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Grille de tube électronique
La, présente invention- concerne-],--. construction des tubes électroniques et, plus spécialement,, celle des .grilles de tubes électroniques, ainsi que leurs procédés de fabrication., convenant spécialement dans le domaine des tubes haute fréquence à grille négative.
Dans les tubes à fréquence extrêmement élevée, le temps de transit des électrons et la. finesse' des éléments de commande effective dés électrons sont des facteurs de limitation du plafond
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de fréquence de travail. De fahon çsn<µi,;1<1, plus faible cst; 1"esPace,lient entre électrodes et gr::!#lc la rLness3 des ":lt.lI1ents de comm,nr1e effective des r5lectJ'on::;, plus 1.;s fr;(Jll()nCt3 :1ll:(qnel1('; le tube peut fonctionner sont élevées.
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Un exemple de tube à très haute fréquence - utilisé soit comme oscillateur dans les équipements à micro-ondes, soit comme amplificateur haute fréquence dans les récepteurs de télévision à ultra-haute fréquence -. est le tube "crayon"qui se compose, en général, d'une cathode allongée, une grille cylindrique concen- trique qui l'entoure, entourée elle-même d'une'anode cancetrique.
La grille se compose généralement. de plusieurs tiges supports, longitudinales par rapport à la cathode, montées sur ou autour de celle-ci, et d'une grille proprement dite constituée par plusieurs fils latéraux espacés entre eux et un fil latéral enroulé en hélice.
Quand la grille constitue l'élément de commande effective des électrons,on obtient, dans les exemples précédents, inesse de construction recuise, en utilisant des fils latéraux de très petit diamètre et en les écartant entre eux au minimum. Quoiqu'on puisse, de cette manière, donner-facilement la finesse voulue à l'élément de commande, il faut cependant remarduer due l'espace- ment entre la surface de commande de la grille et une autre électrode du tube - par exemple'l'espacement entre la face intérieu, re de la grille cylindrique et une cathode montée à l'intérieur de celle-ci - dépend de la dimentsi on des tiges supports.
La finesse de ces tiges et, par conséquent, l'espacement minimum possible entre électrodes, sont limités par les'exigences de résistance ou rigidité mécanique-et.de conductibilité thermique des'tiges supports.
Un autre type de grille de construction semolable a été réalisé où les tiges constituent l'élément de commande effective et la. "grille" proprement dite sert d'élément -de maintien et de support. Dans ce cas, la commande voulue des électrons est effec- tuée par un. très grand nombre de fines tiges supports réunies par une "grille" relativement grossière. Quoiqu'avec cette variante, l'espacement entre électrodes puisse tendre vers zéro, il faut remarquer que la finesse de l'élément de commande effective des
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électrons .i;'ce>i;nd de l-i finesse d'::; tires pouvant être utilisée L'1 e1.11E'.:'=t3 de ces t1FÜS et de 1"L<'.iient de c#rtrwmle der. 'lE'.Ct..r01'1: est donc de nouveau limitée par les exigences de rigidité mécaniqu et de conductibilité thermique des tiges.
La présente invent,ion a pour but principe de procurer une grille de tube électronique de construction et de fabrication simples, ayant la rigidité mécanique et la conductibilité thermique voulues, et dont la finesse de l'élément de commande des électrons et l'espacement entre électrodes peuvent être réduits au minimum.
La présente invention procure une grille de tube électro- nique dont une face de commande doit avoir une config,iration donnée,
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caractérisée en ce ou'elle co-iprend un grillage ayant en s-1bst..> ce cette configuration mais comprenant des parties rentr4,nte .3..cées s'écartant de cette configuration et dans lesquelles des ,es sont fixées, la disposition étant telle que les faces internes des partLes de grillage comprises entre les dites tiges - ou entre des prolongements de celles-ci - et les côtés des tiges à l'entrée de ces parties rentrantes se trouvent, en substance, à hauteur de la face de commande de configuration donnée.
L'invention ressortira clairement de la description donnée ci-après avec référence aux dessins annexés qui représentent des formes d'exécution de l'invention. Les formes d'exécution repré- sentes et décrites ne sont données qu'à titre d'exemple et ne" limitent en aucune façon l'invention.
La fig. 1 est une vue de profil, partiellementen coupe, d'un tube "crayon" constituant une forme d'exécution de 'la présente invention.
La fig. 2 est une coupe d'une ébauche de grille prête à la conformation.
La Fig. 3 est une coupe d'une grille suivant la présente invention, et
La fige 4 est une vue partielle d'une autre forme d'exécution de la présente invention.
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A la fige 1, le tube "crayon" 10 comprend une enveloppe allongée 12 pourvue, à une extrémité, de petites broches 14 qui font saillie et sont reliées à des éléments intérieurs du tube. L'ensem- ble d'électrodes à l'intérieur de l'enveloppe comprend une cathode cylindrinue 16 avec un filament de chauffage 18, une grille concen- triaue 20 entourant la cathode et une anode concentrique 32 dispo- sée autour de -la grille. La grille est localisée et maintenue à l'intérieur de l'enveloppe par une rondelle de grille 22 servant de borne de grille, tandis que l'anode'est pourvue d'une borne de rac- cordement 34.
L'ensemble cylindrique de grille 20 comprend un groupe de tiges supports 26 autour duouel est enroulé, en spirale, un fil latéral 24 aui constitue la grille proprement dite et est l' dent de commande effective des électrons. Les tiges supports ont la dimension voulue pour avoir la rigidité mécanique et la conductibi- lité thermique reauises; elles sont écartées de la surface cathodi- que à la distance inter-électrodes voulue et sont groupées de façon que leurs faces les plus intérieures soient réunies en une surface de configuration identique à celle de la surface extérieure de la cathode.
La grille, constitua par un fil 24 de dimension voulue enroulé, au pas reculs, de façon à donner la finesse désirée à l'élément de commande effective des électrons, passe sur chaque tige support et est fixée aux côtés extérieurs de ces tiges. Entre les tiges supports, la grille est renfoncée vers l'intérieur de façon que sa surface intérieure se trouve, de préférence', exactement à la hauteur des surfaces les plus intérieures des tiges supports, les parties de grille renfoncées vers l'intérieur étant, de préférence, conformées de façon à avoir exactement la même configuration que la surface extérieure de la cathode.
La description ci-dessus montre oue l'invention procure une grille de construction simple, ayant la rigidité mécanique et la conductibilité thermique nécessaires, dont l'élément de commande
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effective des électrons a une finesse et un espacement entre élec- trodes réduits au minimum.
La fig. 2 représente une première opération d'un procède de fabrication d'une grille électronique suivant la présente inven- tion, et consistant en l'étirage à froid d'une Ebauche de grille.
Un mandrin conformateur 28 est prévu, sur lequel on glisse une ébauche de grille 20 qu'on comprime, sur le mandrin, au moyen de tampons opposes 30 en matière élastique, actionnés par une machine à comprimer (non représentée). La surface de commande intérieure de la grille achevée doit être circulaire; le mandrin représenté a donc la forme d'un cylindre droit.
L'ébauche de grille 20 comprend plusieurs tiges supports
26 disposées en cercle et entourées, en contact avec leurs . @- ces extérieures et venant se placer intérieurement entre les tiges supports, par un grillage 24 de toute forme désirée, par exemple plusieurs fils latéraux légèrement espacés. L'ébauche de grille peut être obtenue de façon classique, soit sur le mandrin confor- mateur 28 lui-même, soit sur toute autre forme convenable,l'ébauche étant placée ensuite, pour l'étirage, sur le mandrin conformateur
28. Quoique la grille puisse être fixée, au moment voulu, par tout moyen convenable, par exemple par brasage, en tout point des tiges supports, il'est préférable que les tiges et le grillage soient réunis avant l'opération d'étirage, pour éviter tout glisse- ment.
La fig. 3 représente le moment, dans le procédé précité,, où les tampons élastiques 30 sont fortement pressés sur le mandrin de forme 28, de façon à donner, par étirage, à la grille, la forme suivant la présente invention. Les parties de grille 24 entre les tiges 26 sont déformées au delà de leur limite d'élasticité et renfoncées vers l'intérieur contre la surface du mandrin, de façon que les surfaces intérieures du grillage et des tiges sup- ports se trouvent sur la même surface. Pour s'assurer que la surface de commande ainsi obtenue est, en substance, continue, le renfonce-
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ment du grillage est suffisant pour couvrir latéralement au moins une demi surface de chaque tige support.
Après l'opération de conformation, les tampons 30 sont écartés de la grille parachevée au'on retire du mandrin.
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La fig. 4 représente une forme d'exécution de' la présente invention utilisant une grille 40 composée de tiges supports 36 rectangulaires ou carrées entourées d'un grillage 38. Dans cette forme d'exécutio n, le grillage recouvre, en substance, trois faces des tiges, et oh obtient ainsi une surface de commande un peu plus régulière et plus continue qu'avec des tiges supports rondes.
Une comparaison, dans des conditions identiques, de tubes nouveaux (utilisant la grille suivant la présente inve ion) et de tubes classiques (utilisant des grilles de types connus) montre les avantages d'exploitation de la grille de la présente invention. Par exemple, utilisé en amplificateur haute fréquence, le tube de la présente invention présente une transconductance de 16.000 micromhos, un facteur de bruit de la,5 db. et un gain'de 13,5 db., tandis que le tube classique présente une transconductance de 9.000 micro mhos seulement, un facteur de bruit de 11,5 db. et un gain de 12..
db.. Utilisé en oscillateur haute fréquence à impul- sions d'anode, le .tube de la présente invention a un rendement moyen de plaque - (puissance pointe de sortie du circuit la ue ..(puissance pointe d'alimentation du. circuit plaqu en pourcentage de puissance pointe d'alimentation du circuit plaque- de 24,4% et une puissance de sortie moyenne de l'impulsion.de 528 watts, contre un rendement de plaque de 17,4% et une puissance de sortie moyenne de l'impulsion, de 349 watts, pour le tube classique.