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L'invention concerne un dispositif équipé d'un tube élec- tronique à faisceau concentré., par exemple pour la télévision ou l'oscillo- graphie, ainsi qu'un tube électronique destiné à l'équipement d'un tel dis- positif.
Dans un tube électronique à faisceau concentré, tel qu'uti- lisé, par exemple, pour les applications mentionnées ci-dessus, le courant électronique émis par la cathode est concentré à l'aide d'un système d'élec- trodes à action magnétique ou électrostatique. Surtout les tubes modernes de ce genre comportent souvent la combinaison d'une concentration magnéti- que et d'une concentration électrostatique.
Il est connu qu'il y a avantage à effectuer la concentration en deux stades. Dans la suite du mémoire, ces deux stades seront appelés "concentration principale" et "Préconcentration". L'invention concerne uni- quement des dispositifs dans lesquels la préconcentration s'effectue de ma- nière électrostatique: la concentration principale peut s'effectuer tant par voie électrostatique que par voie magnétique.
La préconcentration peut être obtenue à l'aide de divers sys- tèmes d'électrodes. Les deux systèmes les plus courants sont le système dit à triode et le système dit à tétrode. Dans le premier, on a prévu en- tre la cathode et l'électrode collectrice, par exemple l'écran luminescent, tout d'abord une électrode à très petite ouverture, électrode qui est géné- ralement appelée ' grille ', et ensuite une électrode qui se trouve à une tension positive élevée par rapport à la cathode, et qui, de ce fait, dé- termine pour au moins 50 %, le gradient positif à la surface de la cathode.
Le champ de cette électrode, généralement appelée "anode", agit à cet effet à travers le trou de la grille jusque sur la surface de la cathode. Dans le cas d'une tétrode, on trouve en outre entre l'anode et la grille, une électrode généralement appelée "anode d'aspiration" et dans ce système, le gradient positif sur la cathode est déterminé pour plus de 50% par le potentiel de l'anode d'aspiration.
Tant dans le cas du système triode que dans celui du système tétrode, on communique à la grille une tension négative par rapport à la cathode. De plus, on applique fréquemment à cette grille des tensions alternatives, afin de modifier l'intensité du faisceau électronique.
Dans un système tétrode, il se forme entre l'anode d'aspiration et l'anode une forte lentille positive. Cette lentille entraine un inconvénient :une forte déconcentration dite de modulation. Ce fait peut s'expliquer comme suito
A proximité de l'ouverture de la grille se produit un rétrécissement du faisceau, rétrécissement qui sera appelé "croisement" dans la suite du mémoire (dans la littérature anglaise et américaine, ce rétrécissement est appelé "cross-over"). Ce croisement fait office d'objet pour la représentationo Il y a lieu de noter que ce croisement ne constitue pas un point mathématique mais qu'il a des dimensions, petites il est vrai, dans la direction perpendiculaire à la direction de propagation des électrons dans le faisceau.
Ces dimensions, ainsi que la distance du croisement à la grille, dépendent entre autres du potentiel de la grille. Par suite des tensions de commande qui sont appliquées entre la cathode et la grille, le potentiel de la grille et, donc, la grandeur de l'emplacement du croisement changent. Il est évident que ceci influence la représentation qui s'effectue par le système de concentration principal. Cette représentation ., une fois mise au point, fournit un point de grandeur déterminée sur l'électrode collectrice, par exemple l'écran luminescent, et cette grandeur varie donc sous l'effet des tensions de commande appliquées à la grille. Ce phénomène indésirable est appelé déconcentration de modulation.
Dans le système tétrode, la lentille comprise entre l'anode d'aspiration et l'anode fait office de loupe et la variation d'emplacement et
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de grandeur du croisement est donc représentée agrandie par le système de concentration principal. Il va de soi que dans un système triode, la déconcentration de modulation est moins gênante, car dans ce système, il nexiste pas de lentille faisant office de loupe, devant le système de concentration principal. Toutefois, comme il sera expliqué par la suite, à certains points de vue, le système triode est moins avantageux que le système tétrode.
Comme il a déjà été mentionné, le système de concentration principal forme une image du croisement. Il est connu que la dééoncentration de déviation est d'autant plus petite que la section du faisceau électronique au droit du système de concentration principal est plus petite.
Par "déconcentration de déviation" on entend que la grandeur du point sur l'électrode collectrice, par exemple sur l'écran luminescent augmente pour les grands angles de déviation du faisceau. Ce phénomène est évidemment gênant. Or, le système tétrode fournit un faisceau qui, à l'endroit du système de concentration principal, a un plus petit diamètre qu'un faisceau formé par un système triode. Donc,le système triode provoque une plus faible déconcentration de modulation alors que le système tétrode fournit une plus faible déconcentration de déviation.
L'invention concerne un dispositif comportant un-tube électronique à faisceau concentré dans lequel le système de préconcentration est agencé et alimenté par des tensions telles que tout le système servant à la concentration présente la faible déconcentration de modulation du système triode et la faible déconcentration de déviation du système tétrode.
Un dispositif conforme à l'invention comporte un tube électronique dans lequel le courant d'électrons émis par une cathode est concentré par un système de concentration principal, ainsi qu'un système de préconcentration qui se trouve entre la cathode et le système de concentration principal et qui, ensemble avec la cathode, forme un système triode dans lequel la distance du plan de l'ouverture dans l'anode du côté de la cathode, jusqu',au plan de grille est au moins égale à 1,5 fois le diamètre de cette ouverture ;
il est caractérisé en ce que l'espace compris entre la grille et l'anode du système triode est pour ainsi dire entièrement entouré d'une électrode additionnelle, qui est portée à une tension de polarisation qui est comprise entre une valeur négative égale à la tension de polarisation de la grille suffisante pour supprimer entièrement le courant électronique et une valeur positive égale au double de la valeur absolue de ladite tension de grille.
Un tube utilisé dans un dispositif conforme à l'invention comporte donc entre la cathode et le système de concentration principal, trois électrodes; toutefois, il n'est pas question ici d'un système tétrode, car il faut satisfaire à la condition que le gradient positif à la surface de la cathode est déterminé pour plus de 50 % par l'anode et non, comme dans un système tétrode, par la seconde électrode, compté à partir de la cathodeo
Si la tension de polarisation qui est appliquée à l'électrode additionnelle était trop élevée, c'est-à-dire plus élevée que la limite spécifiée, il se produirait un passage progressif vers un système tétrode dans lequel le potentiel de l'électrode additionnelle déterminerait, pour plus de la moitié, le gradient positif à la surface de la cathode.
De préférence, on communique même à l'électrode additionnelle, une tension de polarisation négative par rapport à la cathode, tension de polarisation dont la valeur absolue est au maximum égale à celle de la tension de polarisation de la grille. Pour des tubes normaux, la tension de grille varie entre-5 et-50 V par rapport à la cathode ; la tension de coupure, c'est-à-dire la tension de la grille pour laquelle le courant électronique est nul, varie, suivant la construction du tube, entre -30 et -80 va La tension de polarisation de l'électrode additionnelle peut donc varier de + 160 à - 80 V.
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Si les conditions précitées sont satisfaites,le système d'électrodes provoque une plus faible déconcentration de modulation qu'un système tétrode bien que l'on obtienne un faisceau très mince présentant à l'endroit du système de concentration principal, une section si petite que la déconcentration de déviation est notablement plus petite que celle du même système sans électrode additionnelle, donc un système triode normale
Dans Un( tube conforme à l'invention les trois électrodes du système de pré- concentration peuvent affecter diverses formes..
En général., la grille sera constituée par une plaque percée d'une petite ouverture alors que l'électro- de additionnelle et l'anode seront généralement des cylindres coaxiaux de même diamètre ou de diamètre différente Afin d'assurer la transparence du champ provoqué par l'anode jusqu'à la surface de la cathode, de préférence la section de l'ouverture de l'électrode additionnelle du côté de la grille sera notablement plus grande que celle de l'ouverture de la grille. Dans le système tétrode, les sections de ouvertures dans la grille et dans l'ano- de d'aspiration du côté de la grille, sont généralement du même ordre de grandeur; en effet? l'ouverture ménagée dans l'anode d'aspiration, a géné- ralement un diamètre compris entre le diamètre de l'ouverture de grille et le double de ce diamètre.
Dans un tube conforme à l'invention, l'ouverture ménagée dans l'électrode additionnelle du système du côté de la cathode, est de préférence, 5 fois à 30 fois plus grande que l'ouverture de la gril- leo
Dans le dispositif conforme à l'invention, le système de concentration principal peut être indifféremment électrostatique ou magné- tique.
La discription 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 l'inventiono
Le dessin représente un tube électronique conforme à l'in- vention pour reproduire des images de télévisiono
Une enveloppe 1 comporte, sur une fenêtre transparente 2, un écran luminescent sur lequel le faisceau d'électrons concentrés issus de la cathode 3 trace l'imageo Entre l'écran luminescent et la cathode 3 se trouve le système de préconcentration constitué par les électrodes 4,
5 et 6 et le système de concentration principal formé par la bobine 7 qui entoure extérieurement le tubeo La déviation du faisceau électronique peut être obtenue à l'aide des bobines de déviation 8 et 9. Lélectrode 4, la grille, est percée 4?une petite ouverture centrale 10; cette électrode est portée à une tension de polarisation négative par rapport à la cathode 30 L'anode du système de préconcentration est formée par l'électrode cylindri- que 6, que l'on porte-à une haute tension de polarisation positive. L'é- lectrode additionnelle, disposée entre la grille et l'anode, est indiquée par 5,.
Cette électrode est portée à une tension de polarisation qui est comprise entre une valeur négative égale à celle de la grille 4 suffisante pour supprimer entièrement le courant électronique et une valeur positive égale au double de la valeur absolue de ladite tensiono Comme le montre le dessin, l'électrode 5 entoure presque entièrement l'espace compris entre la grille 4 et l'anode 60 Il va de soi qu'il doit subsister suffisamment de place d'une part entre la grille 4 et l'électrode 5, et d'autre part, entre l'anode 6 et l'électrode 5 pour éviter les court-circuits et la pro- duction d'arcs. La distance entre le plan de l'ouverture ménagée dans l'a- node du côté de la cathode et le plan de grille est indiquée par ll; elle est au moins égale à 1,5 fois le diamètre de l'ouverture 12 ménagées du côté de la grille, dans l'anodeo