BE562001A - - Google Patents

Info

Publication number
BE562001A
BE562001A BE562001DA BE562001A BE 562001 A BE562001 A BE 562001A BE 562001D A BE562001D A BE 562001DA BE 562001 A BE562001 A BE 562001A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
emitter
electronic oscillator
oscillator according
collectors
electrodes
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Publication of BE562001A publication Critical patent/BE562001A/fr

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/50Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field
    • H01J25/52Magnetrons, i.e. tubes with a magnet system producing an H-field crossing the E-field with an electron space having a shape that does not prevent any electron from moving completely around the cathode or guide electrode

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 
 EMI1.1 
 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



     ¯La   présente invention concerne un oscillateur électronique pour la mesure des champs électriques et magnétiques. Elle concerne plus spécialement un appareil qui utilise l'action de champs de ce genre sur des électrons à faible énergie pour dériver une tension alternative dont la fréquence indique   l'intensité   de ces champs. 



   La plupart des procédés de mesure de champs électriques et magnétiques, y compris ceux utilisant des magnétrons cylindriques, présentent l'inconvénient d'exiger un appareil de mesure du courant ou de la tension d'une très grande sensibilité pour indiquer un courant ou un potentiel fonction du champ. Par exemple, dans 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 des procédés de ce genre utilisant des magnétrons, il est connu de mesurer le potentiel du point de cut-off du magnétron et de lier ce potentiel à l'intensité du champ magnétique appliqué. 



   Le sens de l'expression   "cut-off"   est brièvement expliqué ci-après : des électrons sont émis par une cathode chauffée, dispo- sée axialement à l'intérieur d'une construction cylindrique qui, dans sa forme la plus simple, peut se présenter comme un cylindre lisse ; un potentiel positif est appliqué   à ce   cylindre par rapport à la cathode et, de ce fait, les électrons subissent une accélé- ration radiale vers le cylindre dénommé anode. (dans la présente demande, les expressions utilisées de préférence pour la cathode et l'anode sont : émetteur et collecteur). Les électrons émis sont recueillis par le cylindre et un courant circule dans un cir- cuit extérieur connecté entre le collecteur et l'émetteur.

   En pré- sence d'un champ magnétique perpendiculaire à la direction du champ électrique, c'est-à-dire un champ axial parallèle à l'axe de l'émetteur et du collecteur,les électrons ont tendance à se mouvoir suivant une trajectoire circulaire dans le plan du champ électrique, et le rayon de l'orbite décrit par les électrons dimi- nue quand l'intensité du champ magnétique augmente; pour une in- tensité de champ magnétique donnée, fonction du potentiel électrique appliqué et du rayon du cylindre collecteur, les orbites décrits par les électrons se réduisent au point que les électrons, au lieu d'atteindre le collecteur, ne font que raser la surface intérieure de celui-ci, ce qui a pour résultat d'interrompre la circulation du courant dans le circuit extérieur;

   des champs magnétiques encore plus intenses réduisent encore davantage les rayons des orbites électroniques et l'espace entre les électrodes retient les électrodes en mouvement jusqu'au moment où l'intensité du champ magnétique de- vient si élevée que la plus grande partie des électrons thermo-      ioniques sont incapables de quitter la surface de l'émetteur.

   En théorie, le point de eut-off devrait être extrêmement net, consistant en un arrêt brusque du courant collecteur ; en pratique cependant, la 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 relation entre le eut-off et les champs électrique et magnétique dans un magnétron n'est pas une donnée précise, à cause de l'existence de facteurs de perturbation comme, par exemple, un mauvais alignement des éléments, soit l'aimant soit la   concentricié   de   l'anode et de la cathode ; ou la forme non circu-   laire de la section transversale de l'anode; le manque d'homogénéité du champ magnétique, et les effets d'extrémité ou   d'iridenscence.   



   Ce genre de mesure présente une autre difficulté du fait que, lorsque le magnétron arrive au cut-off, ayant travaillé jusque là à l'état statique, il tend à osciller suivant un mode connu sous le nom d'oscillation cyclotronique ou d'oscillation par résonance électronique. Ce phénomène produit une fréquence dont la valeur est approximativement de   2,85   mégacycles par Gauss, et entraîne un étalement général du point de cut-off. Il s'ensuit qu'au lieu de passer brusquement d'une valeur constante à une valeur nulle au cut-off, le courant anodique se présente suivant une courbe ayant une pente nettement définie, dont les extrémités supérieure et in- férieure sont arrondies.

   Il est donc rare de pouvoir déterminer expérimentalement le point de cut-off avec précision, à moins de ,prendre des précautions excessives qui ne peuvent être admises que dans un laboratoire de haute qualité. Il est donc impossible d'obtenin des mesures de champ   p récises.   



   Les procédés basés sur la mesure de variations du courant d'un magnétron :provoquées par la variation de champs magnétiques ou électriques extérieurs, présentent encore l'inconvénient d'exi- ger que le champ électrique appliqué soit d'une constance absolue (le champ magnétique propre du magnétron étant supposé constant du fait de l'utilisation d'aimants permanents de haute qualité ac- tuellement disponibles). 



   En outre, comme la précision d'un dispositif de ce genre dépend de la précision de lecture de l'appareil de mesure final, ou de la constance du facteur d'amplification dans le cas d'utilisa- tion d'amplificateurs de tension continue pour augmenter la sensi- bilité, il serait plus intéressant de mesurer une quantité autre 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 qu'un niveau de signal. 



   La présente invention propose.. pour supprimer ces diffi- cultes, de détecter des variations dans la fréquence d'une oscil- lation présente dans un magnétron en substance en l'absence de tension anodique, ces variations de fréquence étant, en général, uniquement liées à l'intensité du champ magnétique appliqué, quand le magnétron travaille dans des conditions d'application de champ électrique et/ou de potentiel de collecteur zéro, et à condition que d'autres paramètres, comme la température de   l'émetteur,   soient maintenus constants. Ce procédé a l'avantage de présenter une extrême sensibilité et de donner une indication sous la forme d'une fréquence,   c'est-à-dire   le paramètre électrique le plus facilement mesurable. 



   Différents types d'oscillations connues peuvent être pro- duits dans des appareils du genre magnétron. Jusqu'ici, la produc- tion de ces oscillations a toujours exigé un potentiel d'accélération généralement de l'ordre de plusieurs centaines ou milliers de volts, que l'on applique entre les collecteurs et l'émetteur. Un type d'oscillation est celui lié au phénomène de cut-off, notamment l'oscillation cyclotronique par électrons. Un autre type d'oscilla- tion a été noté par L. Posthumous et dénommé "Oscillation de ré-   sonance";   cette oscillation se produit dans un magnétron au cut-off et est relativement indépendante des paramètres des circuits exté- rieurs.

   La formule empirique approximative donnant la longueur d'onde (   @)de   l'oscillation est :   #   =20H/V. où   ( À )   est la longueur d'onde en centimètres ( H ) est le champ magnétique en Gauss. 



   ( V ) est le potentiel anodique appliqué en volts. 



   On voit donc que la fréquence produite est inversement proportionnelle à l'intensité du champ magnétique et proportionnelle au potentiel appliqué, puisque :   f =c/# où (f) est la fréquence (c) est la vitesse de la lumière.   



   Ceci montre que des procédés possibles de mesure d'un 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 champ magnétique consistent à utiliser soit l'oscillation cyclotronique soit l'oscillation de Posthumous, mais des calculs numériques démontrent clairement que la stabilité de l'alimentation du collecteur devient un facteur d'une énorme importance et rend ce procédé peu praticable pour des appareils portatifs ou sur avions. Dans le cas de l'oscillation de Posithumous, en prenant., pour la vitesse de la lumière, 2,99776 x 1010 centimètres par seconde, et en supposant un champ magnétique fixe de 400 Gauss et un potentiel de collecteur fixe de 200 volts, on peut démontrer que la fréquence de l'oscillation est de   74.931.500   périodes par seconde. 



  Une variation d'un volt positif dans le potentiel de collecteur augmente la fréquence de 389.230 périodes par seconde, tandis qu'une augmentation d'un Gauss dans l'intensité du champ magnétique diminue la fréquence de   174.400   périodes par seconde. Comme il faut mesurer des variations de l'ordre de   0,001   Gauss ou moins, on peut constater qu'à moins de prendre des précautions extraordinaires dans la stabilisation du potentiel de collecteur, les variations de tension d'alimentation suppriment toute possibilité de mesure. Des conclusions semblables peuvent être tirées dans le cas de l'oscillation cyclotronique. 



   Des expériences faites récemment par le présent inventeur ont démontré l'existence d'encore un autre type d'oscillation dans un appareil du genre magnétron dans le cas de champs magnétiques bien au-dessus du eut-off et un potentiel collecteur zéro, ce qui supprime les difficultés relatives aux tensions d'alimentation précitées. Ces ocillations produisent une fréquence qui est inversement proportionnelle à l'intensité du champ magnétique et directement proportionnelle à la température de   l'émetteur,,   dans la gamme normale de fonctionnement. 



   Quoique ce type d'oscillation ait été détecté dans divers appareils du genre magnétron de formes géométriques différentes, dans certains tubes électroniques connus, et dans d'autres tubes spécialement étudiés pour produire ce type d'oscillation, la présence de cette- oscillation a été observée pour la première fois 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 dans un tube "coulutateur à faisceau du type magnétron", ou type 6700 de la Burroughs Corporation, dans le cas d'un potentiel appliqué zéro et d'un champ magnétique bien au-dessus du   cut-off.   Une description du "commutateur à faisceau du type magnétron" est donnée dans l'article de John Bethke dans   "Electronis",   Avril 1956, et dans un article de S. P. Fan dans le "Journal of the British Institution of Radio   Engineers",   Vol.

   XV, n  7, juillet 1955. 



   L'oscillation a été détectée en utilisant une des dix électrodes dénommées   "spade"   comme sonde, alors que toutes les autres   "spades",   "grilles" et   "cibles"   se trouvaient au potentiel émetteur. 



  La sonde était aussi reliée à l'émetteur par une résistance de charge aux bornes de laquelle le signal oscillant était prélevé ;   les poten-   tiels alternatifs prélevés par la sonde étaient envoyés à un amplificateur à haut gain et à large bande et étudiés soit sous la forme d'une onde apparaissant sur l'écran d'un tube à rayons cathodiques soit sous la forme d'un son provenant d'un récepteur radio-électrique utilisant un oscillateur à fréquence de battement. Il a été constaté que n'importe laquelle des dix électrodes   "spade"   peut être utilisée comme sonde, et que le signal peut aussi être obtenu sur n'importe laquelle des cibles, mais à un niveau bien moindre; le niveau du signal "spade" est généralement compris entre 500 et 1000 microvolts pointe à pointe.. 



   Les travaux de l'inventeur sont décrits plus en détail ciaprès avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 est une vue perspective d'un tube Burroughs type 6700 placé au centre d'un aimant permanent cylindrique. 



   La figure 2 représente le schéma d'un circuit pour la recherche d'oscillations dans un tube du type 6700. 



   La figure 3 représente le schéma d'un autre circuit pour la recherche d'oscillations dans un tube du type 6700. 



   Les figures 4, 5 et 6 sont des graphiques donnant les résultats des recherches mentionnées en dernier lieu. 



   La figure 7 est un schéma simplifié montrant l'utilisation 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 d'une charge résomnaute avec le tube du type 6700. 



   La figure 8 représente schématiquement un tube commutateur à faisceau de Burroughs modifié. 



   La figure 9 est semblable à la figure 8 mais représente une autre façon de connecter le tube. 



   La figure 10 représente un magnétron à cavité. 



   La figure 11 est une coupe transversale schématique d'un tube à collecteurs extérieurs. 



   La figure 12 représente un magnétron du type à segments. 



   La figure 13 représente la disposition des électrodes d'un magnétron carré. 



   La figure 14 représente la disposition des électrodes d'un tube redresseur à double alternance   6X5.   



   La figure 15 représente la disposition des électrodes d'un tube électromètre. 



   La figure 16 représente les deux diodes d'un tube   6AV6.   



   Les figures 17 à 22 représentent diverses connexions d'un magnétron à anode fendue. 



   La figure 23 est une vue perspective   d'un   collecteur à fente. 



   Les figures 24 et 25 sont des vues schématiques de formes de collecteur proposées. 



   Les figures 26 à 32 représentent divers ensembles d'électrodes qui ont été expérimentés, et
Les figures 33, 34 et 3.5 sont des schémas de circuit de formes d'exécution dans lesquelles la fréquence de sortie est compensée au point de vue des variations dans   l'émission   électronique. 



   Durant les expériences précitées, le magnétron 51 était monté axialement à l'intérieur d'un aimant permanent cylindrique enveloppant 52, comme la figure 1 le montre. Les électrodes du magnétron consistaient'(voir figure 2) en un émetteur équipotentiel 53 à. chauffage indirect, une série de plaques cibles 54, une série de "spade" ou coupelles 55 et une série de grilles   56   le tout à µ'intérieur d'une enveloppe 1. Une des coupelles (portant la réfé- 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 rence 55') servait de sondé et était reliée, par la résistance de charge 58 d'une valeur de 3300 ohms, à l'émetteur 53 qui était aussi connecté à la borne extérieure 61. Les coupelles restantes   55., les   cibles   54   et les grilles 56 étaient toutes réunies entre elles et à la borne extérieure 60.

   Le signal était prélevé aux 'bornes de la résistance 58 et envoyé à un amplificateur 59 à haut gain et à large bande et, de là, à la fois à un tube à rayons catho- diques 62 et à un récepteur radio-électrique 63 capable de détecter des signaux entre 300 kilocycles par seconde et 30 mégacycles par se- conde, et contenant un oscillateur à fréquence de battement de façon que le haut-parleur 64 puisse donner une fréquence de battement au- dible. Le circuit de chauffage n'est pas représenté, mais la prati- que a montré qu'il est préférable de relier un côté du chauffage à l'émetteur et de mettre ce côté à la terre ; en outre., quoique ceci ne constitue pas une partie essentielle de la présente invention, il est préférable que le filament de chauffage soit alimenté par une source de courant continu. 



   Durant la première expérience faite, les bornes 60 et 61 étaient réunies. Un aimant permanent cylindrique de 390 Gauss, polarisé suivant l'axe du cylindre, entourait le tube et une onde sinusoïdale apparaissait sur l'écran du tube à rayons cathodiques; en accordant le récepteur, on obtenait un battement zéro à la fréquence de   420   kilocycles par seconde. Le signal était légère- ment modulé en fréquence, puisqu'on entendait une certaine modulation et que la trace sur l'écran du tube à rayons cathodiques était floue. 



  L'analyse a montré que cette modulation se produisait à la fréquence du réseau et était communiquée aux champs par les appareils associés, ce qui montrait que le dispositif était très sensible aux variations du champ magnétique. Comme autre exemple de la sensibilité de l'os-      cillateur aux variations du champ magnétique, on peut citer qu'une variation considérable de la fréquence a été observée quand l'ensemble) de l'appareil a été incliné dans le champ magnétique terrestre. 



   Dans une second expérience, une source de tension varia- gle à faible impédance a été reliée aux bornes 60 et 61, et il 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 a été constaté que, lorsque l'émetteur est rendu plus négatif par rapport à l'ensemble collecteur, la fréquence de l'oscillation augmente, la relation suivant une loi linéaire dans une gamme d'environ 1,5 volts, après quoi l'oscillation cesse. 



   Il a aussi été observé que l'appareil est photosensible et répond aux champs électriques extérieurs comme ceux pouvant être produits en déplaçant un corps chargé dans le voisinage. Le tube,la résistance de charge etl'aimant ont donc été enfermés dans un bottier en aluminium plein, pour les soustraire à ces influences. Mais on peut donc constater que l'appareil peut être utilisé comme détecteur de champ électrique ou d'intensité de lumière, la sortie du détecteur se présentant sous la forme d'une fréquence. L'effet photoélectrique s'explique par le dépôt de la matière photosensible du getter que le tube contient; quand le tube est éclairé, il émet des   photoélectrons,   chargeant ainsi positivement la surface émettrice et créant un champ électrique ayant la polarité voulue pour augmenter la fréquence d'oscillation. 



   Une expérience a donc été faite comme représenté à la figure 3. Le tube de Burroughs type 6700 portant la référence 51 est placé au centre d'un   solénolde   65 qui produit un champ en   substan"   ce parallèle à l'axe du   tube.   Une source de tension continue   68   alimente le solénoïde par   l'intermédiaire.d'un   ampèremètre 67 et d'un inverseur 66. Une résistance de charge RL d'une valeur de   4000   ohms est connectée entre la coupelle 55' et l'émetteur 53, cette résistance étant   mise   en série avec un potentiomètre alimenté par batterie, de façon à pouvoir appliquer à l'émetteur 53 un potentiel par rapport à la coupelle 55'. A cet effet, le potentiomètre 69 est relié à une batterie 70 par un inverseur 71.

   La valeur du potentiel est donnée par le voltmètre 72 et le courant émetteur par l'ampèremètre 73. La tension apparaissant aux bornes de la résistance de charge RL est appliquée, par le câble coaxial 74, à un amplificateur 75 et, de là, à un oscilloscope 76. La sortie de l'amplificateur 75 est aussi envoyée, par des câbles coaxiaux 77, 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 à un comparateur de fréquences 79. En pratique, ce comparateur de fréquences est l'oscillateur à fréquence de battement d'un récepteur de trafic permettant une détermination précise de la fréquence du signal de sortie. La référence 78 désigne un condensateur différen- tiel utilisé uniquement pour réduire le niveau du signal appliqué à ce récepteur. 



   Ces expériences ont montré que, dans le cas d'un tube du type 6700 utilisé de cette manière, la fréquence d'oscillation, pour un potentiel collecteur appliqué zéro, est inversement pro- portionnelle à l'intensité du champ magnétique et directement. proportionnelle à la température de l'émetteur. Pour une intensité de champ magnétique et une température d'émetteur constantes, la ..fréquence est directement proportionnelle au potentiel collecteur positif appliqué. Ainsi : (1) f = k/H, pour une température d'émetteur constante et un potentiel collecteur zéro.    



  (2) f = a+bEc,pour un champ magnétique et une température d'émetteur constants. 



  (3) f =p+qTe ,pour un champ magnétique constant et un potentiel collecteur zéro,   où H est l'intensité du champ magnétique, 
Ec le potentiel collecteur (positif). 



   Te la température d'émetteur dans la gamme normale de fonctionnement, f est la fréquence de l'oscillation, et a, b, k, p et q sont des constantes. 



   Des résultats pratiques des expériences sont donnés à la figure   4,   où le logarithme de la fréquence est porté en fonction du logarithme de l'intensité du champ magnétique, une courbe    avec une pente de -1 étant représentée ; surla figure 5, la fréquence   est portée en fonction des potentiels collecteurs positifs et néga- tifs; et sur la figure b, la fréquence est donnée en fonction des potentiels de chauffage qui, dans la gamme désirée, ont une relation linéaire avec la température de l'émetteur. La formule peut s'ex- primer numériquement comme suit : 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 (1) f = 2.6 x 105/H où f est en kilocycles, et H en gauss. 



   H Ceci est la formule pratique pour la mesure.de champs magnétiques, puisque le tube doit être utilisé avec zéro volt sur le collecteur et un potentiel de chauffage constant. 



   (2) f varie de 600 kcs par volt Ec, (3) f varie de 80 kcs par volt Eh. 



   On peut donc constater que ce type d'oscillation peut être utilisé non seulement pour la mesure d'intensités de champs magnétiques, mais aussi pour la mesure de potentiels très faibles appliqués entre émetteur et ensemble collecteur. Comme un fréquence-mètre moderne est capable de mesurer une fréquence avec une précision de   1/10-6   ou mieux, il est donc possible de mesurer des champs magnétiques de l'ordre d'un gamma(1/100.000 ème de Gauss), ou des potentiels électriques de l'ordre d'un microvolt.

   Il est à noter cependant que l'impédance de la source de potentiel à mesurer ne peut pas dépasser environ deux mégohms du fait que, quoique le tube se trouve au cut-off sans courant continu apparent dans la résistance de charge extérieure, il y a un courant très faible dû à la présence d'électrons thermioniques ayant une énergie exagérée et suffisante pour atteindre les collecteurs malgré le champ magnétique.   Il   y a aussi des courants de fuite qui, en traversant une résistance de charge extérieure d'une valeur très élevée, rendent les collecteurs suffisamment négatifs par rapport à l'émetteur pour arrêter les oscillations; cette valeur est d'environ -0,25 volts, comme la figure 5 le montre. 



   Ce type d'oscillation possède deux caractéristiques qui le distinguent des autres types d'oscillations électroniques et à résistance négative dans un magnétron,   notamment   l'impédance de source   trs   faible qui, dans un type 6700, est de l'ordre de 500 ohms à 1 Mcs, et le fait qu'un type de résonance électronique se produit quand une oscillation à très haute fréquence est injectée dans le tube.

   On a constaté que, dans ce dernier cas, quand on 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 injecte une oscillation à une fréquence   approxim@tivemtn   égale à 2,85 x H.Mcs et à un niveau de quelques millivolts, de l'énergie est délivrée par le dispositif et la nouvelle forme d'oscillation, qui fait l'objet de la présente   demande   de brevet, peut être utilisée pour détecter cette résonance soit par glissement de fréquence, si le niveau du signal injecté est très bas, soit par cessation des oscillations, à des niveaux plus élevés.

   Il est significatif que malgré l'absence d'oscillations cyclotfoniques, puisque l'éner- gie apparente des électrons émis thermioniquement est beaucoup trop faible pour les intensités de champ magnétique utilisées, la fréquence de résonance est celle de la fréquence cyclotronique et ne dépend uniquement que de l'intensité du champ magnétique appliqué, sans avoir aucune relation avec la fréquence des oscilla- tions faisant l'objet de la présente   demande.   



   Si, dans les circuits décrits jusqu'ici, on a utilisé une charge résistive, il est possible d'augmenter fortement l'amplitude du signal en remplaçant cette résistance par une charge résonnante à Q élevé, de préférence un bobinage accordé avec ferrite. Il a été constaté qu'un dispositif de ce genre produit une oscillation dont l'amplitude pointe à pointe est de l'ordre de 30 millivolts et dont la fréquence est indépendante du circuit extérieur, de sorte que la   '- charge   est simplement résonnante et ne détermine pas la fréquence, comme cela se produit avec l'oscillation de magnétron du type à résistance négative. La figure 7 représente un dispositif de ce genre. 



   Cette figure a été simplifiée en omettant les cibles et grilles du tube type 6700 portant la référence 51 ainsi que le dispositif servant à établir le champ magnétique axial H. Toutes les cibles et grilles sont réunies entre elles et, par la connexion   81,   à l'émetteur 53. Tous les collecteurs, sauf le collecteur 55', sont reliés directement à la ligne commune 2 et de là à l'émetteur
53 et à la terre. Le collecteur 55', qui est utilisé comme sonde, est connecté à la ligne 2 par l'intermédiaire d'une charge résonnante 82 à Q élevé, et la sortie 80 est prélevée aux bornes de cette 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 charge. 



   Dans le but de déterminer les caractéristiques essen- tielles de la forme de tube requise pour produire et détecter les oscillations différentes formes ont été essayées. Dans tous les cas l'oscillation a été détectée et sa fréquence s'est avérée être inversement proportionnelle au champ magnétique appliqué.,   K f= H   K étant la constante de proportionnalité de   Inéquation.   



   Il est supposé que l'oscillation est une oscillation de charge d'espace ou de plasma électronique et est due à une pertur-   bation,   se propageant d'elle-même autour de la circonférence cylin- drique, d'un nuage de charge d'espace ou plasma électronique bien défini. Il est connu que plus la densité du plasma est grande., plus la fréquence de toute oscillation qui s'y produit est élevée, et l'hypothèse est émise qu'en augmentant   l'intensité   du champ magnétique, il se produit un effet de sélection de vitesse qui influence nettement la densité du plasma de la manière suivante. 



   Les vitesses des électrons termiooniques se répartissent de façon que la vitesse baisse très rapidement pour des électrons ayant des énergies élevées. On peut démontrer qu'avec   l'ordre   de grandeur des champs magnétiques utilisés, le rayon de l'orbite ' décrit par un électron ayant une énergie d'un volt est inférieur au rayon de la cathode émettrice, dans le cas du tube commutateur à faisceau ou type 6700 de Burroughs. Par conséquent., la majorité des électrons normaux est incapable de quitter la cathode et on peut ' constater que plus le champ magnétique est intense, plus les vitesses des électrons quittant la cathode sont élevées puisque le point de   eut-off   de 1-'émission se déplace d'autant plus vers la région des vitesses élevées.

   On peut supposer que ces électrons à énergie éle- vée, ayant des grandes vitesses, produiront des oscillations d'une fréquence plus élevée; mais, à l'opposé de ceci, il faut se rappeler que la quantité d'électrons à énergie élevée diminue rapidement et que, par conséquent, plus   l'énergie   des électrons est grande, plus 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 la densité du   plasma,   est faible. Il a été supposé que-cette réduction de la densité en électrons influence l'oscillation du plasma de manière à réduire la fréquence et que cet effet surpasse l'effet d'augmentation de la fréquence due à l'émission d'électrons à grande vitesse. 



   Il est supposé cependant aussi qu'il se produit une cer- taine forme de groupage et que le déplacement d'une particule char- gée, un électron dans le cas considéré, en travers d'une fente est indispensable au mécanisme de l'oscillation. En introduisant une multiplicité d'électrodes séparées par les fentes, une perturbation est produite dans le plasma ayant la propriété de se maintenir d'elle-même et de ne pas s'amortir comme le font la plupart des oscillations de plasma. 



   Il semblerait d'autre part que l'irrégularité circonfé- rentielle demandée puisse aussi être obtenue par tout genre de solu- tion de continuité dans le cylindre collecteur, ces accidents ne devant pas nécessairement être des fentes ou des rainures, mais pou- vant aussi être des entailles ou des appendices soudés. 



   Les formes de tubes dans lesquels les oscillations ont été détectées,en plus du tube   commutateur  à faisceau ou type 6700 de Burroughs, sont décrites ci-après avec référence aux dessins annexes. Quoiqu'on ait décrit ci-avant une expérience dans laquelle on a utilisé un tube type 6700 comprenant, à côté du filament de chauffage et de   l' émetteur,   dix coupelles, dix cibles et dix grilles, cette multiplicité d'électrodes n'est pas nécessaire, et des résul- tats exactement semblables ont été obtenus dans un tube très simpli- fié ne contenant que dix coupelles à côté de l'émetteur et du fila- ment de chauffage. 



   Sur toutes les figures 8 à 29 et 33 à 35, le champ magné- tique appliqué H est indiqué par une flèche ou une queue de flèche et est toujours dirigé suivant l'axe de symétrie de l'ensemble des électrodes. Les aimants permanents ou les électro-aimants utilisés pour établir ces champs,, sont omis sur tous les dessins sauf sur la figure 33. 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 



   La figure 8 représente le tube commutateur à faisceau de Burroughs type 6700 dont on a enlevé les grilles   et 1 es   collec-   teurs.   La cathode K et toutes les coupelles C, sauf une, sont réunies parle connecteur général 2, la coupelle restante 3 étant réunie au connecteur 2 par une résistance de charge   4.   (La cathode K et les coupelles C sont aussi dénommées respectivement émetteur et collecteurs. Les électrodes analogues d'autres tubes sont dénommées de même ). L'oscillation est détectée aux bornes de la résistance 4., cette connexion étant en substance la même que celle décrite précéDemmnet. Il a aussi été constaté qu'il était inutile d'utiliser une électrode séparée pour le sondage, l'oscillation pouvant être détectée entre l'émetteur et le groupe de collecteurs réunis.

   Un tel arrangement est représenté à la figure 9. Tous les collecteurs C, y compris le collecteur 3, sont reliés au connecteur comun 2 à l'extérieur de l'enveloppe de verre 1. La résistance de charge 4 est connectée entre l'émetteur K et le connecteur 2. 



   Un magnétron à cavité   "strappé"     (4J33)   est connecté de la manière'représentée à la figure 10 pour détecter les oscillations. 



  Le bloc métallique cylindrique d'anode 5 est percé de plusieurs trous 7 dirigés axialement et espacés radialement, chacun de ces trous rejoignant un trou axial 40 par une fente radiale 8. Les collecteurs C sont ainsi formés entre fentes adjacentes 8, et une paire de bagues de "strappage" 38 et 39 servent à connecter entre eux un collecteur sur deux de manière connue. Ce strappage n'est   cependant-p as   essentiel. Un émetteur cylindrique K, chauffé par des moyens non représentés, est disposé suivant l'axe du bloc d'anode 5 et y est connecté électriquement par une résistance de charge 4. Le champ magnétique appliqué est dirigé parallèlement à l'axe de l'anode comme   d'habitude,   et les oscillations sont détectées aux bornes de la résistance   4.   



   En ce qui concerne le magnétron à cavité, il a été constaté que le type d'oscillation requis ne peut être produit que si   l'émis--   sion est considérablement réduite-, une émission normale se fait avec un chauffage de cathode de 3 ampères sous 16 volts, tandis   que,   pour 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 produire l'oscillation requise, il faut environ 1.5 ampères sous 4 volts. Ceci semblerait indiquer qu'il faut peut-être atteindre une densité critique du plasma électronique avant que l'oscillation se produise. 



   Tous les essais faits pour produire ce type particulier d'oscillation dans un dispositif   n'ayant   pas de fentes dans   l'anode   ont été entièrement voués à l'échec. On a utilisé des magnétrons cylindriques simples et des triodes   cylindri@ues,   avec des émetteurs en tungstène et des émetteurs à oxydes, mais aucune trace d'oscillation n'a été détectée. Afin de prouver que les   fentes sontnécessai-   res et que l'action de la fente pourrait être due au champ produit dans la fente par le passage d'une particule chargée, une expérience a été faite avec un tube à vide ayant une seule cathode axiale et deux anodes semi-cylindriques réunies par une résistance de charge de   4000   ohms. La figure 11 représente en coupe un tube de ce genre.. 



  L'émetteur cylindrique K est enfermé à l'intérieur d'un   @     @be   en verre sous vide   44,   tandis que deux collecteurs C à section se 1circulaire sont mis en contact avec la surface extérieure du tube. 



  L'émetteur K est chauffé par des moyens non représentés. Les oscillations ont été détectées aux bornes de la résistance 4 reliée entre les collecteurs, mais elles étaient de courte durée. Non seulement l'amplitude des signaux diminuait rapidement, mais la fréquence allait en décroissant et le temps pendant lequel des observations étant possibles ne dépassait généralement pas quelques secondes. Ces oscillations ne pouvaient être reproduites qu'en arrêtant l'émission cathodique pendant une minute au moins pour la reprendre ensuite. Il en fut conclu que les parois intérieures de l'enveloppe du tube 44 se   chargaient   négativement d'électrons ce qui supprimait tout effet de groupage produit par les fentes dans les anodes extérieures. 



  Pour démontrer   qu'il   en était probablement ainsi, le tube fut brillamment éclairé, parce qu'il était considéré que l'effet photo- électrique enlèverait les électrons des parois de verre intérieures .du   :tube,   augmentant ainsi la période pendant laquelle l'oscillation pouvait être observée. Il faut constaté que, dans ces condi- 

 <Desc/Clms Page number 18> 

 tions, les   oscillations couvaient   être observées pendant au moins une demi-minute avatn l eur extinction. Ces expériences répétées montrèrent   que ;.'amplitude   du signal diminuait au fur et à mesure et que finalement il n'était plus possible de détecter des oscillations.

   Il   semble   qu'il peut être conclu de ce qui précède que du baryum, évaporé par la cathode, constituait un dépôt métallique sur les parois intérieures du tube et créait ainsi un écran conducteur qui supprimait tout effet de groupage. 



   Les oscillations sont détectées de même dans les magnétrons du type à segments, comme la figure 12 le montre; dans ce cas, le bloc métallique cylindrique d'anode 6 comporte plusieurs rainures axiales 9 qui s'étendent radialement d'un trou axial 41 vers l'extérieur, de manière à déterminer entre elles des segments 42 à épaisseur constante. Les segments 42 jouent le rôle de collecteur tandis que l'émetteur est à nouveau de forme cylindrique et situé sur l'axe cetnal du bloc d'anode 6. L'émetteur est relié électriquement au bloc d'anode 6 par une résistance 4 aux bornes de laquelle les oscillations sont détectées. 



   La figure 13 représente la forme d'un magnétron en quatre parties dont la section est carrée, et dans lequel les oscillations sont détectées. Dans le tube utilisé,l'émetteur cylindrique K est   en tungstène pur ; lesdispositifs de chauffage de l'émetteur ne   sont pas représentés sur le dessin. Les collecteurs consistent en quatre parties 16 disposées symétriquement autour de l'émetteur K parallèlement à celui-ci. Chaque partie a une section en forme de L dont les branches sont d'égale longueur, les différentes parties étant espacées entre elles de façon à constituer chacune un   sommet   d'un carré. Des vides 43 séparent les branches adjacentes de deux parties.

   Chaque partie est reliée à une ligne commune 2 par une résistance différente R1, R2, R3 et RF4, la sortie étant prélevée aux bornes de R1, quoiqu'elle puisse être prélevée aux bornes de n'importe laquelle des résistances. 



   La figure 14 représente la forme d'un tube redresseur à 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 double alternance 6X5 auquel un champ magnétique est appliqué et dans lequel les oscillations sont détectées. L'émetteur cylindrique K du tube 6X5 est placé entre deux collecteurs espacés C1 et C2 comportant chacun une partie cylindrique 14 pourvue d'une ailette de refroidissement 15 dirigée radialement vers l'extérieur à partir d'un bord de la partie cylindrique. L'oscillation est détectée aux bornes   ,d'une   résistance 4 connectée entre l'émetteur K et la ligne 2 réunissant les collecteurs   C.   Ou bien, la résistance 4 peut être connectée entre les deux collecteurs, tandis que l'émetteur K est relié directement à un des collecteurs. 



     On   a aussi constaté que la position du tube   6X5   dans le champ magnétique est extrêmement critique, et ceci est certainement dû à sa forme allongée; en fait, ce tube est tellement sensible qu' il serait possible d'élaborer un dispositif   sismographique   avec un tube de ce genre. 



   Des connexions électriques semblables à celles utilisées pour le tube 6X5 le sont aussi dans le cas du dispositif à électrodes planes d'un tube élecromètre et dans le cas de l'utilisation de la double diode du tube 6AV6. La figure 15 représente le tube électromètre, les collecteurs C étant constitués par des plaques parallèles planes disposées de part et d'autre d'un émetteur K en tungstène thorié ayant la forme d'un V. Le champ magnétique est parallèle aux plaques collectrices. La figure 16 représente la double diode précitée, et sa forme est semblable à celle du tube   électromètre;   sauf' que l'émetteur consiste en une cathode normale du type à oxydes. 



   L'oscillation est aussi détectée dans des magnétrons à anode fendue, et les figures 17 à 22 représentent différentes façons de connecter les électrodes d'un dispositif de ce genre pour détecter les oscillations. Le magnétron à anode fendue représenté sur ces figures comprend un émetteur cylindrique K disposé entre deux collecteurs semi-cylindriques C, le champ magnétique étant parallèle à l'émetteur. Sur la figure 17,les collecteurs sont réunis et la résistance de charge est connectée entre l'émetteur et les collecteurs. Cette connexion est semblable à celle représen- 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 tée à la figure 9 pour un tube à grand nombre de collecteurs. A la figure   18,   la résistance de charge 4 est remplacée par un ,circuit accordé composé d'une self 11 et d'un condensateur 10.

   Il va de soi que la fréquence d'oscillation principale du dispositif n'est pas déterminée par un circuit accordé de sortie, un circuit de sortie de ce genre servant simplement de résonateur. 



   A la figure 19, l'émetteur K et un collecteur C sont réunis et reliés, par la résistance de charge 4, à l'autre collecteur C. Cette connexion est analogue à celle de la figure 8 où tous les collecteurs sont réunis à l'émetteur, sauf le collecteur 3. A la figure 20, la résistance de charge 4 est remplacée par un circuit accordé composé d'une self 11 et d'un condensateur 10. 



   A la figure   21,   la résistance de charge 4 est connectée entre les collecteurs C,tandis que l'émetteur K est relié au point milieu de la résistance de charge. A la figure 22, la résistance de charge de la figure 17 est remplacée par un circuit accordé composé d'une self 11 et d'un condensateur 10. Dans ce dernier cas, l'émetteur K est relié à la prise médiane de la self 11. 



   Les figures 17 à 22 représentent les circuits de principe nécessaires à détecter l'oscillation dans un magnétron à anode fendue. Ces mêmes circuits de principe sont cependant aussi bien applicables à toutes les autres formes de tube décrites ici. 



   Dans les différents ensembles d'électrodes qui ont été décrits,le nombre d'électrodes diffère de l'un à l'autre, et il y a aussi bien des charges   résistives   que des charges accordées. Dans toutes les solutions cependant, la fréquence d'oscillation est inversement proportionnelle au champ magnétique appliqué et est en substance indépendante du nombre de collecteurs utilisé.   Inexpérience   montre que les tubes à géométrie indéformable et ayant un grand nombre de fentes donnent une amplitude d'oscillation considérablement plus grande que ceux avec quelques fentes;

   d'autre part, les tubes avec des fentes relativement larges,, comme le type 6700, la triode électron mètre et la 6AV6 présentent beaucoup moins de sensibilité aux 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 variations de champ magnétique que ceux avec des fentes étroites. 



   La conclusion à tirer est qu'aucun des tubes essayés ne convient réellement pour le but poursuivi, notamment la mesure de champs magnétiques ambiants. Il faut non seulement choisir un cer- tain compromis entre le nombre de fentes et le bruit admissible, mais il faut absolument que le tube utilisé ait une symétrie géométrique indéformable. En outre, comme aucune énergie n'est dissipée dans les conditions de travail requises, il est inutile d'utiliser de grosses cathodes ni des anodes massives. On a constaté, dans le cas du tube commutateur à faisceau de Burroughs, que les broches de la base du tube sont très magnétiques, et il est supposé que ceci présente un inconvénient. 



   Les figures 23, 24 et 25 représentent trois formes de collecteur qui conviennent à la présente invention, et   l'expérience   a montré que la solution la plus satisfaisante est celle de la figure 23 qui présente l'avantage d'une grande simplicité,   l'amplitude.   du signal étant cependant faible. Dans le cas de cette figure, le collecteur consiste simplement en un cylindre métallique à paroi mince 22 pourvu d'une fente axiale 23. Cette forme de collecteur permet de détecter l'oscillation entre l'émetteur et le collecteur. 



   La forme d'exécution représentée à la figure 24 comprend deux anneaux 17 et 19 réunis par des tiges métalliques non ferromagnétiques 18, de manière à constituer une sorte de cage. Un   anneau   ou les deux anneaux peuvent être métalliques,de façon que les tiges 18, qui jouent le rôle de collecteur, soient connectées électriquement entre elles. Ce collecteur en forme de cage est rigide et peut être convenablement disposé autour d'un émetteur. 



   Sur la figure   25,    1 es   parois minces d'un cylindre métallique non ferro-magnétique 20 sont pourvues de fentes 21 partant d'une extrémité parallèlement à l'axe du cylindre, tout en ne s'étendant que sur une partie de la longueur de ce dernier. On obtient ainsi plusieurs languettes 45 qui servent de collecteurs quand le cylindre 20 est disposé autour d'un émetteur. Une des languettes   46   est complètement séparée' du cylindre 20 grâce à des fentes 21 qui s'éten- 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 dent de part et d'autre sur toute la longueur du cylindre. La languette 46 est cependant maintenue en place à l'aide d'un support isolant 47 fixe au cylindre 20 comme représenté.

   Comme la languette 46 est isolée du reste du cylindre, elle peut être connectée comme une sonde, d'une manière analogue à la connexion de la coupelle 3 représentée à la figure 8. 



   Une des formes d'exécution les plus simples construites jusqu'ici consiste en un émetteur central du type équipotentiel chauffé par un filament boudiné renversé,, la surface émettrice étani constituée par les trois oxydes-classiques de baryum, strontium et calcium. Le diamètre de cet émetteur est de 0,17 cm et le collecteur consiste en un cylindre de molybdène d'une longueur de 1 cm., et d'un diamètre de 0,86 cm. Le cylindre est fait d'une pièce de tôle pliée et soudée, le chevauchement de la soudure W constituant une discontinuité suffisante pour produire la perturbation du plasma Une telle forme d'exécution est représentée à la figure   26, à   l'intérieur de l'enveloppe 44. 



   Deux autres formes d'exécution représentées aux figures 27 et 28 ont aussi fait apparaître cette oscillation particulière, mais comme-les fentes étaient étroites à la figure 27 et larges à la figure 28, le premier dispositif présentait une oscillation de faible amplitude avec une bonne sensibilité aux variations de champ magnétique, tandis que l'autre dispositif oscillait très facile ment, produisait un signal de grande amplitudemais n'était que peu sensible aux variations de champ magnétique. La conclusion à tirer est de nouveau que   l'étroitesse   des fentessolutions de continuité ou ouvertures, est un facteur primordial si on veut obtenir un tube sensible aux variations de champ magnétique. 



   Il a été constaté que le type 6700 peut donner une plus grande amplitude d'oscillation, quand ce tube est monté comme représenté à la figure 29 et la sortie prise entre une paire de coupelles-sondes approximativement à angle droit. Le fait que les dix coupelles sont disposées symétriquement montre qu'un arrangement de ce genre est impossible dans le tube du type   6700;   on a 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 pu démontrer cependant que les signaux sur deux coupelles diamétralement opposées ont la même phase et que le déphasage maximum est obtenu entre les coupelles 2 et 3 ou 7 et 8 quand Vautre extrémité du circuit de sortie est connectée à la coupelle 0 ou 5.

   Cette répartition est valable pour toute coupelle fictive et indique qu'un plasma à deux lobes tourne autour du tube ou qu'une perturbation double fait le tour de.la circonférence du plasma. Des tubes ayant les formes représentées aux figures 30 et 31 ont été construite et ont fonctionné de manière satisfaisante comme on pouvait s'y attendre en se basant sur ce qui précède, mais il a été très difficile de faire osciller le tube représenté à la figure 32. 



   Le circuit représenté à la figure 30 est basé sur le fait précité que la phase de signaux apparaissant sur des collecteurs diamétralement opposés est la même et que le déphasage maximum est détecté entre des collecteurs disposés à angle droit l'un par rapport à l'autre. Les collecteurs se faisant face sur la figure 30 sont réunis et une résistance à prise médiane RL est connectée entre ces deux paires de collecteurs. L'émetteur K est relié à la prise médiane mise à la terre de la résistance RL et la sortie est prise aux bornes de RL. Un circuit de ce genre donne un signal de sortie puissant et, en outre, des perturbations parasites peuvent être éliminées par opposition. Il va de soi que 1 a charge résistive FIL peut être remplacée par une charge accordée, comme décrit dans des formes d'exécution précédentes. 



   D'autres formes de dispositifs collecteurs ressortiront clairement de la description précédente. Une forme d'exécution pouvant être spécialement utile est un tube sur la surface duquel on dépose, par schoopinisation de façon bien connue, une couche d'un métal comme   l'aluminium,   les fentes nécessaires étant pratiquées dans une couche de ce genre par attaque chimique ou par grattage. 



   L'expérience montre qu'il est indispensable de prendre certaines précautions, quand on fabrique ce type de tube particulier. 



  Comme le phénomène impliqué est une oscillation du plasma électronique   -il   faut que le vide soit aussi poussé que possible avec la présence 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 d'une quantité minimum d'ions étrangers, parce qué ces derniers provoquent encore d'autres oscillations ne faisant pas l'objet de la présente   demande.   Il est, en outre, essentiel de réduire au minimum les émissions secondaires sur les surfaces à l'intérieur du tube; tous les getters doivent être blindés afin d'empêcher que du baryum ou des matières d'alliage se déposent sur les électrodes, ces dépôts provoquant des émissions secondaires et photoélectriques. Il faut prendre grand soin d'éviter toute fuite entre les électrodes. 



  Quoiqu'il soit possible d'utiliser des cathodes activées,   l'expérien.   ce montre que ces cathodes tendent à devenir instables et à déposer du baryum sur les collecteurs; des cathodes passives avec de longs temps de vieillissement ou des cathodes du type en L seront employées de préférence, parce qu'elles présentent l'avantage d'être entièrement non magnétiques, tandis que la préparation de ces cathodes doit être telle que le courant dénommé d'Edison, c'est-à-dire le courant émis sans potentiel collecteur et sans champ magnétique, soit aussi élevé que possible pour créer le plasma électronique. 



   Il est souhaitable, lors de la fabrication d'un tube spécial destiné au but poursuivi par la présente invention, d'in-   corporel'   un moyen pour compenser les variations de l'émission cathodique, puisque l'augmentation de la densité du plasma électronique, provoquée par l'augmentation delà température de la ca.thode, a pour résultat un accroissement de la fréquence. Trois formes d' exécution de ce genre sont représentées schématiquement aux figures 33, 34 et 35. 



   Dans la forme d'exécution de la figure 33, un émetteur cylindrique de grande longueur K est maintenu à l'intérieur d'un tube sous vide non représenté, ensemble avec deux collecteurs à plusieurs segments C1 et C2 du type représenté à la figure 23, les collecteurs entourant   l'émetteur   à ses deux extrémités. Deux aimants annulaires opposés en matière céramique   24   et 25 sont disposés extérieurement au tube sous vide, l'aimant 24 servant à établir un champ magnétique axial H1 dans le voisinage du collecteur CI et l'aimant 25 servant à établir un champ magnétique 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 axial H2 dans la région du collecteur C1,ces deux champs étant dirigés en sens opposés.

   Un signal de sortie est produit aux bornes de la résistance   27   connectée entre l'émetteur A et le collecteur C1; tandis qu'un second signal de sortie est produit aux bornes de la résistance 28 connectée   entre 1-*émetteur ±   et le collecteur C2. 



  Ces sorties sont envoyées à tout mélangeur convenable 29 dont la sortie 30 consiste en une fréquence de battement fonction de la différence entre les fréquences des deux oscillations qui dépendent elles-mêmes des intensités des champs magnétiques à l'intérieur des collecteurs C1 et C2. Cependant, des variations dans les caractéristiques de l'émetteur influencent la fréquence des deux sorties dans le même sens et, par conséquent, ces variations s'éliminent par opposition lors du mélange des sorties. En outre, les aimants céramiques subissent des variations d'intensité de champ à cause de leur coefficient de température, mais ces variations s'éliminent pourvu que les deux aimants soient suffisamment proches l'un   de l'autre   et se trouvent dans une chambre fermée et isolée.

   De cette manière, la sortie 30 est indépendante de l'émission du tube et des variations d'intensité du champ de polarisation. 



  Un résultat semblable pourrait être obtenu en utilisant deux tubes paires avec des champs magnétiques en opposition. En outre, la sensibilité du dispositif à des variations du champ magnétique axial ambiant est augmentée, puisqu'une telle variation augmente la fréquence d'une sortie et diminue l'autre fréquence d'une même quantité. La sortie du mélangeur indique ainsi deux fois la variation expérimentée par chaque sortie. On peut démontrer que la sortie d'un dispositif de ce genre ne suit plus une relation dans le genre de f = k/H, mais que,à condition que les champs de polarisation soient grands comparativement au champ à mesurer, la fréquence de battement F suit la relation F = K1Hm, où K1 est une nouvelle constante et Hm le champ à mesurer. 



   Comme précité, la fréquence d'oscillation du type   d'appa   reil   suivant la   présente invention augmente linéairement avec   l'aug-     mentation   d'une tension continue appliquée entre émetteur et 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 collecteur entre zéro et environ trois volts positifs sur le collec-   - leur.   La fréquence diminue aussi linéairement avec la tension de collecteur jusqu'à environ - 0,5 volt. Toutes les formes de tube décrites ici possèdent cette caractéristique d'accord de tension, et il en est fait délibérément usage dans les formes d'exécution des figures   34   et 35. 



   Le dispositif représenté à la figure   34   est semblable au magnétron à anode fendue déjà décrit   ci-avant.,   avec cette différence que l'émetteur K est prolongé en dehors du champ magnétique axial appliqué au magnétron. S'il faut pour cela allonger exagérément l'émetteur, on peut utiliser un aimant de compensation pour annuler le champ s'étendant au delà de la région du collecteur. -Une anode cylindrique à paroi mince 31 entoure l'extrémité prolongée de l'émetteur et est reliée à l'émetteur K par un potentiomètre 32 dont la résistance dépasse 100.000 ohms. Comme il n'y a en substance pas de champ magnétique traversant l'anode, les électrons émis par l'émetteur sont recueillis sur l'anode 31 et donnent à celle-ci un potentiel négatif directement proportionnel à l'émission électronique. 



   On peut, à l'aide du potentiomètre 32, appliquer toute fraction de ce potentiel négatif entre le collecteur C2 et l'émetteur. Comme la fré- quence des oscillations augmente avec l'émission électronique comme le montre un accroissement linéaire de la fréquence avec   l'augmen-   tation de la température de chauffage, l'augmentation du potentiel négatif de l'anode 31 provoqué par une augmentation de l'émission a le sens voulu pour compenser les variations de fréquence dues aux variations de l'émission électronique. Dans le cas représenté, l'os- cillation est détectée aux bornes de la résistance 33 connectée entre les collecteurs C1 et C2, Il va de soi cependant qu'on peut utiliser n'importe quelle forme de collecteur décrite ci-avant. 



   La figure 35 représente un magnétron à anode fendue dont l'émetteur K est chauffé indirectement par les conducteurs   37   ve- nant d'une source de courant continu 35. Un potentiomètre 36 est mis directement aux bornes de la source de courant continu   35,   son 

 <Desc/Clms Page number 27> 

 curseur étant relié au collecteur C2 et son extrémité positive étant reliée à l'émetteur K parle conducteur 34, Grâce à cette connexion,un potentiel négatif est appliqué au collecteur C2 relativement à l'émetteur,ce potentiel subissant les mêmes variations de potentiel de la source de courant continu affectant l'émission électronique. Par conséquent, comme dans la forme d'exécution de la figure 34, la fréquence d'oscillation est compensée en ce qui concerne les' variations de l'émission électronique. 



   La présente invention est caractérisée en ce qu'elle consiste en un oscillateur électronique comprenant une enveloppe à vide poussé contenant un émetteur axial d'électrons à faible énergies un collecteur ou plusieurs collecteurs ayant au moins une fente, ouverture ou discontinuité dans le sens axial, et de préférence plusieurs de ces fentes, ouvertures ou discontinuités, le ou les dits collecteurs étant groupés autour de l'émetteur dans un plan de symétrie, et un champ magnétique, perpendiculaire au dit plan, d'une intensité telle que le dispositif travaille à l'état de cutoff et avec une différence de potentiel nulle ou quasi nulle appliquée entre l'émetteur et le ou les dits collecteurs. 



   Quoique, dans la description précédente, il ait été question d'une cathode thermionique, il va de soi qu'un dispositif de ce genre pourrait utiliser une cathode photoélectrique ou radioactive, dans laquelle l'émission électronique provient, dans le premier cas, de l'énergie des photons, et dans le second cas de phénomènes d'émission secondaire associés à une   radb-activité   primaire de faible énergie, comme des rayons alpha ou bêta. 



    REVENDICATIONS.   

**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.

Claims (1)

  1. ---------------------------- 1.- Oscillateur électronique caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble d'électrodes placé à l'intérieur d'une enveloppe à vide poussé, cet ensemble comprenant un dispositif collecteur ayant un axe de symétrie, et un émetteur d'électrons à faible énergie disposé sur cet axe, le dispositif collecteur comportant au moins une discontinuité dirigée dans le sens axial; des moyens pour maintenir <Desc/Clms Page number 28> l'émetteur au potentiel zéro ou à un potentiel quasi nul relativement au dispositif collecteur; des moyens pour établir un champ magnétique parallèle à l'axe ayant une intensité suffisante pour que l'ensemble fonctionne à l'état de cut-off; et une impédance de charge connectée entre le dispositif collecteur et l'émetteur.
    2.- Oscillateur électronique suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes a la forme d'un tube commutateur à faisceau.
    3. - Oscillateur électronique suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes a la forme d'un magnétron du type à segments.
    4.- Oscillateur électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes a la forme d'un magnétron à cavité.
    5.- Oscillateur électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes a la forme d'un magnétron carré.
    6.- Oscillateur électronique suivant la revendication l, caractérisé en ce que l'ensemble d'électrodes a la forme d'un magnétron à anode fendue.
    7.- Oscillateur électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif collecteur a la forme d'un cylindre circulaire à paroi mince comportant une discontinuité.
    8.- Oscillateur électronique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la discontinuité consiste en une soudure par superposition des extrémités de la tôle constituant le cylindre.
    9.- Oscillateur électronique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que la discontinuité consiste en au moins une fente y pratiquée en substance parallèlement à l'axe.
    10. - Oscillateur électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif collecteur a la forme d'un ensemble d'au moins deux collecteurs séparés groupés autour <Desc/Clms Page number 29> de l'émetteur.
    11.- Oscillateur électronique suivant la revendication 10 caractérisé en ce que les collecteurs ont la forme d'électrodes constituant des parties de cylindre et groupées autour de l'émetteur.
    12. - Oscillateur électronique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que les collecteurs sont planes.
    13. - Oscillateur électronique suivant la revendication 1,caractérisé en ce que le dispositif collecteur se présente sous la forme de plusieurs tiges parallèles à l'axe et groupées autour de l'émetteur.
    14.- Oscillateur électronique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'impédance de charge est connectée entre l'émetteur et l'ensemble du dispositif collecteur.
    15.- Oscillateur électronique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'impédance de charge est connectée entre un groupe constitué par un ou plusieurs des collecteurs et un second groupe constitué par les collecteurs restants, l'émetteur étant relié à une extrémité de l'impédance de'charge.
    16. - Oscillateur électronique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que l'impédance de charge est connectée entre un groupe constitué par un ou plusieurs des collecteurs et un second groupe constitué par les collecteurs restants, l'émetteur étant relié au point milieu de l'impédance de charge.
    17.- Oscillateur électronique suivant la revendication 10, caractérisé en ce que le dispositif collecteur se compose de quatre collecteurs disposés symétriquement autour de l'émetteur, l'impédance de charge étant connectée entre un premier groupe de collecteurs constitué par une paire de collecteurs diamétralement opposés et un second groupe de collecteurs constitué par l'autre paire de collecteurs diamétralement opposés, l'émetteur étant relié au point milieu de l'impédance de charge. <Desc/Clms Page number 30>
    18.- Oscillateur électronique caractérisé en ce qu'il comprend une paire d'ensembles d'électrodes identiques suivant l'une quelconque des revendications précédentes, montés concentriquement dans une enveloppe commune à vide poussé et comprenant un émetteur allongé commun, des moyens pour maintenir les dispositifs collecteurs des ensembles au potentiel zéro ou à un potentiel quasi nul relativement à l'émetteur, desmoyens pour établir une paire de champs magnétiques axiaux dirigés en sens opposés associés chacun à un dispositif collecteur correspondant et ayant chacun une intensité suffisante pour que les deux ensembles travaillent au dut-off.
    et des moyens connectés entre l'émetteur et chacun des dispositifs collecteurs pour comparer les sorties des ensembles* 19.- Oscillateur électronique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17,caractérisé en ce qu'il comprend un moyen pour produire un potentiel fonction du débit de l'émission électronique effectuée par l'émetteur. et un moyen pour appliquer le potentiel entre l'émetteur et le dispositif collecteur dans un sens tel 'et avec une amplitude telle que les fluctuations de fréquence dues aux variations de l'émission soient compensées.
    20.- Oscillateur électronique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce que l'impédance de charge est une résistance.
    21.- Oscillateur électronique suivant l'une quelconque des revendications 1à 17caractérisé en ce que l'impédance de charge est une charge résonnante.
    22. - Oscillateur électronique comme décrit ci-dessus avec référence aux dessins annexés.
BE562001D BE562001A (fr)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE562001A true BE562001A (fr)

Family

ID=183756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE562001D BE562001A (fr)

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE562001A (fr)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0013242B1 (fr) Générateur d&#39;ondes radioélectriques pour hyperfréquence
EP2617051B1 (fr) Dispositif multiplicateur d&#39;électrons a couche de nanodiamant
Kompfner The traveling-wave tube as amplifier at microwaves
EP0413018B1 (fr) Dispositif generateur d&#39;ondes hyperfrequences a cathode virtuelle
EP1794600B1 (fr) Sonde de mesure de caracteristiques d&#39;un courant d&#39;excitation d&#39;un plasma, et reacteur a plasma associe.
EP2201593B1 (fr) Procede de traitement de surface d&#39;au moins une piece au moyen de sources elementaires de plasma par resonance cyclotronique electronique
FR2738984A1 (fr) Procede et dispositif de mesure d&#39;un flux d&#39;ions dans un plasma
EP1488443A1 (fr) Dispositif de confinement d&#39;un plasma dans un volume
FR2642584A1 (fr) Dispositif amplificateur ou oscillateur fonctionnant en hyperfrequence
BE507367A (fr)
BE562001A (fr)
EP0049198B1 (fr) Accélérateur d&#39;électrons et générateur d&#39;ondes millimétriques et infra-millimétriques comportant un tel accélérateur
EP0037309B1 (fr) Tube à ondes progressives à cavités couplées et focalisation par aimants permanents alternés, et ensemble amplificateur comprenant un tel tube
EP0082769A1 (fr) Multiplicateur de fréquence
FR2544127A1 (fr) Canon a electrons pour generateurs d&#39;ondes radioelectriques pour hyperfrequences
EP0122186B1 (fr) Générateur d&#39;ondes radioélectriques pour hyperfréquences
FR2544128A1 (fr) Dispositif d&#39;injection d&#39;un faisceau d&#39;electrons pour generateur d&#39;ondes radioelectriques pour hyperfrequences
EP3360151B1 (fr) Equilibrage d&#39;un tube a sortie inductive multifaisceau
Jing et al. Spatio-temporal characteristics of self-pulse in hollow cathode discharge
FR2714966A1 (fr) Jauge à ionisation munie d&#39;une cathode à micropointes.
WO2014095888A1 (fr) Dispositif d&#39;optique electronique
Bose et al. Sheath Oscillations During Fire Tube Formation In Expanding Rf Plasma
FR2486305A1 (fr) Tube amplificateur a champs croises a grand gain et ensemble d&#39;emission radioelectrique muni d&#39;un tel tube
FR2790594A1 (fr) Canon a electrons possedant une cathode froide a emission de champ et tube micro-ondes utilisant ce canon a electrons
FR2588714A1 (fr) Accelerateur d&#39;ions a haute frequence