<Desc/Clms Page number 1>
DISPOSITIF EQUIPE D'UN TUBE A DECHARGE PAR LUEUR ET TUBE DESTINE A L'
EQUIPEMENT D'UN TEL DISPOSITIF.
L'invention concerne un dispositif, en particulier pour les montages compteurs, les montages de téléphonie automatique et autres montages de ce genre, équipé d'un tube à décharge par lueur., comportant entre autre une anode ,et un certain nombre de cathodes non chauffées vers lesquelles peut être dirigée la décharge, les cathodes principales et les cathodes auxiliaires alternant, le tout de façon que le passage de la décharge par lueur d'une cathode principale vers une cathode principale voisine s'effectue sous l'effet d'une impulsion de tension négative appliquée à un certain nombre de cathodes auxiliaires. L'invention concerne en outre un tube à décharge par lueur destiné à un tel dispositif.
Pour que le tube soit utilisable, il faut que le passage de la décharge par lueur d'une cathode principale vers une cathode auxiliaire et de celle-ci vers la cathode principale voisine s'effectue dans un sens déterminé. En effet,, faute de dispositions spéciales, la décharge par lueur peut passer d'une cathode principale vers chacune des deux cathodes auxiliai- res voisines et de celles-ci, vers la cathode principale voisine ou vers la première cathode principale.
Dans un tube à décharge par lueur connu., toutes les cathodes (principales et auxiliaires), comportent une partie plane et une partie concave, la partie concave se trouvant toujours à la même extrémité d'une cathode c'est- à-dire à côté de la partie plane d'une cathode voisine., tandis que la partie plane se trouve à c8té de la partie concave de l'autre cathode voisine. Dans ce tube,la décharge se dirigera toujours vers la partie concave de l'une des cathodes parce que la chute cathodique y est plus basse que sur la partie plane. Au début ou à la fin d'une impulsion de tension négative appliquée aux cathodes auxiliaires, la décharge se déplacera toujours vers la cathode la plus voisine, que ce soit une cathode principale ou une cathode
<Desc/Clms Page number 2>
auxiliaire.
Le sens de déplacement de la décharge est ainsi fixé, à savoir de la partie concave d'une cathode vers la partie plane la plus proche d'une cathode.
Dans une autre solution connue de ce problème., seules les cathodes principales comportent une partie plane et une partie concave., et les cathodes auxiliaires sont planes. Le passage de la décharge par lueur d'une cathode principale vers une cathode principale voisine sous l'effet d'une impulsion de tension négative appliquée aux cathodes auxiliaires est assuré par le fait qu'après lextinction de la décharge,la première cathode principale conserve pendant un temps très court une tension positive qui est obtenue à l'aide d'une résistance, shuntée par un condensateur, et montée dans la ligne cathodiques Cette tension positive empêche le retour de la décharge.
Il faut que la décharge vers la cathode auxiliaire et vers la cathode principale réceptrice soit maintenue jusqu'à ce que le trajet de décharge précédent soit désioniséo Uomme un passage de la décharge entre deux cathodes principales voisines demande deux passages de la décharge, l'intervalle de temps minimum compris entre deux impulsions de comptage ou de commutation est égal à un double du temps de déionisation. Dans l'exemple men- tionné d'une tension positive persistant sur la cathode principale que la décharge vient de quitter,il faut en outre que la cathode comporte des sorties séparées.
L'invention concerne un dispositif du type décrit dans lequel tant la cathode principale que la cathode auxiliaire sont constituéesppar de simples plaques planes ou cylindriques qui ne doivent pas être formées d'une façon spéciale.
Dans un dispositif équipé d'un tube à décharge par lueur, comportant entre autres une anode et un certain nombre de cathodes non chauffées vers lesquelles peut être dirigée la décharge, les cathodes principa- les et les cathodes auxiliaires alternant alors que le passage de la décharge par lueur d'une cathode principale vers une cathode principale voisine s'effectue sous l'effet d'une impulsion de tension négative appliquée à un certain nombre de cathodes auxiliaires, conformément à l'invention, le tube comporte, entre l'anode et les cathodes un écran percé d'ouvertures, le tout de façon que devant chaque cathode se trouve une seule ouverture, affectant une forme telle que seule une partie déterminée des ouvertures soit remplie par le courant de décharge et que de deux ouvertures succes sives,
la partie occupée par la décharge par lueur se trouve le plus près de la partie non utilisée de l'ouverture voisine, tandis que l'écran est disposé dans le trajet de décharge entre l'anode et les cathodes d'une fa- con telle qu'il se trouve aux extrémités positives de la chute cathodique.
Dans le trajet d'une décharge par lueur entre deux électrodes planes ou légèrement incurvées,l'intensité de champ est grande et prati- quement constante, dans une assez petite zone proche de la cathode. Dans une assez grande zone devant laanode, l'intensité de champ est petite et pratiquement constante. Entre les deux zones mentionnées se trouve une petite zone de transition,, de grandes intensités de champ vers de petites intensités de champ, zone qui est appelée ci-dessus l'extrémité positive de la chute cathodique et c'est en cet endroit que se trouve, conformément à l'invention, l'écran percé d'ouvertures.
Les tubes conformes à l'invention peuvent être réalisés tant avec un écran plan qu'avec un écran cylindriques suivant la forme dési- rée du tube et la place disoonibleo
Dans un tube conforme à l'Invention,dans lequel la décharge ne peut se déplacer que dans un seul sens, toutes les ouvertures dans l'é- cran sont constituées par une partie arrondie, de préférence circulaire et une étroite fente, La décharge qui ne remplit que partiellement l'ouverture se concentrera dans la partie arrondie de celle-ci, car, par sui-
<Desc/Clms Page number 3>
te des pertes superficielles, le bord d'une décharge par lueur est aussi petit que possible. Bien que ceci ne soit pas indispensable, les ouvertures peuvent constituer une série fermée dans un écran plan ou cylindrique.
Entre deux cathodes principales se trouve chaque fois une cathode auxiliaire. Tant les cathodes principales que les cathodes auxiliaires peuvent constituer un ensemble cohérent, à savoir une bande dentée telle que les dents de l'une des bandes se trouvent entre celles de l'autre.
Dans une autre tube conforme à l'invention qui permet un déplacement bilatéral de la décharge, on a prévu chaque fois entre deux cathodes principales, deux cathodes auxiliaires; les ouvertures dans l'écran des cathodes auxiliaires affectent la forme de trou de serrure qùi a déjà été décrite, tandis que les ouvertures pour les cathodes principales sont constituées par une partie arrondie et deux fentes dont chacune finit à proximité de la partie arrondie d'une des ouvertures pour une cathode auxiliaire qui les flanquent, tandis que l'extrémité des fentes des ouvertures pour les cathodes auxiliaires se trouve à proximité de la partie arrondie de l'une des ouvertures pour les cathodes principales, qui les flanquent.
Les parties en forme de fente des ouvertures pour les deux cathodes auxiliaires disposées entre les deux cathodes principales sont parallèles mais dirigées en sens inverse. Les deux fentes de l'ouverture pour une cathode principale forment entre elles un angle aigu, ou bien un angle qui ne dépasse guère 90 , ou bien elles se trouvent dans le prolongement l'une de l'autre.
La description du dessin annexé donné à titre d'exemple non-limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de ladite invention.
La fig. 1 montre, partiellement en coupe et partiellement en vue, un tube à décharge conforme à l'invention.
La fige 2 est une vue en plan du tube représenté sur la fig. 1.
La fig. 3 est le schéma d'un montage comportant un tube tel que représenté sur les figs. 1 et 2.
La fige 4 est un développement du système d'électrodes d'un tube dans lequel les cathodes principales d'une part et les cathodes auxiliaires d'autre part forment un ensemble cohérent.
La fig. 5 est une coupe, par un plan parallèle à l'axe, d'un tu- be comportant un système d'électrodes tel que représenté sur la fig. 4,
La fig. 6 montre une ouverture de l'écran affectant une autre forme que dans les tubes représentés sur les figs, 1 - 2 et 4 - 5.
La fig. 7 représente schématiquement le développement du système d'électrodes d'un tube dans lequel la décharge peut être déplacée dans les deux sens.
Sur les figs. 1 et 2, l'anode cylindrique 1 est portée par le support 3 qui est fixé dans le fond de verre 2 et qui forme la broche de contact 4, L'écran cylindrique 5 est porté, en deux points diamétralement opposés, par les supports 6 et 6' qui forment également des broches de contact. Cet écran 5 est percé de quatre ouvertures, en forme de trou de serrure, qui sont réparties uniformément sur un cercle de l'écran. La fig. 1 montre deux ouvertures 7 et 8 comportant une partie circulaire 7a, respectivement 8a, et une partie en forme de fente 7b, respectivement 8b.
En regard de chacune des ouvertures en trou de serrure se trouve une cathode 9, 10, 11 ou 12 (la fig. 1 ne montre que les cathodes 9 et 10). Les quatre cathodes 9 à 12 sont portées par des supports 13 à 16 qui
<Desc/Clms Page number 4>
sont scellés dans le fond 2 et qui forment des broches de contacta L'écran 5 est disposé de façon qu'il se trouve aux extrémités positives de la chute cathodique des trajets de décharge, Le tube est complété par une ampoule, non-représentée sur le dessin, qui est remplie d'un gaz de composition et de pression déterminées
Dans le tube décrit deux cathodes disposées en regard l'une de l'autre peuvent faire office de cathodes principales alors que les deux autres peuvent faire office de cathodes auxiliaires. C'est ainsi que 9 et Il peuvent être des cathodes principales alors que 10 et 12 sont des cathodes auxiliaires.
Sur la fig. 3, l'anode 1 du tube à décharge par lueur 2, est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 17 de 100.000 # au pôle positif d'une source de tension de 250 V, dont le pôle positif est mis à la terre. L'écran 5 est relié, par l'intermédiaire d'une résistance 18, également de 100 000#, au pôle positif d'une source de tension se trouvant à un potentiel de 75 V par rapport à la terre. Les deux cathodes principales 9 et 11 sont mises à la terre par un fil commun. Les cathodes auxiliaires 10 et 12 sont toutes deux attaquées par la tension de commande, comme l'indique la flèche. La tension de fonctionnement du tube est de 150 V et l'intensité du courant est de 1 mA, intensité pour laquelle les ouvertures ne sont que partiellement remplies.
Les cathodes auxiliaires se trouvent normalement à un potentiel positif de 50 V par rapport à la terre, de sorte que la décharge se produira entre l'anode et l'une des cathodes principales 9 et 11 étant donné que la tension disponible entre ces électrodes est la plus élevée.
L'impulsion de tension négative, appliquées aux cathodes auxiliaires est de 100 V (comme l'indique schématiquement 19) de sorte que sous l'effet d'une impulsion de commande, la décharge se dirigera vers l'une des cathodes auxiliaires, car la tension existant entre l'anode et ces cathodes auxiliaires dépasse de 50 V la tension entre l'anode et les cathodes principales. A la fin de l'impulsion de tension, la décharge se dirige de nouveau vers l'une des cathodes principales.
Lorsqu'au début, la décharge se produit entre l'anode 1 et-la cathode 11 (fig. 1 et 2), la décharge traverse l'ouverture 8, à savoir la partie circulaire 8a de cette ouverture. terne lorsque la décharge s'amorce dans la partie 8b, elle s'établira en 8a,
Lorsque l'impulsion de tension négative se produit aux cathodes auxiliaires 10 et 12, la décharge passera sur la cathode auxiliaire 12 et non sur 10 parce que la partie circulaire 8a de l'ouverture 8 se trouve plus près de l'ouverture pour 12 que l'ouverture pour 10.
Comme il a déjà été mentionné pour l'ouverture 8, la décharge vers 12 s'effectuera à travers la partie circulaire 7a malgré le fait que la décharge de 8a passe d'abord en 7b. A la fin de l'impulsion de tension, la décharge se dirigera vers la cathode 9 pour la même raison qu'elle est passée de 11 à 12.
Le tube des figs. 1 et 2 peut être utilisé pour le comptage dans un système binaire. Il va de soi que le tube peut également comporter dix cathodes principales et dix cathodes auxiliaires, ce qui permet le comptage dans un système décimal.
Une ou éventuellement plusieurs cathodes principales du tube peuvent être mises à la terre par l'intermédiaire d'une résistance, de sor- te que le déplacement de la décharge vers ces cathodes ou à partir de ces cathodes peut fournir un signal de sortie.
Le tube conforme à l'invention, muni d'un écran percé d'ouver- tures offre un sérieux avantage *. les cathodes peuvent avoir une forme assez
<Desc/Clms Page number 5>
arbitraire, et il n'y a pas lieu de craindre une décharge sur la face arriè- re de la cathode comme c'est le cas pour certains tubes connus. De plus, les fils d'alimentation des cathodes ne doivent pas être isolés jusqu'à proxi- mité des trajets de décharge, ce qui pourrait provoquer des fuites par les couches métalliques y déposées par vaporisation.
La fig. 4 est un développement de l'écran 30. Les ouvertures dans l'écran sont indiquées par 31 à 34 (parties circulaires 31a etc, et parties en forme de fente 31b etc.). Les cathodes principales sont constituées par une bande ininterrompue 20, à dents 21, 22 et 23 dirigées vers le bas. Les cathodes auxiliaires sont constituées par une bande ininterrompue 24, à dents
25, 36 et 27 dirigées vers le haut.
Sur la fig. 5, le tube est équipé de bandes 30, 20 et 24 cintrées en forme d'électrodes cylindriques et d'une anode cylindrique 37. Les élec- trodes sont disposées entre deux plaques de mica 38 et 39.
Le tube de la fig. 5 fonctionne de la même manière que celui re- présenté sur les figs. 1 et 2.
Les ouvertures d'écran décrites jusqu'à présent comportent chacu- ne une partie circulaire et une partie en forme de fente.
La fig. 6 montre une ouverture d'écran d'une autre forme. Cette ouverture 40 comporte une partie circulaire 40a et deux parties en forme de fente 40b et 400 qui forment entre elles un angle d'environ 90 .
Une décharge qui débute dans les fentes 40b ou 40c, et qui ne remplit pas entièrement l'ouverture, se dirigera toujours vers la partie cir- culaire 40a. La forme d'ouverture 40 est utilisée dans le tube représenté sur la fig. 7.
La fig. 7 est un développement du système d'électrodes. L'écran 30 comporte trois séries d'ouvertures. La première série d'ouvertures 43, 45,47, etc. comporte une partie en forme de fente, disposée horizontalement et dirigée vers la gauche et à droite de ladite partie en forme de fente une partie circulaire. Les ouvertures 43, 45 et 47 se trouvent alternativement dans la moitié supérieure (43,47) et dans la moitié inférieure (45) de l'é- cran 30,
La seconde série d'ouvertures (44, 446, 48) comporte une partie en forme de fente dirigée vers la droite et à gauche de celle-ci, la partie circulaire. Ces ouvertures, elles aussi, se trouvent alternativement dans la partie inférieure (44, 48) et dans la partie supérieure (46) de l'écran 30.
Une ouverture à fente dirigée vers la droite et une ouverture à fente dirigée vers la gauche forment chaque fois une paire. Les ouvertures 40,.
41, 42 de la troisième série affectent la forme représentée sur la fig. 6; elles sont disposées de façon que leur partie circulaire se trouve entre les parties en forme de fente des ouvertures qui les flanquent tandis que leurs parties en forme de fente se trouvent à proximité des parties circulaires des ouvertures à fente unique qui les flanquent. Les fentes des ouvertures 40, 41, 42 sont dirigées alternativement vers le haut et vers le bas.
Derrière chacune des ouvertures des trois séries se trouve'une cathode. Aux ouvertures 40, 41, 42 correspondent les cathodes principales 50, 51 et 520 Aux ouvertures 43, 45, 47 correspondent les cathodes auxiliaires 53, 55 et 57 de la première série et aux ouvertures 44, 46 et 48 les cathodes auxiliaires 54, 56 et 58 de la seconde série. Entre deux cathodes principales se trouvent donc deux cathodes auxiliaires.
Lorsque la décharge s'établit d'abord entre l'anode et la cathode principale 50, elle traverse la partie circulaire 40a de l'ouverture 40.
Lorsqu'on applique une impulsion de tension négative à toutes les cathodes
<Desc/Clms Page number 6>
auxiliaires portant un numéro impair, la décharge passera de la cathode principale 50 à la cathode auxiliaire 3. A la fin de l'impulsion, la décharge passe alors vers la cathode principale 51 à travers l'ouverture 41. Lors d'une seconde impulsion négative aux cathodes auxiliaires à numéro impair, la décharge passe, par l'intermédiaire de la cathode auxiliaire 55 vers la cathode principale 52 à travers l'ouverture 42.
Lorsqu'on applique une impulsion négative à toutes les cathodes auxiliaires à numéro pair, la décharge passera de l'électrode principale 52 à la cathode auxiliaire 56 et de 1., à la cathode principale 51. Une seconde impulsion appliquée aux cathodes auxiliaires à numéro pair fera passer la décharge, par l'intermédiaire de la cathode auxiliaire 54, à la cathode principale 40. Donc, suivant que les impulsions sont appliquées aux cathodes auxiliaires à numéro impair ou à celles portant un numéro pair, la décharge se déplacera vers la droite ou vers la gauche.
Le tube représenté sur la fig. 7 peut donc être utilisé pour additionner et pour soustraire, en appliquant les impulsions à additionner aux cathodes auxiliaires portant un numéro impair ou à celles portant un numéro pair, et les impulsions à soustraire aux cathodes auxiliaires portant un numéro pair ou à celles portant un numéro impair.