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La présente invention concerne des tubes à décharge électrique: à lueur et à cathode froide et plus particulièrement la construction de cathodes directionnelles pour de tels tubeso
Dans certains types de tube à décharge électrique à lueur et à cathode froide, on prévoit des arrangements d'électrodes au moyen desquels il est possible en réponse à des signaux d'entrée communs de transférer une décharge à lueur d'un intervalle dans une rangée d'intervalles de décharge à un
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s-econd. diitervalle 'dans cla- rangée',1f''wl b'ôt-é '1?rut5t11QUÊt.,#,!f-auta;e;lérnib1misJJbe de6- transfert dépendant du fait que la réduction du potentiel d'allumage du second intervalle (par suite de la décharge dans le premier intervalle) est supéri- eure à la réduction de potentiel d'allumage dans l'intervalle de l'autre cô- té du premier intervalle.
De tels tubes sont décrits dans le brevet français
996.4360 Dans la construction décrite dans ce brevet, a direction du trans- fert de décharge est déterminée par la forme de certaines cathodes la carac- téristique essentielle de la forme des cathodes étant que chacune des catho- des directionnelles comprend une partie de forme convenable par exemple un rectangle plat parallèle à une anode plane sur laquelle la lueur cathodique est positionnée pendant les intervalles entre les signaux de transfert suc- cessifs avec une autre partie de cathode possédant la forme d'une pièce en forme de ruban étroit généralement appelée queue dont l'extrémité se trouve immédiatement contre l'intervalle de décharge à partir duquel la décharge doit être transférée.
Pendant l'opération de transfert, la lueur cathodique commence à l'extrémité de la queue, s'étend le long de la queue puis à la plaqueo Par suite principalement du rapport important entre le périmètre et la surface de la queue comparée à la partie en forme de plaque de la ca- thode, le potentiel de maintien de la partie de l'intervalle de décharge con- stitué par la partie anode-queue est plus élevé que celui de la partie anodeplaque de cathodeo En conséquence, une fois que la lueur s'est étendue à la plaque de cathode, la décharge partant de la queue est éteinte et, comme il a été indiqué plus haut, la décharge reste sur la partie plate et non sur la queue. Dans l'exemple de réalisation décrit dans le brevet français 996.
436, ces cathodes directionnelles étaient construites à partir d'une bande de métal pliée parallèlement à l'anode pour constituer la partie en forme de plaque tandis que la partie formant la queue était constituée par une autre partie de la bande dont l'épaisseur était dirigée vers l'anode. La construction détailléed'un tube à décharge complet était dans une large mesure déterminée par le mode de construction particulier des cathodes directionnelles.
Suivant la présente invention, on prévoit une cathode pour un tube à décharge électrique à lueur et à cathode froide comprenant une partie dite "tête" de forme symétrique par rapport à une orientation donnée montée à l'extrémité d'un fil de support et une partie dite queue qui dépasse tout en restant pratiquement dans le même plan que la tête et dans une direction perpendiculaire à la dite orientation.
Les cathodes peuvent être montées sur un isolateur en passant les fils de support dans un trou de l'isolateur et en fixant un manchon tubulaire autour du fil de support pour fixer la cathode à 1 'isolateur On préfère que la surface réelle de décharge des cathodes soit surélevée au-dessus des pièces de support de cathode d'une distance de l'ordre de la longueur de l' espace sombre de cathode et à cet effet un épaulement de hauteur appropriée peut être prévu sous la tête de cathode. Une rangée de ces cathodes peut être montée sur un même isolateur et fixée à l'intérieur d'une enveloppe de verre au moyen de conducteurs scellés dans la base de verre à une extrémité et fixés à l'intérieur des manchons tubulaires respectifs à l'autre extémi- té.
D'autres objets caractéristiques et avantages de la présente inven-
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tion apparaîtront à la lecture de la description suivant d'exemples de réalisation, la dite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels:
La figure 1 montre une coupe en élévation d'une partie d'un ensemble de cathodes mettant en oeuvre l'invention ainsi que l'anode associée;
La figure 2 montre une vue en plan de la cathode de la figure 1 ;
La figure 3 montre un tube à décharge contenant une anode et une rangée de cathodes mettant en oeuvre l'invention et coopérant avec la dite anode;
La figure 4 montre des courbes illustrant les caractéristiques électriques d'un intervalle de décharge utilisant des cathodes mettant en oeuvre la présente invention ;
La figure 5 montre différentes modifications de la construction de la queue des cathodes de la figure 1;
Dans les figures 1 et 2, une cathode 1 et une partie d'une cathode adjacente 2 sont représentées comme étant montées sur un isolateur 3 sous une anode plane 4. Le corps principal de la cathode comprend un fil de sup- port 5 sur l'extrémité duquel est formée une tête 6 et un épaulement 7. Comme il est représenté aux.figures 1 et 2, la -tête 6 a la forme d'un disque qui avec l'épaulement 7 peut être fabriqué de la même manière qu'une tête de clou à laquelle la cathode ressemble en fait.
L'épaulement 7 est complètement recouvert par la périphérie 8 de la tête de la cathode et il sépare la tête de la surface de l'isolateur 3 d'une distance égale à la longueur de l'espace sombre de cathode quand un courant de décharge provoque une lueur cathodique sur la tête qui atteint juste la circonférence. Le fait que la lu-
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em'B-Tau-espén&ëtAJa.SM.cH.insf&etir ¯dé¯-1a¯=kôt¯,pogmati;e; dtéviter tou- te projection de matériau de cathode sur la surface de l'isolateur ce qui élargirait, au cours de la vie du tube, la zone effective de décharge de cathode.
Un fil fin formant queue de cathode 9 est représenté à la figure 1 et il est fixé en dessous de la tête et plié de manière à se trouver pratiquement dans le plan de la tête 6 de la cathode 1 de manière à dépasser vers la cathode 2.
Les cathodes sont fixées à l'isolateur 3 au moyen d'un manchon tubulaire 10 qui entoure et est soudé au fil de support 5 de manière à maintenir les cathodes en position dans l'isolateur 3.
Le fait qu'on prévoit un manchon tubulaire 10, assure des Soyons de fixation très pratique de la rangée de cathodes dans l'enveloppe d'un tube à décharge, un exemple étant représenté à la figure 3 dans lequel l'enveloppe 12 comprend une base de verre 13 à travers laquelle des fils 14 sont scellés de la manière classique. Les extrémités supérieures de ces fils 14 comme il est représenté à la figure 1 sont fixées dans les extrémités des manchons tubulaires 10 et ils y sont soudés comme il est indiqué à la figure 1 en 15. L'ensemble des cathodes est ensuite fermement supporté sur la base 13.
L'anode 4 peut être montée d'une manière similaire sur d'autres conducteurs 14 un de ces conducteurs étant indiqué par la référence 14' à la figure '1; il passe dans l'isolateur 3 et il est fixé à l'anode au moyen d'un oeillet 16 et d'un collier 17.
La queue 9 aux figures 1 et 2 se prolonge jusqu'à une distance égale à la longueur de l'espace sombre de la cathode de la circonférence de la cathode 2. Pendant le fonctionnement la lueur de cathode de la cathode 2 est transférée à la queue 9 de la cathode 1 et s'étend ainsi à la tête 6 où elle
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est maintenue jusqu'à ce que l'impulsion suivante soit appliquée, la lueur sur la queue étant éteinte dès que la décharge atteint la tête. Ainsi aux figures 1 et 2 la construction est telle qu'elle permet le transfert de la décharge à lueur de la cathode 2 à la cathode 1 par la queue 9 et à la figure 3 la lueur peut être transférée d'une cathode à l'autre dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre le long de la rangée de cathodes.
Des relations typiques entre le voltage anode-cathode et le courant de cathode pour un intervalle de décharge constitué comme à la figure 1 par une cathode 1 et une anode 4 sont indiquées dans le graphique de la figure 4. La courbe A concerne la décharge à la queue seule et la courbe .B se rapporte à la décharge à la tête de la cathode ayant des dimensions suivantes :
Diamètre de la tête 0,104 pouce (soit environ
2,64 millimètres)
Epaisseur de la tête 6 0,010 pouce (soit environ
0,25 millimètres)
Epaisseur de l'épaulement 7 0,005 pouce (soit environ
0,12 millimètres)
Diamètre de la queue 9 0,005 pouce (soit environ
0,12 millimètres)
Longueur de la queue (dépassant de la tête) 0,120 pouce soit environ'
3 millimètres)
Si on provoque la décharge par des moyens qui ne sont pas représen- tés à l'extrémité de la queue de cathode, le courant de décharge et le voltage anode-cathode sont donnés par les coordonnées du point C sur la courbe A, le voltage anode-cathode étant alors voisin de 178 volts et le courant voisin de 0,1 milliampères.
Comme le courant de décharge croit, le voltage anode-cathode augmente rapidement jusqu'au point 1) où la lueur de cathode recouvre complètement la queueo Une nouvelle augmentation du courant de ca- thode entraîne une augmentation du voltage anode-cathode sans augmentation correspondante de la lueur cathodique jusqu'à ce que le point E soit atteint où la lueur est transférée à la tête de cathode et le point de fonctionnement en E' sur la courbe Bo Le voltage tombe à environ 15 volts devenant inférieur au voltage le plus faible pour lequel la décharge à la queue peut être maintenue et le transfert de la décharge de 1& queue à la tête est ainsi terminéo Si le courant de décharge est maintenant réduit la caractéristique de décharge suit la partie E'F de la courbe Bo Pour une augmentation de la décharge comme il se produirait normalement le
point de fonctionnement suit la caractéristique à droite du point E' sur la courbe Bo La courbe montre maintenant une diminution du voltage anode-cathode jusqu'à une valeur minimum après quoi il augmente encore avec augmentation du courant jusqu'à ce qu'au point C la lueur couvre la partie supérieure de la tête de cathode puis commence à s'étendre sur les côtés de la tête jusqu'à ce qu'en H la lueur couvre la surface supérieure totale et les côtés de la tête. Par suite du vide au-dessus de l'isolateur 3, on évite que la lueur ne s'étende au-dessous de la tête de cathode. Si le courant augmente encore et dépasse maintenant le courant maximum du tube, le voltage continue à augmenter jusqu'à ce qu'au point J la lueur s'étende une fois de plus sur la queue 9.
Dans la fabrication de l'ensemble de cathode mettant en oeuvre l'invention, il est plus pratique.de fixer un morceau plus long de fil qu'il n'est nécessaire pour former une queue de cathode 9 sur le corps principal de la cathode et de le mettre en forme et de le couper à la longueur voulue lorsque plusieurs cathodes ont été mises en position sur l'isolateur 3. Un calibre d'espacement est mis en place en dessous des épaulements de deux cathodes adjacentes et la queue de cathode 9 est pliée pour donner la forme désirée contre le calibre avant d'être coupée pour laisser l'espace-
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ment voulu entre la queue et la cathode adjacente.
A la figure 1, la queue de cathode est représentée fixée en dessous de la tête 6 de la cathode. Différentes modifications de cette méthode de fixation sont représentées à la figure 5 qui montre une partie d'une ran-
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gée de cathodes portant toutes es'mQdi.fioaiioa difBeBtetâR&lnâi 1aJClp1e 9 de la cathode de gauche SP. esrt 1de:ftn41b:til1 soudé directement à la tête de cathode comme il est indiqué en 21. Dans la cathode adjacente 22 la queue 9 est fixée au manchon 10 comme il est indiqué en 23 et elle passe par une extension 24 de l'ouverture dans l'isolateur 3 dans lequel passe le support de cathode 5. La cathode 25 possède une queue 9 soudée en 26 au manchon 10 mais elle passe dans une couverture séparée 27 de l'isolateur 3 avant d'être pliée.
On a représenté à la droite de la figure 5 une autre modification dans laquelle la queue de la cathode 28 est constituée par une boucle de fil fin, une des extrémités de cette boucle étant soudée au manchon 10 en 29 et passant dans une ouverture 30 similaire à l'arrangement de la cathode 22, mais la queue au lieu d'être coupée près de la cathode adjacente dans la rangée est pliée pour passer dans une autre ouverture 31 de l'isolateur 3 et elle est de nouveau soudée au manchon 10 en 32 assurant ainsi que le fil fin ne peut pas être déplacé de sa position correcte pendant l'assemblage du tube à décharge, ou son transporta
Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec un tube à grand nombre de cathodes dans lequel la décharge est transférée le long d'une rangée de cathodes dans une direction,
il existe des circuits dans lesquels le mécanisme de transfert peut être utilisé et une cathode mettant en oeuvre l'invention peut être utilement incorporée:dans un tube ne possédant qu'une seule paire d'intervalles de décharge.
Bien que la présente invention ait été décrite en relation avec des exemples particuliers de réalisation, il est clair qu'elle n'est pas limitée aux dits exemples et qu'elle est susceptible de variantes et modifies- - tions sans sortir de son domaine.