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DISPOSITIF D'ANODES POUR VALVES IONIQUES.
Dans les valves ioniques, en particulier pour des puissances impor- tantes,il s'est avéré difficile de satisfaire en même temps aux conditions d'une petite chute de tension,.pendant les intervalles opératifs des anodes, et de sécurité contre.un retour d'arc. pendant les intervalles non opératifs.
La plupart des mesures visant à une amélioration sous l'un de ces rapports ont entraîné une détérioration sous l'autre rapport.
La présente invention porte sur un dispositif qui,, ainsi que l'a montré à l'expérience, augmente la sécurité contre un retour d'arc, sans aug- menter sensiblement la¯chute de tension pendant les intervalles opératifs. La caractéristique de l'invention est que la ou les portions de la surface d'ano- de qui se trouvent les plus voisines de la cathode, comptées dans la direction de l'arc,et qui seraient autrement exposées à un bombardement ionique pendant les intervalles'inactifs, sont couvertes par un'écran tout voisin des dites surfaces.
Les parties de la surface de l'anode qui sont plus distantes de la cathode ne sont pas, pour plusieurs raisons, soumises à un aussi fort bombar- dement ionique que celles qui ont déjà été mentionnées et ne courent ainsi pas le même risque de devenir des points d'origine d'arcs en retour, et, en même temps, elles peuvent facilement être faites suffisamment grandes pour ab- sorber le courant d'ions pendant les intervalles actifs.
L'écran doit couvrir entièrement la partie de la surface anodique qui est soumise à un bombardement ionique effectif pendant les intervalles inactifs, soit que cette surface soit sensiblement plane-, soit qu'elle soit conique avec un angle au sommet suffisant pour qu'elle soit sensiblement expo- sée au courant ionique. Des trous éventuels dans l'écran, avec un diamètre petit par rapport à l'épaisseur qui n'admettent aucun courant ionique apprécia- ble, ne jouent aucun rôle sous ce rapport. Le potentiel de l'écran doit¯être assez voisin de celui de la cathode, de façon qu'il ne puisse provoquer d'arc en retour, susceptible de se propager à l'anode.
D'autre part, il faut que l'
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écran ne soit pas en connexion conductrice avec la douille d'anode qui entoure la partie de la voie de courant voisine de l'anode, vu que cette douille prend, en général, un potentiel un peu inférieur à celui de la cathode, ce qui ren- drait plus difficile l'allumage de l'anode à l'instant voulu, pour faciliter l'allumage, il peut être utile de placer l'écran sous un potentiel un peu su- périeur à celui de la cathode pendant un court intervalle de temps, pour empê- cher une décharge entre l'écran et l'anode, on peut prévoir la distance entre ces corps aussi petite que celle qui correspond à un maximum de tension dis- ruptive pour la densité de vapeur ou de gaz existante, à savoir de l'ordre de grandeur de 5 à 10 mm.
L'écran est, de préférence, de la même matière que l' anode, de façon qu'aucune perturbation ne puisse se produire à cause d'un trans- port de matière entre ces corps. En connexion immédiate avec la périphérie de l'écran, il peut se trouver une grille de déionisation ou de commande, de pré- férence en la même matière que l'écran..
La surface de l'anode qui n'est pas directement couverte par l'é- cran peut, de préférence, être de forme conique ou similaire et peut former la partie principale de la surface active. L'anode peut, de préférence, d'une ma- nière usuellelc, être entourée par une douille protectrice, qui, par sa proxi- mité aux parties périphériques de la voie de courant, contribue à empêcher un bombardement! ionique trop fort des parties périphériques de l'anode.
Quand les anodes entrent par le fond de la cuve, on gagne encore un avantage, en ce sens que l'écran protège aussi le joint assez délicat entre l'anode et son boulon conducteur, lesquels sont souvent en matières différentes, d'où il peut résulter que le joint peut réagir d'une façon défavorable avec le plasma conducteur. Dans ce cas surtout, il peut être désirable d'allonger la voie de diffusion entre la voie de courant et le joint, ce qui peut se faire en prévoyant les surfaces juxtaposées de l'anode et de l'écran non planes.
Au dessin ci-annexé, les figures 1 et 2 représentent deux exemples de réalisation de l'invention en section verticale.
La figure 1 représente une anode 1 introduite du haut avec son bou- lon 'conducteur 2, qui est supposé traverser un isolateur, non représenté, et une douille protectrice 3, qui peut être suspendue au même isolateur. Dans cette forme de l'invention, un écran 4 est suspendu à une courte distance sous l'ano- de 1 de façon à couvrir la partie centrale de la surface de bout de l'anode, A cet écran, on applique, de préférence, un potentiel qui peut varier de la même fréquence que le potentiel de l'anode et être, de préférence, pratiquement en phase avec l'anode, et qui doit être plus voisin du potentiel de la cathode que celui de l'anode, par exemple être entre les potentiels de l'anode et de la cathode, surtout à l'instant désigné pour l'allumage, par la dite distribu- tion de potentiel, appliquée pendant les intervalles inactifs,
on évite le risque d'un arc en retour entre l'écran même et la cathode, lequel arc pourrait se propager jusqu'à l'anode. Afin d'éviter une décharge entre l'écran et l'ano- de, on peut, surtout quand la différence de potentiel entre ces corps est gran- de, choisir la distance entre eux de façon qu'elle corresponde sensiblement a un maximum de tension de décharge sous la densité de vapeur ou de gaz existan- te, par exemple de 5-10 mm.
La surface de bout plane de l'anode n'est pas dans cette forme, d'un diamètre supérieur à celui de l'écran 4, de façon qu'elle soit tout à fait couverte par l'écran. En dehors de cette partie plane, l'anode peut avantageu- sement avoir une forme tronconique à petit angle au sommet ou une forme analo- gue, cette forme pouvant se transformer plus haut en forme cylindrique usuelle.
La surface conique peut alors former la partie principale de la surface anodi- que active, tandis que le reste des surfaces est surtout important pour le re- froidissement de l'anode par radiation. La distance entre la surface cylindro- conique de l'anode et la douille conductrice enveloppante 3 est assez petite déjà pour des raisons d'espace et dans l'étroit espace intermédiaire, unedéi- onisation rapide a lieu au début de l'intervalle inactif déjà, laquelle réduit sensiblement le bombardement ionique, en 'comparaison de ce qui se présente dans le cas où la surface de bout de l'anode forme sa partie active,
L'anode et l'écran 4 sont, de préférence, construits en la même .
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matière, par exemple tous les deux en graphite ou en fer, ce qui réduit sensi- blement le risque d'un transport de matière entre les deux, par les ions.-Un tel transport de matière pourrait autrement former des points de départ pour les arcs en retour, Comme l'écran, ainsi qu'il a été dit, doit, préférablement, avoir un potentiel assez voisin de celui de la cathode, il peut souvent être approprié de le relier directement à une grille d'anode, laquelle peut, dans ce cas, être placée.en dehors de la périphérie de l'écran, en 6, et être soli- daire de celui-ci. A l'extérieur, cette grille peut se terminer par un anneau plein 7, qui forme l'attache de boulons 8, qui supportent la grille et l'écran et y appliquent le potentiel désiré.
La grille peut éventuellement servir seulement de grille de déionisation-mais si une grille de commande est néces- saire, il est, en général, plus désirable de lui faire remplir cette fonction et de placer, sous l'écran,une grille de déionisation séparée 9, qui peut être directement reliée à la douille d'anode 3.
La figure 2 représente un exemple d'application de l'invention à une anode introduite par le fond, auquel cas elle est surtout appropriée. L'a- node propre est ici désignée par 11, le boulon d'anode par 12 et la douille d' anode par 13. Dans ce cas, l'écran 14 est annulaire et entoure le boulon d'ano- de 12. L'écran est supporté par un tube 16, ,entourant le boulon d'anode, ce tu- be pouvant aussi servir de conducteur pour appliquer un potentiel approprié à l'écran 14.
Le joint entre ce tube et l'écran, lesquels sont souvent en matiè- res différentes,!est bien protégé contre la voie active du courant, dont la partie principale se trouve auprès de la périphérie de la douille 13, vu que la partie active de la surface d'anode consiste principalement en la partie tronconique 15 de la périphérie, Cette protection est encore renforcée par la forme représentée des surfaces juxtaposées de l'écran 14 et de l'anode 11, qui donne au passage entre ces surfaces un caractère de labyrinthe, Comme à la fi- gure 1, la largeur de passage doit être celle qui correspond à un maximum de tension de décharge. La douille d'anode est supportée par un tube 17, entou- rant le tube 16 et isolé de lui.
La figure 2 ne représente pas de grilles pour la commande ou pour la déionisation mais si l'on a besoin de telles grilles, elles peuvent être disposées de façon sensiblement analogue à celle qui est représentée à la figu- re 1, c'est-à-dire qu'une grille de commande est supportée par l'écran 14 et une grille de déionisation, par la douille d'anode 13.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif pour valves ioniques, dans lequel un écran se trouve entre la cathode et la partie centrale de la surface de chaque anode' tournée vers la cathode et laisse le reste de l'anode pratiquement libre, tandis que la voie de courant voisine de l'anode est entourée par une douille, caractéri- sé en ce que l'écran est placé tout près de la surface d'anode protégée par lui et en même temps isolé de la douille enveloppante.