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DISPOSITIF,A DECHARGE.ELECTRIQUE.
La présente invention se rapporte aux dispositifs électriques à décharge dans le gaz, tels les tubes électroniques et les lampes à de- charge, et concerne plus particulièrement une construction et un procédé d'introduction d'une quantité définie prédéterminée d'une matière pour la décharge, telle que le mercure, le césiums le sodium ou matières analogues dans le dispositif.
Un des problèmes les plus difficiles posés par la fabrication des dispositifs à décharge du type à vapeur de métal est lintroduction dans le dispositif de la quantité voulue de métal vaporisable, puisque cette quantité détermine grandement les caractéristiques de fonctionnement du dis- positif.
Il est connu d'utiliser ce que l'on a pris l'habitude de dénommer une "bombe" qui consiste en une capsule en métal ou en verre contenant une quantité déterminée de métal vaporisable et explosant sous l'effet de la chaleur Avec la bombe en verre se présentait jusqu'ici la difficulté que non seulement elle explose littéralement en projetant du verre dans tout le dispositif mais encore., bombe en verre ou bombe en métal, elle explose trop souvent prématurément lors de la cuisson et de la dégazéification du dispositif, ce qui entraîne la perte de matière vaporisable,
le dispositif étant alors encore connecté à la pompe à video
La présente invention a pour but principal de procurer un dispo- sitif à décharge électrique à gaz dans lequel on introduit une quantité de matière vaporisable prédéterminée avec précision exactement au moment voulu de la fabrication du dispositifsans danger de perte de matière et sans ré- sidu indésirable pouvant détruire ou endommager le dispositifo
La présente invention ressortira clairement de la description
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suivante d'une de ses formes d'exécution préférées,
représentée à titre d'exemple au dessin annexée
La Figo 1 est une vue de face d'un dispositif à décharge élec- trique à gaz construit conformément à la présente invention et montrant ce dispositif à un des stades de sa fabrication après explosion de la bombe et introduction d'une quantité prédéterminée avec précision d'une matière vapo- risable;
La Fig. 2 est une vue de face fragmentaire de la tête d'une ma- chine d'évacuation qui peut être utilisée pour la fabrication de la bombe de la présente invention.
La Figo 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la Figo 1.
La Figo 4 est une coupe suivant la ligne IV-IV de la Figo 30
La Figo 5 est une vue en coupe semblable à la Fig. 3, montrant la matière vaporisée à l'intérieur de la bombe de la présente invention, à la température de cuisson et de dégazage du dispositifo
La Figo 6 est une vue en coupe semblable aux Figso 3 et 5, mais montrant l'explosion de la bombe de la présente inventiono
La Figo 7 est une vue en coupe semblable à la Figo 4, montrant une légère modification dans la forme de la bombe de la présente invention; et
La Fig. 8 est une vue en coupe semblable aux Figs. 4 et 7 mon- trant une autre modification de la forme de la bombe de la présente invention.
La Figo 1 du dessin représente une forme de dispositif à déchar- ge électrique consistant en un tube électronique 5 du type thyratron compre- nant l'anode habituelle 6, la cathode à chauffage indirect 7 et la grille de commande 8. Ces électrodes sont montées sur les conducteurs d'amenée de courant habituels 9, 10, 12 et 13. En plus., un écran de grille 14 entoure les électrodes et est maintenu au moyen de tiges supports 15 fixées au pin- cement rentrant 17 au moyen de clames de serrage 16, l'écran étant relié électriquement à un conducteur d'amenée de courant 18 au moyen d'une lamelle métallique 19. Une bombe 20, décrite ci-après., munie d'une paire de tiges soudées 22 transversales, est montée sur une des tiges supports 15 par bra- sage des tiges 22, comme le montre la Figo 1.
Le dispositif à décharge, tel qu'il est représenté à la Figo 1, est entièrement achevé en ce qu'il est sous vide, a subi les traitements voulus et est muni de sa baseg et se présente au stade final de sa fabrica- tion immédiatement après qu'une quantité de matière vaporisable, déterminée avec précision., comme du mercure 23, a été introduite dans le dispositif par éclatement de la bombe 20o L'éclatement est obtenu en chauffant la bom- be 20,au moyen d'un enroulement à haute fréquence 24, à une température su- périeure à la température de cuisson de dégazage., ou environ au-dessus de 5000C, ce qui fait augmenter la pression du mercure vaporisé à l'intérieur de la bombe à une valeur à laquelle la bombe 20 éclate en son point le moins résistant comme indiqué en 25 aux Figso 1 et 6,
la vapeur de mercure se répandant dans le dispositif à décharge 5 où elle se condense sous la forme de gouttes 23 à l'endroit le plus froid du dispositif.
La Figo 2 représente une classique tête de machine à faire le vide 26 avec les habituelles mâchoires de serrage 27 servant à maintenir un tube 28 en acier douxo Une conduite 29 est reliée à un réservoir de mercure (non représenté) et une conduite semblable 3 va à la pompe à video Un tel appareillage ne faisant pas partie de l'invention, on ne le décrira pas da-
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vantageo
Le tube 28 pendu à la tête est représenté comme ayant un diamè- tre d'un quart de pouce (6 mm) environ et une épaisseur de paroi d'environ - - 0,031 pouce (0,8 mm);
il est d'abord fermé à sa base par une paire de mâchoi- res de soudage 32 et 33 comprimant le tube de manière à l'aplatir et à souder ensemble les parois jointes, comme indiqué en 34, par le passage de courant entre les mâchoires 32 et 33. On laisse ensuite descendre une quantité pré- déterminée de mercure 35 du réservoir dans le fond du tube obturé 26 pendant qu'on y fait le video Après évacuation complète du tubes les mâchoires 32 et 33 remontent le long du tube d'une certaine hauteur et se rapprochent à nouveau pour aplatir et souder le tube en 34.
Le déplacement vers le haut des mâchoires 32 et 33 est calculé de façon que la capsule ou bombe 20 ainsi formée soit remplie environ aux deux tiers de son volume de mercure 35, le tiers restant étant du video La capsule ou bombe 20 est ensuite détachée du tube 28 par des cisailles 36 et 37 et l'on obtient ainsi de petites capsules telles que représentées aux Figs.
3, 5 et 60 Les tiges transversales 22 sont ensuite soudées à la bombe 20 qui est elle-même soudée au conducteur support 15 lors du montage du dispositif à décharge 5 déjà décrito
On peut évidemment adapter la dimension du tube et son épaisseur de paroi à différentes conditions, surtout suivant la plus ou moins grande quantité de mercure demandée
Pendant la fabrication du dispositif à décharge 5, lors de la cuisson et du dégazage à une température comprise entre 400 C et 500 c, le mercure 35 se trouvant à 1-'intérieur de la bombe 20 se dilate de manière à passer d'un volume des deux tiers, comme le montre la Figo 3, à un état vapo- risé comme indiqué à la Figo 5,
dans lequel il remplit tout l'intérieur de la capsuleo Comme la bombe 20 a été évacuée et qu'il n'y a donc pas de dila- tation d'air, la pression du mercure 35 ne monte pas assez pour'faire éclater la bombe à la température de cuisson et de dégazageo On peut donc ainsi terminer pratiquement complètement la construction du dispositif à décharge à tous les points de vue, sauf en ce qui concerne l'introduction du mercure.
Pour introduire celui-ci, il suffit de chauffer la capsule 20 à une tempéra- ture supérieure à celle utilisée pendant la cuisson et le dégazage, ou au- dessus de 500 c, au moyen de l'inducteur à haute fréquence 24o A une telle température, la pression du mercure vaporisé augmente jusqu'à suffire à l'éclatement de la bombe 20 comme indiqué à la Fig.
200
De plus, la capsule crève à l'endroit où la paroi est rendue moins résistante par la diminution de son épaisseur due à la pression des mâchoires 32 et 33, comme indiqué en 25 aux Figso 1 et 6, le mercure vapo- risé s'échappe de la bombe 20 et se condense dans la partie la plus froide du dispositif à décharge en 23, comme il a été dit, sans que la bombe éclate en morceaux et sans autres effets nocifs qui pourraient détruire le disposi- tif à décharge 5 ou limiter sa vieo On peut évidemment choisir d'autres points de la bombe 20 où oelle-ci crévera, en meulant une petite partie 39 de son contour., comme le montre la Figo 7, ou en l'affaiblissant par des coups de pointeau 40,
comme le montre la Fige 80 L'expérience a montré ce- pendant que ces dernières opérations sont inutiles quand l'épaisseur de paroi de la bombe est suffisante pour que cette épaisseur soit diminuée de façon notable par serrage et soudure au moyen des mâchoires de soudage; dans ce cas l'éclatement se produit invariablement en cet endroit où l'épaisseur de paroi est aminciecomme indiqué en 25 dans la forme dexécution préférée de la présente inventiono De plus on a constaté que l'on ne facilite pas du tout l'éclatement en diminuant 1?épaisseur de toute la parole celle-ci ne subissant alors aucune diminution supplémentaire à 1-'endroit des mâchoires de soudage., le métal mince se pliant trop facilement,
et sa section trans- versale subissant alors une contrainte également répartie qui augmente la résistance à l'éclatement; il est au contraire essentiel de diminuer cette contrainte en amincissant la paroi de la manière précitée, quelle que soit la minceur générale de la paroi.
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Il est clair que la présente invention procure un dispositif à décharge électrique à gaz dans lequel on introduit une quantité de matière vaporisable pour la décharge, comme du mercure prédéterminée avec précision en faisant éclater une capsule ou bombe sous vide ayant une partie de paroi entaillée ou affaiblie d'une autre manière et contenant la matière désirées 1-'éclatement étant non seulement contrôlé par le choix exact du moment de l'éclatements mais se faisant sans produire de résidu qui pourrait détruire ou endommager le dispositif à déchargeo De plus,, la présente invention pro- cure un procédé de fabrication de ces bombes porte-matière pouvant s'appli- quer au travail automatique en grande série., ce qui réduit nettement le coût de fabrication.
Quoique l'on ait spécifié, dans la présente description,, que la matière vaporisable à décharge introduite était du mercure ou une ma= tiere analogue, il est entendu que d'autres gaz de décharge peuvent être em- ployés., comme l'argon, le néon ou l'équivalent, et des mélanges de ceux-ci, et peuvent être introduits au moyen de la bombe et de la manière décrite, dans le dispositif à décharge électrique.
REVENDICATIONS.