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ELECTRODE POUR APPAREIL A DECHARGEo
La présente invention, due à Monsieur Pierre LEMAIGRE-VOREAUX, est relative à une électrode pour appareil à décharge électrique, comportant de d'aluminium et un ou plusieurs métaux dont le point de fusion est, supé- rieur à celui de l'aluminium.
L'électrode selon la présente invention peut être utilisée avec avantage dans la construction des parafoudres constitués principalement par deux électrodes placées, au voisinage l'une de l'autre, dans une atmosphère de gaz ou de vapeur, ou de gaz et de vapeur, sous une pression faible, par exemple de l'ordre du centimètre de mercure. Elle peut également être utilisée pour d'autres genres d'appareils à décharge, notamment ceux qui sont soumis à des courants de courte durée et haute intensité, obtenus par exemple en déchargeant un condensateur.
Cette électrode est caractérisée en ce que l'aluminium est sous 'forme d'une pièce mince ou d'une couche, ou d'un ensemble de plusieur s pièces minces ou couches accolées par leurs faces, dont une ou plusieurs tranches sont en contact avec l'espace où se produit la décharge, chacune des deux faces de la pièce ou de l'ensemble des pièces ou couches accolées étant entièrement ou à peu près entièrement, en contact avec une paroi constituée par le ou les métaux à point de fusion supérieur, du nickel par exemple, de sorte que l'aluminium est maintenu entre les deux parois par capillarité au cas où il est qhauffé au-dessus de sa température de fusion.
Cette position de l'aluminium permet que l'électrode dépasse, sans en être sensiblement modifiée, la température de fusion de ce métal, par exemple lors du dégazage de l'appareil à décharge utilisant une telle électrode, ou bien après la mise en service de cet appareil, sous l'effet' d'une décharge intense et d'une durée suffisamment longue. En effet, la pièce -mince ou analogue, constituée par ce métal, étant placée entre deux
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parois rapprochées et qui restent à l'état solide, est maintenue par capil- larité par ces parois ; saforme et sa position se modifient alors peu ou pas du tout et elle reste en contact par une ou plusieurs tranches avec l'espace de décharge de l'appareil.
Une .couche mince d'aluminium, déposée sur une pièce de métal à point de fusion élevé, et en contact avec l'espace de décharge par sa face libre, pourrait être détériorée rapidement si elle était soumise à des décharges intenses. Une couche d'aluminium, épaisse et ayant une face libre, coulerait en cas de fusion etme laisserait qu'une couche très mince de ce métalo
Un avantage de l'aluminium et des autres métaux à travail de sortie faible, pour constituer au moins une partie d'une électrode d'un appareil à décharge, est de diminuer la chute de tension cathodique de cet appareil.
Pour une électrode de parafoudre, cet avantage se traduit par un moindre échauffement de cette électrode et, par suite, de l'entrée de courant de cette électrode, qui est généralement la partie la plus fragile de l'appareil; de plus, l'utilisation d'un métal à travail de sortie faible raccourcit le délai qui s'écoule entre le moment où une tension est appliquée au parafoudre et celui où la décharge s'amorce entre les électrodes. Ce dernier avantage est particulièrement précieux lorsque le parafoudre est destiné à être soumis à des ondes de choc, c'est-à-dire à des tensions qui croissent très rapidement en fonction du temps.
Parmi les métaux à travail de sortie faible, l'aluminium est particulièrement avantageux parcequ'il est facile à mettre en forme et bon marché ; outre, la mince couche d'a- lumine qui le recouvre le protège des attaques chimiques dans les conditions rencontrées lors de la fabrication des appareils à décharge et, en certain cas, favorise la formation d'ine décharge en arc.
Pour mieux faire comprendre l'invention et pour montrer comment elle peut être mise en pratique, plusieurs formes de réalisation sont décrites ci-après et représentées sur le dessin ci-joint. Ces formes de réalisation sont des électrodes destinées à être utilisées dans les parafoudres, mais elles pourraient également servir dans des appareils à décharge d'autres sortes.
La figure 1 représente une électrode selon l'invention, vue par le dessus.
La figure 2 représente en élévation une variante de l'électrode selon la figure l.
La figure 3 représente en élévation une autre électrode selon l'invention @
L'électrode représentée par la, figure 1 comporte une bande d'aluminium, 2 et une bande de nickel, 3, enroulées en spirale autour d'une arrivée de courant, 1, en tungstène par exemple. Cette dernière est soudée à la spire interne de nickel. La bande d'aluminium est plus courte que la bande de nickel de matière à permettre le soudage de la dernière spire de nickel, c'est-à-dire celle de l'extérieur, sur l'avant-dernière spLre de ce métal, de faon à empêcher le déroulement des deux spirales.
On peut, par exemple, autour d'une arrivée de courant, 1, ayant 1 millimètre de diamètre, enrouler une bande de nickel 3 de 3 millimètres de large et 0,5 millimètre d'épaisseur et une bande 2 d'aluminium, de même largeur et de 0,1 millimètre d'épaisseur, la bande de nickel s'étendant sur environ 5 spires et la bande d'aluminium sur environ 3 spires.
Une telle électrode présenteune capacité calorifique importante malgré son volume réduit. D'ailleurs, le dégagement de chaleur date cette électrode, lorsqu'un parafoudre utilisant cette électrode est soumis à une décharge électrique, est relativement faible; d'une part, parce que la chute cathodique sur l'aluminium est peu élevée, d'autre part parce que les chutes ohmiques sont faibles car le contact entre la bande d'aluminium et la bande de nickel s'effectue sur une grande surface, et celui entre la bande de nickel et l'arrivée de courant 1 est assuré par soudure sur une surface assez grande.
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Si, malgré tout, l'électrode dépasse la température de fusion, de l'aluminium sous 1'action d'une décharge, ce métal est maintend par ca- pillarité et reste dans l'électrode et à sa surface, à part ce qui est pul- vérisé par le bombardement de la décharge.
La figure 2 représente en élévation une électrode analogue, mais comportant deux arrivées de courant, 5 et 6, et une partie du pied 8 portant cette électrode. L'utilisation de deux arrivées de courant donne une fixation plus rigide de l'électrode ; de plus, elle permet de faire passer dans le parafondre des courants plus intense que si l'on n'utilise qu'une seule arrivée, de même diamètre, et elle donne lieu à des tensions internes moins élevées dans le pincement 7 du pied 8 que si l'on utilise une seule arrivée de courant, de section transversale double de celle de chacune des arrivées 5 et 6.
Les bandes de nickel et d'aluminium son;)! enroulées en spira- le aplatie autour des deux arrivées de courant, celles-ci étant soudées à la bande de nickel. Le tout est tenu dans une bague de nickel 4, qui serre les spires les unes contre les autreso
La figure 3 représente une autre forme de réalisation de l'é- lectrode selon l'intention.
Dans ce cas, l'électrode est formée principalement par un em- pilage de rondelles qui sont alternativement en fer (10) et en aluminium (il). Ces rondelles sont enfilées à frottement dut sur une arrivée de cou- rant en molybdène 13; la fixation des rondelles sur l'arrivée 13 est assurée, par exemple, en matant en "tte d'épingle" l'extrémité 9 de l'arrivée, et en pinçant la partie 12 de cette arrivée qui se trouve juste au-dessous de l'empilage des rondelles 10 et 11.
On peut, par exemple, constituer l'électrode par 5 disques de fer, de 0,3 millimètre d'épaisseur et 6 millimètres de diamètre, et par 4 disques d'aluminium, de 0,05 millimètre d'épaisseur et 6 millimètres de diamètre, enfilée sur une tige de molybdène de 1,5 millimètre de diamètre.
Dans ce qui précède, l'aluminium peut être le métal pur ou un alliage à base d'aluminium ; nickel ou le fer peuvent être remplacés par un autre métal à point de fusion relativement élevé, de préférence facile à dégazer.
D'autres modifications peuvent 8tre apportées aux électrodes décrites sans sortir du domaine de l'invention.. La bande d'aluminium peut, par exemple, être remplacée par un dépôt, obtenu par métallisation au pistolet par exemple, effectué sur le métal moins fusible, dépôt qui doit être suffisamment épais pour qu'il reste encore de ce métal en surface de l'électrode malgré les pulvérisations dues à un certain nombre de décharges.
Des modes autres que l'enroulement en spirale et l'empilage de rondelles peuvent être imaginés pour l'alternance des deux métaux constituant l'électrode proprement dite.
REVENDICATIONS.
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