par rapport à une partie de la grille, de telle manière, que, lorsque les grilles sont assemblées avec un organe d'espa- cement isolant approprié tel que les pièces d'écartement usuel- les en mica, ces parties de la grille butent contre l'organe d'espacement et donnent ainsi l'alignement désiré.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, on pré- voit une méthode perfectionnée pour la fabrication de grilles pour lampes thermioniques, convenant pour leur emploi à cette fin, dans laquelle on prévoit d'abord une grille enroulée en hé- lice supportée par les fils latéraux usuels ou organes analo- gues, qui est ensuite coupée et façonnée de façon à produire une grille qui est plane et dans laquelle les fils de grille sont rectilignes et parallèles et de préférence à angle droit par rapport aux fils latéraux. Suivant une variante, les grilles peuvent avoir une forme différente de celle d'un plan, par exemple être semi-circulaires, mais, dans ce cas, il est néces- saire que les fils soient à angle droit par rapport aux fils latéraux.
Lorsqu'on fait des grilles de cette manière, deux grilles de ce genre peuvent être assemblées avec un organe d'espacement approprié et le fil d'extrémité (ou les deux fils d'extrémité)
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de la grille serviront d'organes de mise en position.
Dans les dessins annexés, on a représenté à titre d'exemple certaines formes de réalisation de l'invention. Sur ces des- sins : la fig.l est une vue en élévation d'une lampe réalisée con- formément à l'invention.
La fig. 2 est une vue de la même lampe regardée par le côté droit de la fig.l.
La fig.3 est une coupe par la ligne 3-3 de la fig.l.
La fig.4 est une coupe par la ligne 4-4 de la fig.2.
La fig.5 est une vue en perspective déployée des pièces d'une variante.
La fig.6 est une coupe montrant la disposition des électro- des de la lampe de la fig.5.
Dans cette forme de réalisation, l'invention est appliquée à une lampe du type décrit dans une demande de brevet britanni- n 12.159/44 que copendante/et qui consiste en deux ensembles d'électrodes "tétrodes en faisceau" fonctionnant avec une cathode commune et pouvant s'employer dans les différents étages d'appareils récepteurs ou amplificateurs de radio fonctionnant sur les con- ducteurs principaux, et dans d'autres applications.
Dans la fabrication d'une lampe de ce type, il y a certains avantages à employer des grilles en fil métallique supportées par des fils latéraux, vu que les capacités entre électrodes sont notablement plus basses qu'avec des grilles en tôle métal- lique, et on peut employer les machines et les techniques exis- tantes d'enroulement des grilles, et c'est à une construction de lampe employant de telles grilles en fils métalliques que la présente invention s'applique.
Dans cette forme de réalisation, la lampe comprend une ca- thode 10 à chauffage indirect disposée centralement, qui est située dans des ouvertures de deux organes d'espacement en mica
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11 et 12. L'une de ces pièces d'écartement en mica ou toute les deux peuvent servir à mettre en position l'ensemble complet d'électrode à l'intérieur de l'enveloppe de verre ou autre 13, de la manière usuelle.
De chaque c8té de la cathode, on a disposé deux grilles de commande 14X, 14Y qui sont de forme plane, en échelles,et dont chacune consiste en deux fils latéraux 14a qui supportent une série de fils de grille 14b parallèles et équidistants ; gril- les sont portées également par les pièces d'écartement en mica 11,12. On a associé aux grilles de commande des grilles-écrans 15X,15Y respectivement, qui sont de construction semblable mais qui sont de préférence relativement plus larges à cause de l'es- pacement plus grand des fils latéraux 15a et dont les fils de grille 15b, espacés de la même distance que les fils de grille 14b des grilles de commande, sont en alignement avec ces fils de grille.
Un écran électrostatique 16 en forme de double botte, pré- sentant en coupe transversale la forme de deux E tournés l'un vers l'autre, est disposé de façon à s'étendre entre les paires de grilles de commande et des grilles-écrans en relation, de ma- nière que les âmes centrales des E s'approchent de près des bords de la cathode 10, ce qui procure un écran effectif entre les deux sections, et l'une des bottes formées par les moitiés oppo- sées des B enferme les extrémités des grilles de commande et des grilles-écrans. Cette botte complexe formant écran est éga- lement montée dans les pièces d'écartement en mica au moyen de petites oreilles 16a passant à travers des trous poinçonnés dans le mica.
A la base de la lampe, on a prévu un autre écran plan 17 soudé par points aux oreilles; à la partie supérieure de la lampe, un autre écran plan 18 ou, pour des raisons décri- tes plus loin, deux écrans sont soudés aux oreilles faisant sail- lie à travers la pièce d'écartement supérieure en mica. De cette manière, en réalisant la cathode sous la forme d'un tube aplati,
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il est possible de créer un écran médian sensiblement continu entre les deux ensembles de l'électrode.
Les anodes 19 des deux valves sont sensiblement des plaques métalliques planes tournées vers l'ouverture entre les écrans en bottes parallèles aux plans des grilles de commande et des grilles-écrans; les bords des anodes peuvent être prolongés jusqu'aux cOtés ou au delà des c8tés des écrans en bottes et/ou sous un angle par rapport à ces derniers pour augmenter la su- perficie dissipant la chaleur de l'anode, comme le montre la fig.3.
La base de la lampe peut être du type représenté dans un autre brevet mentionné, consistant en un disque d'obturation 20 en verre dans lequel sont montés une s érie de fils métalli- ques 21 dont les parties inférieures s'étendent à travers le fond de l'enveloppe de lampe complétée et forment des broches de contact pour la -lampe tandis que les parties supérieures forment des moyens de support et les connexions vers l'ensemble de l'électrode achevé. Les broches individuelles peuvent être reliées par des bandes 20 aux électrodes dans l'ordre de suc- cession représenté à la fig.4, où A représente l'anode,Gl et G2 représentent la grille de commande et la grille-écran respec- tivement, K la cathode et H le dispositif de chauffage. Les suffixes X et Y représentent les deux ensembles de lampe.
Il est avantageux d'employer les deux conducteurs d'anode et le conducteur de cathode comme un support en trois points pour le système d'électrode achevé.
Comme on l'a mentionné précédemment, l'alignement des api- res de la grille de commande et de la grille-écran de la sectior, individuelle de lampe implique certaines difficultés, mais cet alignement est facilité par la présente invention. Lors de la fabrication des grilles de la forme décrite ci-dessus, par laquelle l'alignement peut être obtenu facilement, on préfère enrouler d'abord une grille sur une machine d'enroulement de grille du type usuel, mais en employant quatre fils latéraux,
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de façon à fournir une grille rectangulaire en forme de botte dont les spires sont en hélice. Les spires peuvent être fixées aux fils latéraux par des rainures ou des fentes ménagées dans ces derniers, par enroulement des fils dans les rainures et en- suite par rabattement des bords des rainures par-dessus les spi- res du fil de grille.
La grille en forme de boite ainsi formée est alors découpée pour former deux grilles en échelles consistant en des fils la- téraux reliés par les spires maintenant tranchées. A ce moment, les grilles sont quelque peu incurvées par suite de la tension imprimée aux fils pendant l'opération d'enroulement, et les fils de grille ne sont pas à angle droit par rapport aux fils latéraux par suite de la méthode d'enroulement en hélice. Les grilles de commande et les grilles-écrans sont semblables à part la largeur un peu plus grande de la grille-écran ; pas d'enroulement des grilles est le même.
Chaque grille e st ensuite façonnée dans une presse pour pro- duire un aplatissement des fils latéraux de la grille comme on l'a indiqué à la fig.3, et les fils de grille sont en même temps tendus en vue de faire en sorte que les fils de grille soient sensiblement à angle droit par rapport aux fils latéraux et soient rectilignes et parallèles. Cette opération est effec- tuée dans une presse ayant deux faces supérieures et deux faces inférieures ; la grille est serrée par rapprochement des faces supérieures et inférieures et la grille ainsi serrée e st alors étendue par séparation latéralement des faces supérieure et in- férieure.
Les grilles ainsi produites ont certains a vantages. Le principal avantage réside dans le fait que les grilles sont uni- formes quant au pas et, comme les grilles sont planes, il est possible d'obtenir un alignement précis sur toute la longueur des fils de grille correspondants.
On peut observer¯qu'avec les grilles de construction habi- tuelle, enroulées sur des fils latéraux et de coupe transversale
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circulaire ou ovale, il n'est pas possible pour la grille de commande d'abriter complètement la grille-écran du courant pri- maire d'électrons.
Si le même pas et la position.optimum des fils de la grille de commande et de la grille -écran sont adop- tés, la grille de commande peut empêcher la grille-écran d'ttre frappée par des électrons qui se déplacent normalement à partir de la surface de la cathode, à part des électrons qui se déplaè cent dans le plan à angle droit par rapport à l'axe longitudi- nal de la grille enroulée, mais avec une composante tangentiel- le dans ce plan, c'est-à-dire non dirigée réellement radialement vers l'extérieur, il y a un trajet possible de la surface de cathode vers la grille-écran dans laquelle la grille decommande n'est pas interposée.
En d'autres termes, avec des grilles enroulées, chaque point sur la grille-écran peut "voir" la surface de cathode excepté le point immédiatement sous lui. Le fait que la grille de com- mande fonctionne habituellement à un potentiel négatif tend à amener les trajectoires d'électrons à s'écarter des fils de la grille de commande, de telle façon que l'ombre électronique est plus large que l'ombre optique et chaque point de la grille* écran ne reçoit pas nécessairement des électrons de toutes les parties de la cathode qu'il "voit", mais le fait subsiste qu' un alignement physique complet des grilles hélicoïdales ne donne pas la protection désirée de la grille-écran par rapport aux électrons primaires.
D'autre part, aux endroits où les fils de la grille de com- mande et de la grille-écran sont rectilignes et parallèles, chaque point sur le fil de grille-écran peut "voir" moins de surface de cathode que ce n'est le cas avec des grilles héli- cotdales, et le potentiel négatif de la grille de commande est plus efficace si on concentre le courant primaire à travers les interstices de la grille-écran, et l'ombre électronique est délimitée plus nettement.
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Un autre avantage consiste en ce que le pressage des grilles a pour résultat un degré de durcissement au travail de la matière et que les grilles résultantes sont robustes et moins susceptiè bles de s'endommager qu'une grille non pressée ou qu'une gril- le enroulée. Un autre avantage consiste en ce que la pression sur les fils latéraux de la grille produit un aplatissement, de telle façon que les fils latéraux peuvent être placés dans des fentes allongées des pièces d'écartement en mica de la lampe et sont donc maintenus contre toute rotation. L'aplatissement des fils latéraux permet également aux deux grilles de commande, une de chaque coté de la cathode, d'8tre rapprochées plus fortement et donc plus près de la cathode ou de l'écran médian avec moins entre de risque de court-circuit/la grille et la cathode.
Pour obtenir une grille écran pour commander l'espacement de grille, les grilles-écrans sont disposées avec les fils de grille du c8té des fils latéraux le plus proche de la cathode, tandis que les fils des grilles de commande sont sur les c8tés des fils laté- raux éloignés de la cathode, comme on l'a représenté à la fig.
3. Vu que l'espacement de la cathode à la grille de commande est également petit, les fils latéraux de la grille de comman- de sont très près de l'écran médian et l'aplatissement des fils latéraux augmente d'une grandeur appréciable la longueur du trajet de fuite le long du mica.
Lorsqu'on assemble la lampe, les diverses électrodes sont introduites dans les pièces d'écartement en mica et sont soudées par points en position de la manière habituelle. Vu que l'ali- gnement des grilles dépend du fil de grille terminal des grilles maintenues en position de butée contre le mica, il est désirable de maintenir les deux fils latéraux de chaque grille de commande contre une pièce d'écartement -en mica; ceci peut être effectué par soudage d'une courte pièce de métal aux parties des fils latéraux faisant-saillie à travers la pièce d'écartement, l'ex- trépité de la bande reposant contre la surface externe du mica;
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la bande de liaison 20 est de préférence utilisée dans ce but.
Les électrodes sont assemblées complètement sur les pièces d'écartement en mica et, pour réduire les possibilité d'endom- magement de certaines des petites pièces pendant l'attachement ultérieur à la base préformée, il est préférable de prévoir des points de liaison robustes pour toutes les électrodes ; fils de chauffage peuvent donc être soudés par point aux ancrages 21 sur les pièces d'écartement et les bandes de liaison sont soudées à ces électrodes qui ne peuvent pas être soudées directement aux broches de la base.
La lampe est assemblée avec l'écran médian 17 s'étendant à travers la base de la lampe entre les connexions des deux sec- tions de lampée et de petits écrans en ailes 17a attachés à l'é- cran médian peuvent être disposés pour abriter les connexions d'anode individuelles ou les autres fils d'électrodes provenant des connexions de grille de commande dans chaque section.
La lampe décrite, consistant en le double assemblage tétrode, est utilisable à la manière d'une double lampe habituelle pour de nombreux buts et, comme on l'a déjà établi, peut être utili- sée pour la fonction d'une lampe tout étage, comme on l'a dé- crit dans la demande de brevet copendante. Pour le dernier but, toutefois, il est désirable que la formation d'écran entre les différentes électrodes soit très complète.
Dans le but de fournir une lampe particulièrement appropriée à ce but, on peut modifier la construction décrite plus haut et certaines autres caractéristiques de l'invention apparaîtront d'après cette modification.
Dans cette construction modifiée, représentée aux fig.5 et 6, des moyens sont prévus pour perfectionner l'écran à la fois entre les deux sections de la lampes et également entre les grilles de commande associées et les anodes. L'écran médian, dans cette forme de -réalisation, est établi ou assemblé de fa- çon à former une feuille métallique continue 30 ayant à l'inté- reur une fenêtre centrale rectangulaire 30a qui n'est pas sensi-
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blement plus large que cela n'est requis pour s'adapter à la ca- thode avec un petit jeu de travail aux cotée et aux extrémités.
Près des extrémités de la fenêtre sont prévues des fentes 30b s'étendant latéralement, qui sont destinées à recevoir deux pla- ques de mica 31,32.
Les deux plaques de mica supportent entreellles le manchon de cathode et les grilles de commande et les grilles-écrans non représentées à la fig.5 mais qui sont faites et alignées de la manière décrite précédemment. Dans ce cas, toutefois, les pla' ques de mica sont généralement de forme rectangulaire et sont plus petites que les pièces .d'écartement en mica décrites pré- cédemment.
Le sous-assemblage d'électrodes ainsi formé est ensuite adapté aux écrans disposés un sur chaque côté de l'écran médian.
Ces écrans sont chacun formés comme un plateau rectangulaire peu profond 33 avec des prolongements latéraux 33a aux bords opposés de celui-ci. Lorsque les deux écrans sont attachés à l'écran médian, par soudage par points des prolongements aux bords de l'écran médian, on crée deux logements en forme de bottes dans lesquels les deux sections de lampe sont respecti- vement placées. Les plaques de mica 31,32 du sous-assemblage peuvent faire saillie à travers les fentes 33b dans les bords des plateaux d'abri qui aident ainsi à supporter les plaques de mica et à rendre l'assemblage plus rigide.
La "base" des plateaux-écrans (qui est parlèle au plan de la cathode et des grilles) est munie d'une ouverture rectangu- laire appropriée 33d pour permettre au courant électronique primaire d'atteindre l'anode 34 qui, comme plus haut, est dis- posée à l'extérieur des écrans. Dans ce cas, les anodes peuvent être supportées sur des prolongements 31a,32a des plaques de mica qui s'étendent à travers les fentes dans les plateaux- écrans, ou en partie sur ces prolongements et en partie sur les cohtacts dans la base de lampe non représentée.
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Suivant une autre caractéristique de l'invention, les bords des ouvertures des écrans à travers lesquelles les courants primaires passent sont pourvus d'ailes 33e qui améliorent la formation en faisceau du courant primaire. Les ouvertures .meuvent donc être formées par découpage d'une fente en forme de H dans le plateau et par repliement vers l'intérieur ou l'ex- térieur des ailes ainsi créées ; ailes sont disposées de ma- nière à être parallèles à la longueur des fils latéraux des grilles.Les ailes peuvent être recourbées et inclinées de telle façon, suivant le principe d'optique électronique, par rapport au plan de l'écran, qu'elles améliorent le degré d'abritage obtenu. Le courant d'écran est par conséquent réduit et le fonc- tionnement de la valve amélioré.
Lorsque l'écran en forme de botte s'étend au delà des pla- ques de mica, il abrite efficacement les extrémités faisant saillie des fils latéraux de la grille de commande par rapport à l'anode et réduit donc la capacité grille de commande-anode.
Quel que soit celui des assemblages d'électrodes décrits qui est adopté, la lampe est pourvue d'une enveloppe appropriée et est terminée par obturation, pompage, enlèvement du gaz et activation de la cathode, de la manière habituelle. L'enlève- ment du gaz des électrodes est effectué par chauffage par indues tion de la manière habituelle, mais,,si, les écrans médians ou en forme de bottes sont constuits de façon à être complétés à la fois au sommet et au bas par des prolongements d'écran pour former un circuit complètement fermé, le chauffage des élec- trodes peut être excessif. Par l'emploi de deux écrans ou d'un écran fendu à l'extrémité supérieure de l'assemblage d'électro- des, cet effet peut être réduit et un chauffage excessif peut également être évité par une distribution approprié de la bo- bine de chauffage.
Si on désire un seul écran formant un cir- cuit, le chauffage peut être réduit par utilisation de deux bo- bines de chauffage, une de chaque c8té de la lampe, les champs
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des bobines étant opposés, De cette manière, les anodes peuvent être chauffée sans échauffement d'écran non désiré.