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Prccsds de production à' e ô ïe de rayonnement.
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--rlß ¯:ïsc,3t33 a pocr objet rsi procédé pemettaiit de a-- 1--- chaeur et/ou -de la .lumière reonIl2!1tes au isy=a d= ?lEsr:s c#lce:ltré i#:rl.sé 1ja:t" GrC.
Selon des procédés znt&=iau=e:::1e 'L'.Liî=É5 = pro# "e iût '''a. forte :intensité -au Doyen d'un arc électriche, faisait 'brûler !ii-ie les extrémités O rils2Bs d!n tibe ",..T.; dsss lue1.' os 52' passer un c01U"ant degaz .¯<^..= qui servait à stabiliser 1-larc, à refroidir. les parois du et s e=;:;êc#r le dé>ât è.'Ï1::Fù.retés à la face
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Interne du tube. Suivant 'on procédé de ce genz-e, 1e gaz était introduit à 1-lune des ertrités du tube-jat. en sortait à 2'e trématé oppos;;e il était difficile d'entretenir le mouvesent de tourbillonnement dans les cas CI?; l'on utilisait un arc relativement longe il fut ensuite proposé d->trod7aire le gaz ¯aux deux extrémités du -tsbe et -de le-TzàI="5e= deux eorézités également Clù à l'une déciles.
Caci présentait -toute:rois 29drcvéi.iet que des i=pis*ates s"2.ccu:::::a1.aie:lt aI =îlien .ou près du -.'lieu -du tube, -où lès courants gazeux se rencontraient, d'où l'efficacité du rayonnement de 1'arc était fortement limitée par suite de la coloration dn tube, Suivant un procédé plus récent, le courant-de gaz tour-
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billonnant pénètre na- 3't.es extrémités du tube et sort de --celUi-ci aux deux extrémités. L'invention repose sur le. fait q!1'il est essentiel-d-" observer certaines valeurs de -i"#:rc--t:to#le- ment pour obtenir par un tel procédé un arc fortement concentré- très stable.
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Dans le procédé préconise suiv:E!1:t l'invention pour produire de l'énergie de r2.yonne.=ent" on utilise un arc élec- trique qui, entre deux électrodes- prévues aux extrémités oppo- sées d'un tube transparent, traverse un gaz qui, à rune des extrémités de la chambre formée par les électrodes et le tube,
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est introduit dzns cette chambre par une série du ouvertures -disposées en cercle et i-oprinsnt au gaz un mouvement de tour- billonnement, le gaz sortant de la chambre., aux deux extrémi.- tés de celle-ci, par des sorties concentriques -.Prévues au centre des électrodes,
la caractéristique du procède résidant en ce que le courant de gaz traverse la chambre dans des conditions telles que 1'équation
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soit respectée, " - ' . " J- - ,- ..- - !!1. étsnt le nombre de 1-Iach à l'entrée (vitesse du gaz pénétrant dans la chambre divisée par la vitesse du son à la tesperatore et à la pression de 7.ronctio2eT nt à 1'=nt%tée) , D c étant-4921 -à 2 la ùltis' courte distance .entre 1-1a=e des ouvertures '13.c et 1."" -de ch 1'bre, - -Da étant le dis=3.re àntezne du tabe entoursnt les électoaeS'.1 VI désignant la vitesse du gaz sort21t Bar 1"*ntr% de la
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chambre., et
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IV p dés-n2IÚ;-l.a composant,,-- de Tm perpendi-cn1-j';
!6-à -1...?e.. --
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de la chambre-e
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le procédé présentant ën*'outreLa'particuls.r3'tue le gaz sort de la chanbre par les sort j es préci tées -de façon que 1e rzorï --de la surface' de la section transversale de-la cha--:jD-rj-- 1 la su> ..- --face totale des sections transversales dee-so-rtles .4 soit -co!!:..prjs entre 21 -et 4D*.l et, de préférence entre 3?1 et 25:1 Dans les dessins mmexé% la Fig. 1-représente en coupe long1tud:Inale, un émetteur de rayonnement conforme à l'jnvent:1on; la Figo 2 est une coupera -plus grande échelleStlv2D.t la ligne 2 - 2 de la Fig. 1
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la Fig. 3 est une représentation partielle, à plus
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grande échelle, d'une partie d-le,trémité d'uae forme -d'-eéeu-t-.:ot pratique de l'émetteur de rayonnement représenté à la. 1"16. 1;
la Fig. 3a représente cette partie rI'e-ré4.ité
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échelle fortement agrandie, et
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la Fig. 4 donne une courbe des Intensités de rayonnement et des conditionsde fonctionnement type 2ro= -ë!.1i':fi:...'eutes longueurs d-1 ondes qui est obtenue au Doyen d'un arc produit par la source. de rayonnement représentée à 'la Fig- 3.
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L'utilisation des électrodes tabulaires prévues à
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distance 1. e de 1. artre aux deux eztr°"s de la chssbre assure une b::cu41titXl de testes les 11::1:reté:; (principalement dues à fcsure des électrodes) yar les C""'i-UZ de sortie des électrodes. Ce xysté-ra, cc=!pare à l'emploi <Pu::e 1: guette cé3ectrode sa lieu de 1lune des électrodes tubulaires, est &v.zntsgBax csr, tà 3e premier cas, les 1::;:uret6s ont tendcace à 5'=ccuralcr à 1'extrld. de la chmh=e eu se Ircave la bttuette c:'3ect:ce:e.
Onki çn'il est intéressent d'utmses des électrodes taEa1cires, il est avzntagerx de D'insuffler le gaz dsns la chambre de pression '3 -1me extrôzité de celle-ci.Si le gaz est 1nsutn att7.#u: extr&:.1't6s de la cl1zn'bre, les Impuretés ont UnZ1.ce à encroeser l'enveloppa trmsparente dans une sosa ou sa vo1se d'âne zone comprise entre les
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électrodes.
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Suivmt -1 '1nvent1.on, le gaz est 1nsufi'lé dans un dispositif dont 1'=gencene;t dorme une source de rsycame=sent par arc dont 1-*arc présente une densité de courant s-apérleure 1 1000 J./Q2 ,3:'':,. se trouvant lu1-:::!:é corpiôterent à l'inte-
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rleur du dispositif et la paroi transparente de celui-ci qui
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entoure 1-Izre a,,.2t es nt1elle::-.ant :ca1n'tenue propre et !'rold1e par le fort tourb-4-Ucm>e=ent du gaz.
La ?%. 1 se:é É c r:chh-t.1c;;:c-nt le dispositif romnà l'objet dé l'inven.t1cn. En Tt.CCOi.";1G."1t. les d:;ux électrodes d1st. tes 12 et 14 à une source de courant 16y on ::pr ir ,,a.a' f..a..P.1J w5t3 les deiax électrodes.
Lés <61ectrodes sent séparées l'une de l'autre par une chambre de rZ^8v.s.3 18,qui est 1"o:r-...ée par un tube F3, en une xztiére s, 3t3 <MK&rts< La chambré de pre$s1on pout lU. foTSa de deux tubes ty.spzrats conc 1e dis, taats IPtm de le =tre afin -que les .Aa:rols de la chànbre u1ssent rés1f:ter pins feci3 fortes pressicms 1nrne5.
Zez s sent percées de ,c::naux de sortie, 1:'es:.ec.t1veamt
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désignes par 22 et 24, sensiblement en "^.e-..i..
Dans la cha2re 1S est introduite par -n certain nonhre centrées 26 :pz"s7'i:es dsns =a3ect,o^e 14, -en. gaz appropria cai 2.T==.T. à ces entrées par rne fente snnulaire 28 et par sion 30 percées dsns l'électrode. Les entrées 26 menant à la ce sent ==-&#e5 pour que le gaz soit insuffle t2-e!l-ti-elle::e!lt 2. la psrci jhiterae de l'électro:le.
Ceci apparaît clsire.=:ent à la Fi,-;. 2., qui donne une c#;:-e es dispositif su<var-t la ligne 2 - 2 de la Fiê< 1. On é.' cpe le gaz 9litte la fente nmnln-e 28 pour pénétrer dans la chsbre 18 per les entrées 26. L'entrée 26a permet par exemple ss gaz de pénétrer dans la chaflvre suivant uned1recticn pax11.è2e- â. la ligne da W..1s¯.les points de la-tangente rencoaitrant en T la paroi interne S de l'électrode 14* Le gaz
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Insufflé par ce dispositif peut tourbillonner à la face interne
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. du-tube 20 forssnt la cnan'bre de pression 18.
Le tourbillonnement du gaz-s. la face interne 21 du tube trEssparent z refroidit efficacement l'enveloppe ce qui ccx::1:tat ].a. tendsnce de celle-ci (en quartz) à perdre de son efficacité sons l'effet combiné .deS!;ressiCnS- élevées régnant dans la cbs=bre et de la chaleur esise par l'arc .très intense.
Lorsque le gaz tsrii3ar.t s¯e¯dé3ce vers levez- %ééità ce la chsnbre opposée scx entrées, .une partie de - celsi-ci s'échappe par le canal de sortie 22, le Teste.,. en revsn<&e Inrersant son sens d'écoulement et sortant par le cana.1- 24- Ce schéàa spécial d'ecoalersnt du gaz, cooportmt pissieinrs ccurents., a pour avts e de donner une source de aycn.-4e=nt ko très net . Quasi tcxttes les i...zratésqtziroirieEnest pr3cipale=xnt de l'uscre des électrodes) sont levacuêes par les C2'UX de sortie 22 et 24- De m-n.h1S quantitéss3'ir,.. t se dirigent vers les extrémités de la chambre et y sejoaisent.
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Dans le cas du schéma d'éco1Ù.er::ent o:,sib3e- en raison des valeurs de fonctionnement préconisces suivant i'3nveutfln,un encrassement du tube transparent dans la zone comprise entre les électrodes est efficacement évité..
Le courant de gaz tourbillonnant enserre 1-lare selon
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deux nécanisnes .au roi..s tout d's.bord la zone axisie de faible pression constitue un trajet préférentiel pour la décharge et, en second lieu, il existe, en direction axiale, suivant la lon-
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gueur du trajet de l'arc, un courant de gaz pemanent rulzombat la diffusion du plasma par conduction thermique. comme le gaz,
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avant de pénétrer dans le trajet de :
t'arc-#- agit coone un iso- lant électrique, l'arc, enserré par le tourbillon, doit suivre l'axe c'est-à-dire le centre de la chanbre. Le resserrement de l'arc ainsi provoqué signifie que des courants de gaz importants mè- nent à une intensité d'autant plus forte de l'arc mais non à
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un simple accroissesent-da la section transversale de celui-ci, ce qui serait le cas sans le resserrement précité.
Pour former un courant gazeux dense, froid, tourbil-
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tonnant fortement, le gaz doit être introduit dsns la chanvre à des vitesses relativement élevées pour des pression:: relati- vement importantes régnant dans cette chanbre. Suivant 1'in vention, ceci s'obtient de deux façons
1) par introduction du gaz de telle façon que Inégalité citée plus haut soit respectée, -et
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2) par observance- d'una;
p ort détex.né entre la sur- - z¯ face ù'e -l1î .sec-ti-on transversale de la chanbre et la surface totale des sections transversales Ses canaux de sortie 22 et 24
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De plus., pour assurer un fort tourbillonnement, le , rappooet4es-suriaces des g- - triÍ1svuscles permet de décaler -'les--zones de formation de le arc à 1'intérieur des canaux de sortie 22 et 24.
Ceci évite la formation de faussesdécharges,
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qui mèneraient à 1.endor:rta.get -du- ispos9-t
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@ -Le procéda qui consiste à insuffler :le gaz de façon
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que 2quation précitÉe soit respectée g?rant5t un -,ornent d'écoulement qui suffit à entretenir 'un'tourbillon nette=ent ¯-dÉf:ú-..1 -2u de 1= -ecambre où l'arc brûle. Ce romen, en combinaisoin avec les pressions relativement- élevées régnant dans la chanvre, garantit en outre l'état relativement dense etfroid du gaz à proximité de la périphérie de l'enveloppe 20
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forasnt li cha::bre.
Ce procédé gaz ne suffit toutefois pas à lui- seul à assurer et à entretenir le moment
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,voulu d'écou1e:::ent. du gaz.
Pour donner un Ecnent d'ê^¯ouïewent suffisant afin qu'il se fone un tourbillon hélicoïdal nettement défini dans
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l'ax.e de-la -chambre. le 1'<>-Pp01't de la surface de la section transversale de la chambre à la surface totale des---sections transversales des canaux de sortie 22 et 24 doit être conpris entre 2 et 40, -le rapport compris entre 5 et 25-étant le neilleur.
Si ce rapport est inférieur, la longueur du trajet
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des courants d3admissîmi distincts -west passuffisante pour donner un tourbillon unîfo=e; si. d'.sa.tre- part, ce rapport est supérieur, c'est exactement l'inverse qui se produit et il y a forte tendance à l'apparition de phéno-
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nenes, accompagnés de perte d'énergie, au cours desquels P1n- tensité du tourbillon diminue le gaz spéculant en spirale vers l'axe. @ @
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Si 1'oc utilise le procédé d'inSU±±l<:'ti## gaz selon lequel -le gaz -n-l-est -msume çu'â-3.'une des extsts-et¯ si - - 1'on obsenverles rapports de sections transversales prescrits, -on obtient une source de rayonne:::
ent d'arc extrémenent nette, dont l'arc présente une densité de courant d'au soins 1000 A/cn2
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Les Fig. 3 et 3a représentent -un dispositif perrettant d'app'11Q.U.e:r très avmtegeusezont l'invention. La Fig. 3 ne- représente qu'une extrémité de la source de rayonnement, l'autre
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e.4-é;,lté étant identiçpe s2U!" qu"e11e ne comporte pas de canaux d'entrée de gaz. L'dectrode 32 représentée sur les deux figures contient un zsnchon en tangstese 34 posr assurer 11DE meilleure =ne d'adhêrence de 1.'a...-c.
L'é1ect:rode est refroidie par de 1.'e211 q:n pffiètre par l.'ê.àmss 36, traverse la fente' xm>fi-e 33 prls la fente ;omm1;o1re 40 et sort par ;La. sortie 42. ;Leîct:r5<dpcxHest';gJst]Midi au moyen dJ:!Z1l qui piètre par 1. 'sicn 44 das- 32. ch3.=&r# Ab et qui sort ensuite par la. fente 2mll!1ai:..-e 43. Pour =esirer la pressiaa du gaz sa sortie par le CEnal 52;1 :il. est préTni Yme sortie de wé1.èvent '50..
à hzabre àe pression 18 est par une ' enveloppe 20, qui est raît-- an une salière trë:IlSpa,ren;te-, par exemple en quartz- Bs gaz est Introduit d"'B5 cette chambre par 1"ss:1C1!l 34.. la :rente aEssIsire 56 et 'E3i certain mxibre d-*eu s 59- Les entrées-?S se présentent lyeutrée 26a décrite avec référence à la Fi-g- 2. Ceci zssmre un 'tourb"11on- nemtn du courmt de gaz qui progresse le long de la face interne 21 du tube 20. Une partie du gaz sort par le cana de sortie prévu dans !-électrode se trouvant à 1'extrémité opposée de la chambre Une grande partie du gaz restant inverse son sens d'écoulement axial à proximité de 1'extrmité opposée et quitte la chambre par le canal de sortie central 52.
Des pro- portions plus faibles de gaz se déplacent sur- toute la longueur de la chambre en direction de 1'axe et favorisent ainsi le resserrement de 1ar
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Dans le dispositif représenté, il s'éu1:ù.j:t un équilibre de pression dsns le "tube 20 afin qae 1-Icm puisse pins facilement travailler avec des pressions relativement élevées
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dans la chambre. A cet eTiet, il est ;:révu un apport de gaz introduit par 1'admission 60 et traversant la fente annulaire
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62 pour pénétrer ensuite.. de Ïàe par une n.d:::1ss1.an annulaire 66
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dsns -une seconde cl12z:bre g33nda'.e b.Cr, qui entoure la chsxbre 18. La chambre 64 est a3et forcée d-Im ïae9 67, en ine matière tr<'insp2rente.. par exemple en quarts.
Le gaz ainsi apporte ne doit pas tourbillonnerj c'est pourquoi les admissuions 66 ne sont pas Teallsëes de fagon à provoquer son tourbi11e-'=D.'t.
¯¯¯ 1 gaz pês&tr5=Lt- des i =. chs=bra çybtbiçge 61 S'écoede vers 1-lextrézie-té opposée de la c!1 :l -e, o-i il sort par des sorties appropriées (non représentées).. On peut de nE* prévoir 1210 dOSsEdaUe gaz dans une troisieis ebbres 68, par une aâ:ú.ss1on 70., -une fente annulaire 72 et une entrée amm1a!:re 74- Il convient de noter que ces bres addi- ticasnelles ne sont pas toujours nécessaires et que 3'on peut, - dans certains ces,, s'en passer. 'De plus, on peut., au lien de
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gaz, introduire dans ces chsobres un agent de refroidissement liquide, par exemple de 1-*eau distillée.
Enfin., le dispositif est pourvu de brides 76 et 78, qui permettent de le visser ou de le fixer de toute antre manière à un bâti de- support.
Comme gaz particulièrement appropriés pour almenter
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la anambre, on peut citer les gaz rares de la classe de 1-1-a.--son, du xénm -et du cryrton. Ces gaz rares ont un facteur de concentration élevé qui favorise fortement les sauts dJ'élec-4.rons,, ce qui est nécessaire à un bon rayonnement. Le dispositif peut fonctionner tant sur courant continu que sur courant alternatif.