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Tube à décharge pour fréquences très elevées et procédé de fabrication d'un tel tube.
L'invention concerne des tubes à décharge, en parti- culier des tubes munis d'électrodes planes et d'une cathode qui comporte une partie émettrice disoïdale.
Dans ces tubes, par exemple des tubes à rayons catho- diques, des tubes à rayons concentrés, des tubes spéciaux pour ondes très courtes etc., la cathode est en général constituée par une partie discoldale qui est recouverte d'une matière émettrice et qui est fixée perpendiculairement à l'axe longi- tudinal d'un organe tubulaire. En général, cet organe tubu- laire dans lequel est logé l'élément cbauffant, sert à fixer la cathode dans le tube. Ces cathodes sont parfois classées, suivant leur forme, en cathodes en forme de pot, et en cathodes en forme de champignon. La partie émettrice discoïdale ne doit
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pas nécessairement être plane, elle peut être convexe, concave, conique ou même être profilée.
L'invention concerne en outre un procédé de fabrication d'un tel tube.
Dans la fabrication de tubes à électrodes planes qui doivent comporter une telle cathode à partie discoïdale émet- trice disposée à très petite distance d'une grille plane, le montage des électrodes suscite des difficultés. En général, après sa mise en place, une telle cathode était de préférence soudée par sa partie cylindrique à une ou plusieurs tiges- supports. Ceci peut cependant provoquer la déformation des tiges et donc modifier l'écartement de la cathode et la grille de sorte qu'il est impossible de régler d'avance cet écartement.
Dans un tube à décharge conforme à l'invention, tube dont le système d'électrodes comporte une ou plusieurs élec- trodes planes et une cathode à partie émettrice discoïdale, on obvie à cet inconvénient par le fait que la cathode est montée sur une pièce cylindrique, dont une paroi est con- stituée, au moins partiellement, par du métal perforé et que cette pièce est fixée à un tube métallique scellé dans la paroi du tube.
Une telle construction permet d'obtenir de manière très simple un montage très précis. Après le cintrage d'une bande de tôle perforée, on couvre le sommet de la pièce cylin- drique obtenue, par une cathode à surface émetcrice plane, on remplit de soudure ou d'émail le:? perforations prévues à la. partie inférieure de la paroi, par exemple en laminant cette substance, sous forme de poudre, dans les perforations et en la scellant éventuellement dans ces ouvertures. Les conducteurs d'alimentation de Isolément chauffant peuvent être scellés hermétiquement dans une virole métallique à l'aide d'une perle de verre.
Pendant la mise en place de l'élément chauffant, cette virole parvient dans la piece cylindrique à paroi per- forée; on glisse cette pièce cylindrioue dans une douille, ,par exemple en cuivre, qui est scellée dans le fond du tube;
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le glissement s'effectue avec un certain frottement.
La paroi perforée de la pièce cylindrique est quelque peu élostioue, de sorte que le frottement sur la douille s'obtient très facile- ment par exemple en modifiant légèrement les dimensions de la pièce cylindrique en y exerçant une traction ou une compression, ce qui diminue ou augmente son diamètre. A l'aide d'un mi- croscope par exemple, on peut alors amener la surface émettrice de la cathode rigoureusement à la distance requise de la pre- mière grille; il suffit de déplacer en conséquence la pièce cylindrique dans la douille scellée. On chauffe l'extrémité de la pièce cylindrique ressortant du tube ; lasoudure ou l'émail s'écoule des ouvertures et soude hermétiquement la paroi perforée à la douille scellée ainsi qu'à la virole.
La paroi perforée sera, de préférence, en matière extensible, telle que de la tôle dans laquelle sont ménagées de petites incisions, dont, par extension de 1a tôle, on forme des ouvertures. Cette pièce cylindrique en métal perforé est en outre d'importance essentielle pour réduire la conduction de chaleur de la cathode. En outre, on peut entourer le bord extérieur de la partie émettrice discoidale de la cathode d'un cylindre con- stitué par une mince feuille, pour réduire le rayonnement de chaleur de l'élément thermique. Si cette feuille est très mince elle n'affectera que très légèrement les pertes de chaleur par conduction.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien com- prendre comment l'invention peut être réalisée, les particulari- tés qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
Sur la figure, 1 est l'ampoule du tube dans lequel sont scellées les électrodes discoidales à savoir une anode 2 et une grille 3, par exemple à l'aide de flasques métalliques.
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La cathode qui comporte à sa partie supérieure une partie dis- coldale 4 recouverte d'une matière émettrice 5, est montée sur une pièce tubulaire 6, dans laquelle est fixé l'élément chauf- fant isolé 7. Les fils d'alimentation 8 de cet élément chauf- fant sont scellés hermétiquement à l'aide d'une perle de verre 9, dans une virole métallique 10 à paroi massive ; virole est disposée dans la partie inférieure d'une pièce cylindrique 11 conforme à l'invention. Cette pièce 11, à paroi perforée, est fixée à l'aide de soudures 15, dans la douille en cuivre 13 qui est scellée dans le fond du tube 12. Cette soudure 15 assemble aussi hermétiquement la pièce 11 à la virole 10.
Au lieu de soudure, on peut aussi utiliser de l'émail. Le but es- sentiel de la virole 10 est de permettre le montage hermétique de la perle de verre 9, car sinon, pendant le scellement des conducteurs 8 dans cette perle, la soudure ou l'émail serait déjà porté à fusion. Autour de l'extrémité supérieure de la pièce 11, on peut enrouler une feuille 14 pour réduire la ra- diation de chaleur de la pièce tubulaire 6 et la résistance aux courants à haute fréquence. La virole 10 peut être fermée par un bouchon de céramique 16, qui ressort du tube.
La cathode se place dans le tube de la manière suivante. Après l'introduction de la cathode et de la pièce tubulaire 6 dans la pièce cylindrique 11, et la fixation de cette cathode par exemple par pinçage ou soudure, la virole 10, dans laquelle l'élément chauffant 7 est déjà fixé, à l'aide des conducteurs 8 et de la perle 9,est glissée dans la pièce cylindrique 11 de manière que l'élément chauffant occupe la place requise. On glisse alors l'ensemble dans la douille 13; pour obtenir le frottement requis entre la pièce cylindrique 11 et la douille 13, on étire ou comprime quelque peu la pièce cylin- drique.
A l'aide d'un microscope par exemple, on amène la surface émettrice 4 à la distance requise de la grille 3, et @
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on porte à fusion la soudure ou l'émail introduit d'avance dans une partie des ouvertures de la pièce cylindrique perforée 11.
La soudure ou l'email coule et assemble alors hermétiquement la pièce cylindrique 11 à la virole 10 et à la douille 13. Le bou- chon céramique 16 sert à empêcher la déformation, pendant le trans- port et la mise en place des connexions, de la cathode de la partie dépassante de la virole 10 et du cylindre 11 et l'en- dommagement de la perle de verre 9. Eventuellement l'un des conducteurs 8 peut être relié à la virole 10.
Bien que le mémoire ne décrive au'une forme d'exécution déterminée de l'invention, il va de soi que l'on peut aussi uti- liser des cathodes d'une qutre forme, et en outre, la présence de la virole servant à sortir les conducteurs de Isolément chauffant, n'est nullement essentielle pour 1 invention.
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Discharge tube for very high frequencies and method of manufacturing such a tube.
The invention relates to discharge tubes, in particular tubes provided with planar electrodes and a cathode which has a disoidal emitting part.
In such tubes, for example cathode ray tubes, concentrated ray tubes, special very short wave tubes etc., the cathode is generally constituted by a discoidal part which is covered with an emitting material and which is fixed perpendicular to the longitudinal axis of a tubular organ. In general, this tubular member in which the cbauffant element is housed serves to fix the cathode in the tube. These cathodes are sometimes classified, according to their shape, into pot-shaped cathodes, and mushroom-shaped cathodes. The discoidal emitting part must not
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not necessarily be flat, it can be convex, concave, conical or even be profiled.
The invention further relates to a method of manufacturing such a tube.
In the manufacture of tubes with flat electrodes which must include such a cathode with an emitting discoidal part arranged at a very small distance from a flat grid, the mounting of the electrodes gives rise to difficulties. In general, after its installation, such a cathode was preferably welded by its cylindrical part to one or more support rods. This may however cause the rods to deform and therefore modify the spacing of the cathode and the grid so that it is impossible to adjust this spacing in advance.
In a discharge tube according to the invention, a tube whose electrode system comprises one or more plane electrodes and a cathode with a discoidal emitting part, this drawback is obviated by the fact that the cathode is mounted on a part. cylindrical, one wall of which is formed, at least partially, by perforated metal and that this part is fixed to a metal tube sealed in the wall of the tube.
Such a construction makes it possible to obtain very precise assembly in a very simple manner. After bending a strip of perforated sheet metal, the top of the cylindrical part obtained is covered, by a cathode with a flat emitting surface, the :? perforations provided for in. lower part of the wall, for example by laminating this substance, in powder form, in the perforations and possibly sealing it in these openings. The heating insulation power conductors can be hermetically sealed in a metal ferrule using a glass bead.
During the installation of the heating element, this ferrule enters the cylindrical part with a perforated wall; this cylindrical part is slid into a socket, for example made of copper, which is sealed in the bottom of the tube;
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sliding takes place with a certain amount of friction.
The perforated wall of the cylindrical part is somewhat slender, so that the friction on the sleeve is obtained very easily, for example, by slightly modifying the dimensions of the cylindrical part by exerting a tension or a compression, which decreases. or increases its diameter. Using a microscope, for example, it is then possible to bring the emitting surface of the cathode strictly to the required distance from the first grid; it suffices to move the cylindrical part in the sealed sleeve accordingly. The end of the cylindrical part protruding from the tube is heated; the weld or enamel flows from the openings and hermetically welds the perforated wall to the sealed sleeve as well as to the ferrule.
The perforated wall will preferably be made of an extensible material, such as sheet metal in which small incisions are made, of which, by extension of the sheet, openings are formed. This cylindrical piece of perforated metal is also of essential importance in reducing the heat conduction of the cathode. In addition, the outer edge of the discoidal emitting part of the cathode can be surrounded with a cylinder of thin foil, to reduce heat radiation from the thermal element. If this sheet is very thin, it will only slightly affect the heat loss by conduction.
The description which will follow with reference to the appended drawing, given by way of non-limiting example, will clearly show how the invention can be implemented, the particularities which emerge both from the text and from the drawing, of course being part of said invention.
In the figure, 1 is the bulb of the tube in which the discoidal electrodes are sealed, namely an anode 2 and a grid 3, for example using metal flanges.
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The cathode, which has at its upper part a distal part 4 covered with an emitting material 5, is mounted on a tubular part 6, in which is fixed the insulated heating element 7. The supply wires 8 of this heating element are hermetically sealed using a glass bead 9, in a metal shell 10 with a solid wall; ferrule is arranged in the lower part of a cylindrical part 11 according to the invention. This part 11, with a perforated wall, is fixed by means of welds 15, in the copper sleeve 13 which is sealed in the bottom of the tube 12. This weld 15 also hermetically assembles the part 11 to the ferrule 10.
Instead of soldering, you can also use enamel. The essential purpose of the ferrule 10 is to allow the hermetic mounting of the glass bead 9, because otherwise, during the sealing of the conductors 8 in this bead, the solder or the enamel would already be brought to fusion. Around the upper end of the part 11, a foil 14 can be wound to reduce the heat radiation of the tubular part 6 and the resistance to high frequency currents. The ferrule 10 can be closed by a ceramic plug 16, which protrudes from the tube.
The cathode is placed in the tube as follows. After the introduction of the cathode and the tubular part 6 into the cylindrical part 11, and the fixing of this cathode, for example by clamping or welding, the ferrule 10, in which the heating element 7 is already attached, to the using the conductors 8 and the bead 9, is slid into the cylindrical part 11 so that the heating element occupies the required place. The assembly is then slipped into the socket 13; to obtain the required friction between the cylindrical part 11 and the sleeve 13, the cylindrical part is stretched or compressed somewhat.
Using a microscope, for example, the emitting surface 4 is brought to the required distance from the grid 3, and @
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the solder or enamel introduced in advance into part of the openings of the perforated cylindrical part 11 is brought to fusion.
The solder or the enamel flows and then hermetically assembles the cylindrical part 11 to the ferrule 10 and to the sleeve 13. The ceramic stopper 16 serves to prevent deformation, during transport and the installation of the connections, of the cathode of the protruding part of the ferrule 10 and of the cylinder 11 and the damage to the glass bead 9. Optionally one of the conductors 8 can be connected to the ferrule 10.
Although the specification does not describe a specific embodiment of the invention, it goes without saying that one can also use cathodes of a different form, and in addition, the presence of the ferrule serving to remove the conductors from the heating insulation, is by no means essential for the invention.