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L'invention concerne un tube électronique, en particulier une diode redresseuse pour tensions élevées, de construction très robuste, à même de débiter une assez grande puissance. Elle concerne en outre un dis- positif équipé d'un tel tube, d'une manière telle que la probabilité de disruption entre les conducteurs cathodiques et l'anode soit réduite au minimum.
Suivant l'invention, dans un tube électronique dont la paroi est formée par une anode, une partie de fond en verre, et un corps métallique cylindrique reliant l'anode et ladite partie de fond, il se trouve à l'in- térieur une cathode, de forme semblable à celle du côté intérieur de l'a- node et disposée de façon que la surface émettrice se trouve partout à même distance de la paroi intérieure de l'anode.
Le tube est maintenu dans le dispositif par le pincement de l'a- node dans un support élastique, de sorte que les conducteurs d'alimenta- tion cathodiques sont entièrement libres; la probabilité de disruption est donc très faible, d'autant plus que le tube et son support peuvent être immergés complètement dans l'huile.
Le tube conforme à l'invention présente un autre avantage: sa fabrication en série peut être bon marché.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non li- mitatif, 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'invention.
La fig. 1 est une coupe forme de réalisation du tube à décharge conforme à l'invention.
La figo 2 est une coupe transversale d'une autre forme de réali- sation du tube conforme à l'invention.
Les figs. 3a et 3b sont des vues du tube représenté sur la fig.l, introduit dans un support.
La diode représentée sur la figo 1, comporte une anode 10, et une cathode à chauffage indirect llo L'anode 10, qui peut être en cuivre, est constituée par une enveloppe rigide qui forme une partie de la paroi du tu- be. L'enveloppe comporte une partie cylindrique 12 raccordée à une partie semi-sphérique 13; les deux parties sont symétriques par rapport à l'axe longitudinal du tube 15.
La cathode peut être du type à oxydes et comporter par exemple un tube de nickel fermé 16, recouvert d'une couche d'un mélan- ge de carbonates de baryum et de strontium pour augmenter l'émission élec- tronique
La forme extérieure de la cathode 11 est semblable à la forme in- térieure de l'anode 10.La cathode comporte donc également une partie cy- lindrique et une partie semi-sphérique, formant un ensemble, qui toutes deux peuvent émettre des électrons;
elle est disposée concentriquement par rapport à l'anode, de sorte que la distance de la surface émettrice à l'a- node est la même partout et que le gradient de tension entre ces surfaces est partout le même, alors que les surfaces de cathode et d'anode dispo- nibles sont utilisées entièrement.Cette particularité de l'invention est importante, car elle permet de réduire notablement les dimensions du tube.
La cathode 11 est maintenue à la température d'émission par un filament 20. A cet effet, le tube de nickel 16 est fermé par une partie métallique, par exemple en nickel qui est fixée au tube 16 et à une tige conductrice 22 dont une extrémité est reliée à la borne supérieure de l'é- lément chauffant 20. La cathode 11 et une extrémité du filament 20 sont
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donc reliées électriquement par l'intermédiaire de la tige conductrice commune 22. Sur la partie 21 est prévue une douille isolante 23 que tra- verse une seconde tige conductrice 24, qui est fixée au fond ou à l'extré- mité non connectée du filament 20.Les deux tiges 22 et 24 sont isolées et sont maintenues écartées par un support en céramique 26 comportant trois ouvertures équidistantes disposées autour de l'axe.
La troisième ouverture renferme un conducteur 28 faisant uniquement office de support. Les trois conducteurs 22, 24 et 28 sont reliés chacun à une broche individuelle 29, 30, 31 ; ces broches sont scellées hermétiquement dans le fond 32 du tube.
Un queusot 34, prévu dans le fond 32,permet de pratiquer le vide dans le tube. La partie restante de 1 enveloppe du tube est constituée par une partie cylindrique de verre 35, par exemple de verre au silicate de bore, ou de céramique et par une partie cylindrique 36, par exemple de Kovar, qui est scellée à la partie de verre. La partie 36 comporte une partie rentrante, ce qui rétrécit le tube entre l'anode 10 et le fond du verre 35. Le Kovar est un composé contenant environ 29% de nickel, 17% de cabalt, 0,3% de manganèse, le reste étant du fer. Il se scelle facilement au verre au silicate de bore usuel dont le coefficient de dilatation est approxima- tivement le même.
Comme le montre le dessin, le cylindre de Kovar 36 est scellé, à une extrémité, à la partie de verre 35, tandis que l'autre extré- mité est assemblée à l'anode de cuivre 10.Tous les assemblages sont her- métiques.
La forme de construction décrite de l'enveloppe est une particu- larité importante de la présente invention. Elle assure un ensemble simple et robuste et de plus, la fabrication du tube est simple et bon marché.La partie cylindrique entrante 36 divise l'enceinte à vide en deux parties et fait office d'écran pour les rayons thermiques et pour le courant élec- tronique de la moitié supérieure du tube vers la moitié inférieure. L'i- solement thermique permet de réduire l'énergie à fournir au filament, ce qui réduit notablement la puissance d'entrée. Comme blindage pour le cou- rant électronique, le cylindre empêche le bombardement électronique du scellement de la bague 36 et de la partie 35 ainsi que des autres parties en verreo
Un "getter" 40 peut être prévu dans la moitié inférieure du tube.
Le getter est constitué par exemple par un fil 41 en une matière appropriée, par exemple du baryum-aluminium. Le getter est relié électriquement aux broches 29 et 31 par le conducteur 42, et peut être vaporisé de la manière usuelle.
La fig. 2 représente une autre forme de construction du tube, dans laquelle la bague métallique cylindrique 50 affecte une forme quelque peu différente de celle représentée sur la figo 1. En effet, sur la fig. 2, la bague comporte deux brides, ce qui permet de donner une forme plus sim- ple à la partie de fond 51. La bague de Kovar 50 est scellée à la partie 51 et à l'anode 10 à l'aide desdites brides.
La partie d'entrée du tube représenté sur la fig. 2 est coaxiale.
Elle comporte un conducteur cylindrique extérieur 53 qui est scellé dans le fond et qui est relié électriquement par un conducteur 54, à une extré- mité du filament 20 et un conducteur intérieur 55, également cylindrique, qui est scellé dans le fond et qui est relié électriquement, par le conduc- teur 56, à la cathode 11 et à l'autre extrémité du filament 20. Le conduc- teur intérieur 55 est fermé par un capuchon métallique 57. Le queusot du tube représenté sur la fig. 2 se trouve au-dessus de l'anode 10 et est cons- titué par un tube métallique pincé 59 qui est finalement recouvert par un capuchon de protection métallique 60. Le montage du queusot sur l'anode n'influence pratiquement pas le gradient de champ dans l'enceinte anode - cathode.
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La fige 3 représente le tube, montré sur la fig. 1, dans un sup- port élastique 65. Le ressort 66 entoure pratiquement toute 1 anode exté- rieure 10 et la maintient rigidement en place. L'anode 10 supporte donc tout le tube. De plus, l'anode 10 est en contact électrique avec la bor- ne 66 qui fait office de conducteur d'alimentation pour l'anode et sert en même temps à l'évacuation de la chaleur développée dans 1 anode. Les con- nexions d'entrée peuvent alors être reliées directement aux broches sor- tantes du tube.
Pendant le fonctionnement, le tube peut être immergé dans de l'huile isolante, ce qui assure une dissipation maximum de la chaleur
Le ressort de pinçage 66 comporte des languettes 67, qui sont en liaison avec la partie rétrécie de la partie annulaire 36 et avec l'extrémité sphé- rique de l'anode 10.
La hauteur totale du tube décrit ci-dessus était de 5 cm. Le dia- mètre de 1 anode 10 était de 20 mm et celui de la partie rétrécie de 12 mm.
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The invention relates to an electron tube, in particular a rectifying diode for high voltages, of very robust construction, capable of delivering a fairly high power. It further relates to a device equipped with such a tube, in such a way that the probability of disruption between the cathode conductors and the anode is reduced to a minimum.
According to the invention, in an electron tube, the wall of which is formed by an anode, a bottom part made of glass, and a cylindrical metal body connecting the anode and said bottom part, there is inside a cathode, similar in shape to that of the inner side of the node and arranged so that the emitting surface is everywhere at the same distance from the inner wall of the anode.
The tube is held in the device by the pinching of the node in an elastic support, so that the cathode supply conductors are completely free; the probability of disruption is therefore very low, especially since the tube and its support can be completely immersed in oil.
The tube according to the invention has another advantage: its mass production can be inexpensive.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be implemented, the features which emerge both from the text and from the drawing, of course, forming part of the invention.
Fig. 1 is a sectional embodiment of the discharge tube according to the invention.
Fig. 2 is a cross section of another embodiment of the tube according to the invention.
Figs. 3a and 3b are views of the tube shown in fig.l, introduced into a support.
The diode shown in FIG. 1 comprises an anode 10, and an indirectly heated cathode 111 The anode 10, which may be made of copper, consists of a rigid casing which forms part of the wall of the tube. The casing comprises a cylindrical part 12 connected to a semi-spherical part 13; the two parts are symmetrical with respect to the longitudinal axis of the tube 15.
The cathode can be of the oxide type and comprise for example a closed nickel tube 16, covered with a layer of a mixture of barium and strontium carbonates to increase the electronic emission.
The outer shape of the cathode 11 is similar to the inner shape of the anode 10. The cathode therefore also comprises a cylindrical part and a semi-spherical part, forming an assembly, both of which can emit electrons;
it is arranged concentrically with respect to the anode, so that the distance from the emitting surface to the anode is the same everywhere and the voltage gradient between these surfaces is everywhere the same, while the cathode surfaces and anode available are fully utilized. This feature of the invention is important because it allows the dimensions of the tube to be significantly reduced.
The cathode 11 is maintained at the emission temperature by a filament 20. For this purpose, the nickel tube 16 is closed by a metal part, for example made of nickel which is fixed to the tube 16 and to a conductive rod 22 of which one end is connected to the upper terminal of the heating element 20. The cathode 11 and one end of the filament 20 are
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therefore electrically connected by means of the common conductive rod 22. On part 21 is provided an insulating sleeve 23 through which passes a second conductive rod 24, which is fixed to the bottom or to the unconnected end of the filament. 20. The two rods 22 and 24 are isolated and are kept apart by a ceramic support 26 having three equidistant openings arranged around the axis.
The third opening contains a conductor 28 acting only as a support. The three conductors 22, 24 and 28 are each connected to an individual pin 29, 30, 31; these pins are hermetically sealed in the bottom 32 of the tube.
A queusot 34, provided in the bottom 32, allows a vacuum to be practiced in the tube. The remaining part of the casing of the tube consists of a cylindrical part of glass 35, for example of boron silicate glass, or of ceramic, and of a cylindrical part 36, for example of Kovar, which is sealed to the part of glass. . Part 36 has a re-entrant part, which narrows the tube between the anode 10 and the bottom of glass 35. Kovar is a compound containing approximately 29% nickel, 17% cabalt, 0.3% manganese, rest being iron. It seals easily to conventional boron silicate glass which has approximately the same coefficient of expansion.
As shown in the drawing, the Kovar cylinder 36 is sealed, at one end, to the glass portion 35, while the other end is joined to the copper anode 10. All assemblies are sealed. .
The disclosed form of construction of the envelope is an important feature of the present invention. It ensures a simple and robust assembly and moreover, the manufacture of the tube is simple and inexpensive.The incoming cylindrical part 36 divides the vacuum chamber into two parts and acts as a shield for the thermal rays and for the electric current. - tronic from the upper half of the tube to the lower half. The thermal isolation makes it possible to reduce the energy to be supplied to the filament, which significantly reduces the input power. As a shield for the electronic current, the cylinder prevents electron bombardment of the sealing of the ring 36 and part 35 as well as the other glass parts.
A "getter" 40 can be provided in the lower half of the tube.
The getter consists, for example, of a wire 41 made of a suitable material, for example barium-aluminum. The getter is electrically connected to pins 29 and 31 by conductor 42, and can be vaporized in the usual manner.
Fig. 2 shows another form of construction of the tube, in which the cylindrical metal ring 50 has a shape somewhat different from that shown in fig. 1. Indeed, in fig. 2, the ring has two flanges, which makes it possible to give a more simple shape to the bottom part 51. The Kovar ring 50 is sealed to the part 51 and to the anode 10 by means of said flanges.
The inlet part of the tube shown in FIG. 2 is coaxial.
It comprises an outer cylindrical conductor 53 which is sealed at the bottom and which is electrically connected by a conductor 54, to one end of the filament 20 and an inner conductor 55, also cylindrical, which is sealed at the bottom and which is connected. electrically, through conductor 56, to cathode 11 and to the other end of filament 20. Inner conductor 55 is closed by a metal cap 57. The tail of the tube shown in FIG. 2 is located above the anode 10 and is constituted by a clamped metal tube 59 which is finally covered by a metal protective cap 60. The mounting of the tail on the anode has practically no influence on the gradient of field in the anode - cathode enclosure.
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Fig 3 represents the tube, shown in fig. 1, in a resilient support 65. The spring 66 surrounds substantially all of the exterior anode 10 and holds it rigidly in place. The anode 10 therefore supports the entire tube. In addition, anode 10 is in electrical contact with terminal 66 which acts as a supply conductor for the anode and at the same time serves to remove the heat developed in the anode. The input connections can then be made directly to the outgoing pins of the tube.
During operation, the tube can be immersed in insulating oil, which ensures maximum heat dissipation
The clamping spring 66 has tabs 67, which are in connection with the constricted part of the annular part 36 and with the spherical end of the anode 10.
The total height of the tube described above was 5 cm. The diameter of the anode 10 was 20 mm and that of the narrowed portion 12 mm.