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DISPOSITIF A DECHARGE EN MILIEU GAZEUX.
La présente invention se rapporte à un dispositif à décharge en milieu gazeux dans lequel on déplace positivement la position de la décharge., de manière à permettre la commande du transfert de cette décharge entre une pluralité de cathodes successives.
Dans les dispositifs utilisés pour effectuer des calculs sur des nombres, on a reconnu que tout dispositif présentant une pluralité d'et @ états d'équilibre peut être utilisé pour effectuer les opérations d'emmagasi- nage des nombreux ou de commutation multiple. Dans ces dispositifs du type à décharge en milieux gazeux, le problème revient à prévoir des moyens pour produire le transfert d'une décharge entre ces états d'équilibre. En outre, il est désirable qu'un tel dispositif n'utilise qu'un nombre minimum d'appareils auxiliaires pour effectuer ce transfert.
Dans ce buts il est désirable aussi que les conditions électriques dans chaque état d'équilibre soient similaires, plutôt que progressivement différentes, ce qui évite la nécessité d'un disposi- tif de "redise à zéro" pour rendre possible une opération cyclique.
Le dispositif conforme à l'invention remplit ces buts au moyen d'une anode commune coopérant avec une pluralité de cathodes, de telle manière que des impulsions envoyées au dispositif produisent un transfert positif de la . décharge d'une cathode à la suivante, dans une direction déterminée par les propriétés géométriques de ces cathodes.
Le principe de ce transfert repose sur l'observation que lorsqu'une décharge en mileux gazeux se fait entre l'une de deux électrodes s'excluant,mutuellement et une troisième électrode commune (par exemple en introduisant ùne résistance commune en série dans le réseau d'alimentation commun) la décharge est transférée sur l'électrode ayant le potentiel lé plus élevé relativement à l'électrode commune, à la seule condi- tion que datons appropriés provenant d'une source artificielle soient pré- sents dans 1'espace de décharge entre l'électrode commune et l'électrode à potentiel élevé. Le dispositif selon l'invention permet que les potentiels ca- thode-anode des cathodes adjacentes à la cathode assurant la décharge soient.
supérieurs au potentiel de la cathode de décharge, en'prévoyant simplement
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pour chaque cathode une résistance séparée en série. Ainsi, le courant de décharge en passant dans la résistance fait tomber le potentiel de la ca- thode correspondante, relativement aux cathodes voisineso Cette condition est stable,jusqu'à ce que, pour un choix approprié des résistances en sé- rie, un dispositif quelconque produise une densité ionique dans l'espace re- latif à l'une des autres cathodeso La densité ionique nécessaire au transfert peut être obtenue en utilisant le phénomène de l'extension de la lueur ca- thodique,
en même temps qu'une structure géométrique des cathodes telle que le point de décharge de chaque cathode se trouve adjacent à un point de 1' une des cathodes voisines qui est plus éloigné de son point de déchargée En d'autres termes.,les cathodes (de préférence des cathodes allongées en forme de tiges) présentent chacune un sommet relativement proche de l'anode commune, le reste de la cathode présentant une surface qui s'incline pro- gressivement vers sa "racine" depuis l'anodeo Par conséquent, la rupture de la décharge se produit au sommet, là où l'espace est le plus court, et, pour des pressions et des courants appropriés, la lueur cathodique ainsi formée s'étend progressivement le long de la surface de la cathode, loin du sommet,
quand le courant augmenteo La résistance en série commune limite ordinaire- ment cette extension de la lueur à une petite région proche du sommet de cet- te cathode. De plus, chaque sommet de cathode est disposé de manière que son espace anodique se trouve placé entre l'anode et la "racine" de l'une des cathodes adjacentes
Par conséquent, si une impulsion de courant positive est appliquée au courant de décharge (par exemple en appliquant une impulsion de tension à travers la résistance en série), la lueur cathodique de la décharge s'étend le long de la cathode correspondante vers la "racine" de celle-ci, jusqu'à ce que la cathode transporte la lueur cathodique à proximité immédiate de l'es- pace de décharge de la cathode adjacente., Cette circonstance répond aux condi- tions mentionnées ci-dessus pour le transfert,
en établissant une densité io- nique dans l'espace à plus haut potentiel, et le transfert de la décharge est effectué dans la direction déterminéapar l'une des cathodes successives adja- centes dont le sommet se trouve au-dessous de la racine de la cathode de dé- charge initiale Afin de garantir le rétablissement d'une condition stable de décharge après le transfert.. chaque résistance individuelle de cathode pos- sède une capacité en parallèle, de façon à empêcher un comportement oscilla- toireo La longueur de l'impulsion d'entrée doit être choisie par conséquent selon les constantes de temps des produits R x C des cathodes.
L'invention a pour but de prévoir un compteur décade compact et peu coûteux permettant une opération en cascade sans équipement auxiliaire
Le dispositif à décharge en milieu gazeux selon l'invention est ca- ractérisé en ce qu'il comprend une anode et une pluralité de cathodes allon- gées présentant chacune un premier point se rapprochant le plus étroitement de l'anode et un second point plus éloigné de l'anode que le premier point susdit, les cathodes étant disposées de manière que ledit premier point d' une cathode donnée se trouve plus près dudit point d'une cathode adjacente que du premier point de cette dernièreo
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples, trois formes d' exécution du dispositif objet de l'inventiono
La fig. 1 est une représentation schématique de la première forme d'exécution.
La fige 2 est une représentation schématique de la deuxième forme d'exécution destinée à une opération cyclique en cascadeo
La figo 3 est une coupe de la troisième forme d'exécution, par la ligne 3=3 de la fig. 4,
La fige 4 est une coupe par la ligne 4-4 de la figo 30
Le tube représenté à la fig. 1 comprend une enveloppe 1 pour l'at- mosphère gazeuse, le gaz étant à une pression réduite propre à l'apparition du phénomène de la lueur cathodiqueo Le gaz peut être du néon, de l'hydro- gène, ou tout autre gaz ou mélange de gaz approprié qui ne réagit pas d'une
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manière notable avec les matériaux constituant les divers éléments et l'en= veloppe.
Une anode commune 2 en forme de tringle s'étend sur toute la lon- gueur du tube cylindrique et sort du tube, au niveau d'un joint, pour per- mettre la connexion à une batterie 7 et à une résistance de limitation 8 en série.
Des cathodes 3 4, 5 et 6 entrent dans le tube par des tubulures radiales, comme représenté, elles sont courbées ensuite avec un rayon de courbure appréciable et s'inclinent vers le bas et vers l'anode 1 pour for- mer des espaces anode-cathodes 3', 4', 5' et 6' respectivement. La forme géométrique de ces électrodes est telle que l'espace de décharge 4' de la cathode 4 soit situé au-dessous ou proche de la courbure ou de la "racine" de la cathode 3. De même, les espaces 5' et 6' se trouvent respectivement au-dessous des racines des cathodes 4 et 5. Par conséquent, l'espace de dé- charge de chaque cathode est situé à proximité de la portion de la cathode adjacente qui présente en dernier lieu la lueur cathodique quand le courant de décharge de cette cathode adjacente est augmenté.
Chacune des cathodes 3, 4, 5 et 6 est associée à une résistance 10 et à un condensateur 11 en pa- rallèleo Les extrémités des groupes résistance-condensateur éloignées des cathodes sont normalement connectées ensemble et à la résistance de limita- tion 8. Un interrupteur 12, normalement fermé, est prévu pour l'établissement initial de la décharge de la cathode 30
Lors du fonctionnement du dispositif, une décharge est produite sur la cathode 3 par ouverture de l'interrupteur 120 Par un choix approprié des résistances 8 et 10 selon la batterie de tension 7 donnée, la pression et l'espace des électrodes dans le tube, cette décharge peut être limitée à une lueur cathodique couvrant seulement le sommet de la cathode 3.
Dans ces conditions, la décharge est stable et se continue aussitôt après la fermetu- re de l'interrupteur 12, par le fait que la chute de tension dans la résis- tance 8, produite par le courant de décharge.}! réduit les potentiels des au- tres cathodes au-dessous des potentiels de décharge normaux relativement à l'anode commune. Si, cependant,, une impulsion de tension est appliquée à des bornes 9 avec la polarité indiquée, le courant de décharge augmente et il se produit une extension correspondante de la limite de la lueur sur la cathode 3.
Tandis que cette lueur étend sa limite, elle transporte avec elle une région de densité-ionique jusqu'à ce que l'espace 4' se trouve dans une région présentant en abandance des ions utilisables Cette condition abais- se effectivement la tension de décharge de l'espace 4', et en conséquence ce dernier capture la déchargée Cette capture est favorisée par les conden- sateurs 11 associés aux cathodes 3 et 4, puisque le premier tend à mainte- nir le haut potentiel de la cathode 4, et le dernier à maintenir le potentiel abaissé de la cathode 3, Ainsi, le courant instantané dans la résistance 8, pendant le temps très bref où les deux cathodes 3 et 4 sont conductrices, est suffisant pour abaisser le potentiel de la cathode 3 jusqu'au point d'extinc- tion,
alors que la cathode 4 est encore à un potentiel permettant, en vertu de son condensateur 11, de soutenir la déchargée Par conséquent, l'impulsion d'entrée ayant subsisté jusqu'à maintenant, la décharge reste stable sur la cathode 4 puisque l'espace anode-cathode de la cathode 3 proche de sa racine a un potentiel de décharge très élevé, et puisque l'espace au sommet de la cathode 5 est éloigné de la courte portion de la cathode 4 qui est le siège de la lueur.. dans la condition prévalant en l'absence d'une impulsion. Des impulsions d'entrée subséquentes sur les bornes 9 transfèrent de même la dé- charge aux cathodes 5 et 6 successivement,, assurant ainsi une opération de comptage.
Il est évident que l'impulsion d'entrée doit être d'une forme ap- propriée,, en amplitude et en durées puisqu'une seule impulsion étendue peut obliger la décharge à se déplacer successivement sur toutes les cathodes.
Le dispositif représenté à la fig. 2 est constitué par un tube en forme de tore. Il fonctionne d'une manière identique au dispositif de la Fig. 1 et représente simplement une extension d'un tube linéaire sous forme cyclique.Il comprend une enveloppe 14 en verre., renfermant une anode cir- culaire commune 15 et dix cathodes 16 et 25, toutes scellées sur l'enveloppe,
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dans les positions représentées. Les fonctions des résistances 108-des con- densateurs Ils, de la batterie 7, de la résistance de limitation 8 et de 1' interrupteur 12 sont identiques à celles des parties correspondantes du dis- positif de la fige 1.
L'ouverture et la fermeture de l'interrupteur 12 conditionne le tu- be pour la décharge sur la cathode 16. Des impulsions subséquentes, de la po- larité représentée, envoyées sur les bornes d'entrée 16', produisent le trans- fert de la décharge sur les diverses cathodes, pour chaque impulsion succes- sivement, dans le sens des aiguilles d'une montre, jusqu'à ce que la décharge, lors de la dixième impulsion, retourne sur la cathode 16. Ce retour du courant de décharge par la résistance 10 associée à la cathode 16 produit une impul- sion de tension momentanée qui passe dans un condensateur de couplage 38 et qui apparaît sur les bornes de sortie 17. Cette impulsion de sortie peut être appliquée à un second compteur à décade comme impulsion d'entrée, en vue d'une opération en cascade.
Le tube représenté aux fig. 3 et 4 est destiné à une production mas- sive et son exécution est plus compacte que celle des tubes selon les fig. 1 et 2, bien que les principes du fonctionnement soient les mêmes. Ce tube com- prend une enveloppe cylindrique 39, en verre,, remplie d'un gaz à une pression appropriée, à travers la base de laquelle passent dix cathodes 28 à 37 en for- me d'aiguille et un conducteur 26 supportant à son extrémité une anode 27 en forme de disque. Les dix cathodes 28 à 37 parallèles sont de préférence en tungstène, et sont courbées en un point constituant la "racine" de chaque ca- thode.
L'extrémité de chaque cathode est le point de la cathode le plus rap= proché de l'anode commune. En outrel'extrémité de chaque cathode se trouve approximativement sur la plus courte ligne reliant la racine de la cathode pré- cédente à l'anode commune. Cette structure géométrique assure les conditions nécessaires au fonctionnement du tube, c'est-à-dire que cette structure est telle que l'extension de la lueur cathodique d'une cathode produise une région de densité ionique ambrassant l'espace de décharge de la cathode adjacente sui- vante.
Il est évident que la forme d'exécution du dispositif conforme à l'invention peut être modifiée, tant que la structure met en jeu les princi- pes indiqués ci-dessus. C'est ainsi,, par exemple, que les conducteurs reliés aux cathodes peuvent être dirigés géométriquement directement vers le point de décgarge anodique initial, et s'éloigner ensuite vers une "racine" qui peut être le sommet des conducteurs cathodiques.
REVENDICATIONS.
1) Dispositif à décharge en milieu gazeux, caractérisé en ce qu' il comprend une anode et une pluralité de cathodes allongées présentant chacune un premier point se rapprochant le plus étroitement de l'anode et un second Point plus éloigné de l'anode que le premier point susdit, les cathodes étant disposées de manière que ledit premier point d'une cathode donnée se trouve plus près dudit second point d'une cathode adjacente que du premier point de cette dernière.