BE499062A - - Google Patents

Description

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  "STEUERBARE GLIMMRELAIS" (RELAIS A GAZ CONTROLE) 
L'emploi de tubes à décharge, à deux ou plusieurs électrodes com- me tubes à courant avec une cathode froide est connu sous le nom de "relais à   gaz'''.  Le mode de fonctionnement ici est tel, qu'en dehors de la cathode et de l'anode il est prévu une troisième électrode, dite d'allumage ou de con- trôle, dont le potentiel est maintenu positif  vis-a-vis   de la cathode. Par une variation le plus souvent faible du potentiel de cette électrode d'allu- mage par une tension dite de contrôle ou d'allumage, on provoque alors l'allu- mage de la décharge entre cathode et anode. On connaît également l'emploi de deux tubes à décharge à deux électrodes raccordés en série dans lesquels les électrodes accouplées remplacent l'électrode d'allumage susdite.

   Dans les mon- tages actuels   aveo   des relais à   gaz   de ce genre,on est cependant obligé, avec de faibles tensions de contrôle, pour obtenir une sensibilité suffisante, de rapprocher   considérablement   aussi bien la tension initiale de l'électrode d'al- lumage que très souvent aussi   la   tension anodique de la limite de   décharge,   et alors un fonctionnement stable du dispositifn'est plus assuré la plupart du temps. Ainsi on est obligé en renonçant à   -une   haute sensibilité de rester sensiblement en dessous de cette limite de décharge, pour éliminer le danger de "l'auto-allumage" non contrôlable. 



     On   obtient cependant une plus grande sensibilité en même temps qu'un fonctionnement stable, selon la présente invention, par le fait qu'on augmente la tension entre l'électrode d'allumage, désignée ci-après par "élec- trode de contrôle", et la cathode ou l'anode,   jusque a.   l'établissement du   cou-   rant appelé initial (courant de Townsend) et   quon   utilise ensuite ce courant pour régler la tension initiale de l'électrode de contrôle près de la tension d'allumage de la zone de décharge, via -un rhéostat Ra Par un choix approprié de la grandeur de cette résistance la tension de l'électrode de contrôle peut être rapprochée   de la     limite   de décharge à une fraction de volt près.

   Une   con-     dition   pour ce   contrôle   de la tension initiale d'électrode de contrôle est la construction appropriée   du   tube, laquelle maintient la tension d'établissement du courant initial en dessous de la tension d'allumage de la zone de décharge. 

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   La grande sensibilité de réaction ou "d'accrochage" lors de l'emploi   d'impulsions   ou -.de -tension alternative pour   l'amorçage   est   ba-   sée en l'occurrence sur le phénomène que par le courant initial dans la zo- ne de décharge contrôlée, la décharge se trouve préparée (excitation préa- lable) et   qu'il   ne faut plus alors   qu'un   faible apport d'énergie pour pro- voquer !-allumage de la zone de décharge contrôlée et,   partant;,   celui du tu- be. La figure 1 montre par un exemple,, comment la tension d'amorçage néces- saire pour   l'allumage. diminue   fortement à mesure que la fréquence augmente. 



   Il est possible   d'utiliser   la dépendance marquée   vis-à-vis   de la fréquence, ou se trouve la tension   d'amorçage   nécessaire pour provoquer l'al-   l,mage   du tube à décharge tout en évitant   l'emploi   de chaînes de tamisage   compliquées,   pour séparer des impulsions d'amorçage de fréquence différente, ou encore pour allumer à volonté, via un seul conducteur d'amenée, des tubes à décharge déterminés parmi les plusieurs de ces tubes reliés en parallèle, par réglage de la fréquence et de l'amplitude de la tension de contrôle.

   Le changement de la gamme de fréquence dans la tension   d'amorçage   par le choix de la résistance de contrôle R et de la capacité en parallèle C permet à cet effet des possibilités de variation très étendues. 



   Ainsi pour une impulsion   d'allumage   déterminée, on peut par le choix de la valeur de la capacité C, augmenter ou affaiblir la sensibilité d'accrochage, ou diminuer l'activité des capacités de couplage en présence par l'effet amortissant de la résistance R,   particulièrement   quand leur gran- deur fait apparaître la possibilité du danger de la génération d'ondes   oscil-     lantes.   La figure 2 montre par un faisceau de courbes   l' exemple   de la possi- bilité de variation de la sensibilité d'accrochage en dépendance de la fré- quence de la tension d'amorçage utilisée.

   A la place d'un conducteur d'ame- née on peut aussi effectuer l'allumage du tube à décharge par sans fil à l'intervention d'une onde électromagnétique modulée ou non modulée, en com- muniquant au tube à décharge contrôlée en connection avec l'antenne, ou du circuit oscillant, l'impulsion d'allumage transmise, éventuellement après démodulation. 



   On peut encore éviter une hypersensibilité du tube à décharge et avec elle le danger d'auto-allumage en augmentant le nombre des porteurs d'électricité dans le tube de décharge de la manière suivante: 
1. Par l'utilisation des   photo-électrons,   qui prennent naissance par l'éclairage de la cathode d'alcali. 



   2. Par   l'application     d'une   composition radioactive sur le tube., dont le rayonnement traverse l' enveloppe de verre et ionise le volume de gaz. 



   3.Par la production d'un courant de   Townsend   intense entre une quatrième électrode et l'anode ou la cathode, dont la tension initiale doit être inférieure à celle de la zone de décharge contrôlée. 



   4. Par l'accroissement du courant initial de la zone de déchar- ge contrôlée par l'augmentation de la distance entre la cathode et   l'élec=   trode de contrôle en pointe, par l'abaissement de la tension d'allumage de la zone de décharge - cathode - grille ainsi que par la conformation de la grille comme électrode en surface, on peut obtenir une variation de sensibi- lité semblable à   l'aide   de champs statiques qui influencent de l'extérieur la distribution de champ interne du tube à décharge. 



   Pour obtenir un contrôle irréprochable et stable du tube à dé- charge à trois électrodes sur une grande étendue de tensions anodiques de 50 - 100 volts, il est nécessaire que les zones de décharge cathode-anode et électrode de contrôle-anode n'influencent pas le mode de fonctionnement de la zone de contrôle cathode-électrode de contrôle. On peut aboutir à ce résultat en façonnant l'électrode de contrôle de manière qu'elle forme écran entre l'anode et la cathode, ce qui peut être réalisé par une disposition géométrique appropriée des électrodes. Parmi les possibilités multiples les types suivants ont été trouvés convenables, particulièrement pour des rai- sons de fabrication. 

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   1. Selon la figure 3, avec une électrode en surface comme catho- de et deux électrodes en pointe comme électrodes de contrôle. L'électrode en grille qui s'avance jusque bien près de la cathode forme un écran pres- que complet pour l'anode vis-à-vis de la cathode. 



   2. Selon la figure 4 avec une électrode en surface comme catho- de, une électrode en forme de crochet comme électrode de contrôle et une électrode en pointe comme anode. Le mode de fonctionnement ici est le même qu'en 1, sauf que la partie supérieure du crochet forme une surface repro- ductible pour la décharge. 



   3. Selon la figure 5 avec une électrode en surface comme catho- de, une électrode en surface comme électrode en grille et une électrode en pointe comme anode. Dans cette disposition géométrique des électrodes, l'ef- fet d'écran de l'anode   vis-à-vis   de la cathode est encore plus prononcé que dans les cas 1 et 2. En même temps la construction de la grille   coxnme   élec- trode en surface a pour effet de diminuer le dépôt du potassium de la ca- thode, lequel se volatilise lors de la décharge dans le secteur des conduc- teurs d'amenée de l'anode et de la grille.

   Pour obtenir un courant initial irréprochable et constant, les deux électrodes en surface doivent être for- tement courbées (en forme de cône ou   d'ellipsoïde),   sinon il y a danger   d'auto-allumage   du fait de   l'inversion   du sens du courant entre les élec- trodes en surface. 



   4. Une perforation de l'électrode en grille selon la figure 6 permet en outre un allumage plus facile et sans retardement de la zone grille-anode,étant donné que la chute cathodique ne doit être établie qu'une fois. 



   5.Enfin, selon la figure 8 on peut réaliser une séparation to- tale de la cathode et de   l'anode,   par l'emploi de deux tubes à décharge à deux électrodes, un courant initial étant établi en l'occurrence dans des tubes pour l'excitation préalable et pour le contrôle de la tension de gril- le via la résistance R. 



   Une disposition très avantageuse, réunissant les bons effets de 1 et 3,est réalisée quand l'électrode en pointe selon la figure 7 qui tra- verse le forage de l'électrode en surface s'étend jusque près de la cathode. 



  Dans ce cas l'électrode en pointe représente la grille et l'électrode en surface perforée l'anode. 



   La figure 9 montre 1-*exemple   d'une   caractéristique d'accrochage ou de la sensibilité d'amorçage que l'on peut atteindre avec ces tubes à dé- charge à électrodes multiples. On peut constater que la tension d'amorçage reste indépendante de la tension anodique sur une étendue d'environ 100 volt. 



   D'autre part il est connu de munir les tubes à décharge d'une chape et d'un socket, en vue de l'occultation et d'une meilleure   manipula-     tion.   On obtient une réelle amélioration dans la manipulation et la sécurité de fonctionnement des tubes à décharge à électrodes multiples, quand tous les éléments de montage nécessaires au fonctionnement du tube (résistances et condensateurs) sont réunis avec lui dans un même blindage et mis sur so- cket comme une unité complète, soit fabriqués comme parties interchangeables assemblées par un raccord facile à déconnecter. De cette manière on peut ré-   duire   le volume d'un amplificateur d'impulsions à deux ou trois tubes aux di- mensions d'un tube radiophonique. 



   Ce perfectionnement devient particulièrement évident du fait qu'il est possible d'encastrer cet amplificateur d'impulsions à tubes de décharge dans une poignée et de le connecter à une source de courant par un câble sou- ple. Ainsi disparaît la   difficulté   qui se présente souvent de raccorder à l'amplificateur, sous faible capacité et haute isolation, une sonde de mesu- re mobile, comme par exemple un tube détecteur, une chambre d'ionisation, une cellule   photo-électrique,   etc. 



   La figure 10 montre une forme d'exécution des schémas de montage des instruments pour la réalisation de   l'invention.  

Claims (1)

1. REVENDICATIONS. EMI4.1 ------------- 1. - Tubes à décharge contrôlés, à deux ou plusieurs zones de dé- charge, caractérisés par le fait qu'il est établi un courant initial (courant de Townsend) dans une ou plusieurs zones dites de décharge contrôlées en vue d'une excitation préliminaire, lequel courant a une tension inférieure à la tension d'allumage de la zone, et qui est utilisé pour régler la.tension ini- tiale de l'électrode de contrôle à travers une résistance de charge jusque près de la tension d'allumage de la zone de décharge et pour maintenir cette tension de grille automatiquement à sa valeur lors d'une fluctuation de la tension de service.

   2. - Tubes à décharge contrôlés selon la revendication 1, carac- térisés par le fait que pour l'utilisation complète de leur sensibilité, on emploie des tensions alternatives de fréquence appropriée comme impulsions d'amorçage et que ces tensions peuvent être réglées le cas échéant à une fré- quence déterminée avec la plus haute sensibilité par variation de R et. C.

   3. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1 et 2, caractérisés par le fait qu'une pluralité de tubes de ce genre, réglés dif- féremment quant à la fréquence peuvent être allumés sélectivement via un seul conducteur, par réglage de l'impulsion -d'amorçage selon fréquence et ampli- tude.

   4. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1-3, ca- ractérisés par le fait qu'un ou plusieurs tubes de ce genre sont allumés par des impulsions d'allumage transmises par sans fil.

   5. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1 et 2, caractérisés par le fait que leur sensibilité de réaction ou d'accrochage peut être influencée par variation du nombre d'éléments porteurs d'électricité et par variation de champ dans le tube à décharge: a) par des photoélectrons, qui prennent naissance par l'éclairage de la cathode d'alcali. b) par application sur la paroi de verre du tube, d'une composi- tion radioactive dont le rayonnement ionise le volume de gaz. c) par génération entre une quatrième électrode et l'anode, ou la cathode, d'un courant de Townsend dont la tension d'entrée est inférieure à celle de la zone de décharge contrôlée. d) par des champs statiques extérieurs, qui influencent la distri- bution du champ intérieur.

   6. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1, 2 et 5, caractérisés par le fait qu'on réalise une sensibilité de réaction ou d'ac- crochage uniforme du tube à décharge sur une étendue de tensions anodiques jusqu'à 100 volt, par la disposition géométrique appropriée des électrodes et la protection par écran de l'anode vis-à-vis de la cathode.

   7. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1, 2, 5 et 6,montés selon le schéma I avec des tubes à décharge à trois électrodes et à la disposition géométrique des électrodes comme suit: a) avec une électrode en surface comme cathode et deux électrodes en pointe comme électrode d'allumage et anode (figure 3). b) avec une électrode en surface comme cathode, une électrode en crochet comme électrode d'allumage et une électrode en pointe comme anode (fi- gure 4). c) avec une électrode en surface comme cathode, une similaire com- me électrode d'allumage et une électrode en pointe comme anode (figure 5). d) avec disposition des électrodes cormne en c), avec la différen- ce cependant, que l'électrode d'allumage est perforée (figure 6).

   <Desc/Clms Page number 5> e) avec disposition des électrodes comme en a),avec-la diffé- rence cependant, que l'électrode en pointe traverse 1-'électrode en surface perforée pour se prolonger jusque près de la cathode en surface (figure 7).

   8. - Tubes à décharge contrôlés selon les revendications 1, 2, 5 et 6 montés selon le schéma II,avec deux tubes à décharge à deux électro- des.9 dont l'un est excité initialement par -Lui courant initial (figure 8).

   9. - Tubes à décharge à trois électrodes dans la disposition géométrique des électrodes selon les figures 3 à 7, comme énoncé sous 7 en chaque mode de montage.

   10. - Tubes à décharge à deux ou plusieurs électrodes, dont les électrodes en surface sont façonnées en forme de cône ou d'ellipsoïde.

   11. - Tubes à décharge à deux ou plusieurs électrodes, qui sont blindés avec les résistances et condensateurs appartenant au montage et mis sur socket comme une unité totale, ou équipés avec un. dispositif de raccor- dement facilement détachable, 12. - Tubes à décharge à deux ou plusieurs électrodes selon la revendication 11 encastrés dans une poignée comme amplificateur de sonde de mesure.