CH113243A - Dispositif électrique à vide et procédé pour sa fabrication. - Google Patents

Description

  Dispositif électrique à vide et procédé pour sa fabrication.    Dans la     fabrication    de tubes électriques à  vide contenant des cathodes à recouvrement  d'oxydes, telles que des cathodes en     platine-          iridium    recouvertes d'oxydes de métaux alca  lino-terreux, par exemple d'un     mélange    d'oxy  des : de baryum et de strontium, il     â,    été trouvé  nécessaire d'évacuer les tubes à une pression  très     'basse    par l'emploi combiné de pompes à  mercure à diffusion et d'un traitement .d'élec  trode -compliqué pendant la période d'évacua  tion.

   Ces opérations sont très lentes et coû  teuses et souvent     incertaines    au point- de vue  du résultat     obtenu.     



  On a aussi déjà proposé     -d'évacuer    des dis  positifs électroniques par vaporisation d'alu  minium, avec ou     sans    addition d'une autre  substance telle que du calcium ou du phos  phore, à l'intérieur du dispositif, après une  évacuation modérée de celui-ci. On a jugé né  cessaire de se servir d'un métal à point de va  porisation relativement élevé, tel que l'alu  minium, qu'on disposait sur l'anode, pour  qu'une     portion    de ce métal y restât après un  traitement thermique de     celle-ci        suffisant     pour en chasser autant que possible la tota  lité des .gaz occlus.

   En effet.     on,    croyait     qu'            près,que    l'agent de nettoyage métallique     était     une fois vaporisé et déposé sur la paroi inté  rieure de l'enveloppe, il ne serait plus efficace  ultérieurement pour enlever tout à -fait les  gaz résiduels et     que    les gaz encore occlus,  chassés plus tard après que le métal était dé  posé sur l'enveloppe, continueraient à rester       dans    celle-ci     comme    :gaz     résiduels.    En em  ployant un métal tel que l'aluminium, on pou  vait compter sur l'échauffement :

  de l'anode se  produisant lors du fonctionnement du dis  positif pour vaporiser une quantité d'alu  minium     suffisante    pour     fixer    ces derniers gaz       résiduels.    D'autre part,     lorsqu'on    emploie de  l'aluminium     attaché    à l'anode pour servir  d'agent :de     nettoyage,    il est nécessaire d'éta  blir l'anode en matière réfractaire, telle que  du     molybdène,    par suite de la chaleur élevée  à laquelle elle est nécessairement     soumise     pour la     vaporisation    de l'aluminium.

   En de  hors de cet     inconvénient,    il y -a lieu de noter  que de l'oxyde     d'aluminium    formé est inerte  par rapport un dioxyde -de carbone ,qui est  l'un .des gaz à     .éliminer.     



  Le phosphore, qui est     bien    un agent de  nettoyage efficace, ne convient toutefois pas           Clans    les     dispositifs    électroniques qui compor  tent une cathode à recouvrement d'oxyde,  parce qu'il affecte au point de vue destructif  les oxydes émetteurs d'électrons et en réduit  l'émission. D'autre part, s'il est employé en  quantité suffisante, il affecte défavorablement  le support     :en    alliage de platine si un tel est.  employé pour porter les oxydes. le rendant  fragile et susceptible de casser.  



  Toutes ces considérations ont conduit: à la  présente invention. Le dispositif électrique  à     vide    qui en fait partie se distingue par le  fait que son enveloppe renferme, en combi  naison avec une cathode     à,    recouvrement oxy  géné, du magnésium qui y a été introduit  pour être chauffé et être vaporisé à l'inté  rieur de l'enveloppe :dans     la,    phase terminale  de la     fabrication    du dispositif afin de lui  faire absorber les gaz résiduels, et pour main  tenir ensuite     l'émissivité    de la cathode à, re  couvrement oxygéné relativement. élevée.  



  Suivant le procédé pour fabriquer ce dis  positif, on enferme une certaine quantité de  magnésium à l'intérieur de l'enveloppe con  tenant une :cathode à recouvrement oxygéné  et on en produit une vaporisation par chauf  fage, après que la,     pression    dans l'enveloppe  a été portée à une valeur suffisamment basse,  afin de lui faire     absorber    les gaz résiduels et  de     maintenir    ensuite     l'émissivité    de la cathode  à recouvrement oxygéné relativement élevée.  



  De préférence, la quantité de magnésium  est attachée à l'anode et cela pendant le mon  tage des électrodes.  



  La cathode à recouvrement oxygéné n'est  pas affectée par du     magnésium    ainsi employé  et il n'est pas nécessaire :d'établir l'anode en  molybdène, attendu que le magnésium est va  porisé à une température     tellement    basse que  du nickel ou une autre substance     cl'a.node    meil  leur marché peut être employé pour l'anode.  



  Le magnésium peut être     atta,ehé    à.     l'anode     de toute manière désirée :et l'anode      < 1onjointe-          ment    avec une grille et avec une cathode     fila-          mentaire    à recouvrement d'oxyde peuvent  être convenablement montées dans     l'E.nveloplie     du dispositif électrique à vide.     .Mirés        cf@          riiontzzle.    l'enveloppe peut être     éva.citée    par    les moyens usuels.

       Plus    l'évacuation sera  prononcée, moins on pourra employer de ma  gnésium pour l'absorption des gaz résiduels.  



  Après l'évacuation, l'enveloppe est déta  chée des moyens d'évacuation et en même  temps fermée par scellement; le     magnésium     peut alors y être     vapo:izsé    par     clia.uffage.     Cette vaporisation est de préférence accom  plie par des courants à haute fréquence y     in-          duits.    Il n'est pas nécessaire de chauffer l'a  node à une température aussi élevée que celle  qui serait nécessaire avec l'emploi d'alu  minium, attendu que le     mab    césium se vapo  rise à une température plus base que l'alu  minium.  



  On a trouvé que l'excès de magnésium sur  la portion utilisée pour l'absorption des gaz  clans l'enveloppe,     ainsi    que les composés de       magnésium    formés se déposent sous forme de  pellicule ou de miroir à la paroi intérieure de  l'enveloppe. Si l'on suppose que le recouvre  ment de la. cathode est une- substance     alca-          lino-terreuse    pure, par exemple un     mélange     d'oxydes de baryum et de strontium purs,  aucune action de nettoyage ultérieure n'est  demandée au magnésium.

   Il n'en     est    pas de  même dans le cas préféré de l'emploi d'une  cathode     possédant    d'abord un recouvrement  de carbonates<B>(le</B> métaux     alcalino-terreux.    au  lieu d'oxydes.  



  Si le filament émetteur d'électrons monté  dans le dispositif est     recouvert    de     carbonates,     tels qu'un     mélange    de     carbonates        d,_#        bai,vuin     et de strontium, il est avantageux de le chauf  fer pendant l'évacuation pour en chasser le       dioxyde    de carbone et y laisser le     mélange          d'oxvdes    désiré.

   Le reste du     clioxvde    (le car  bone ainsi chassé au     ehauffatze    du filament  peut être absorbé par la pellicule de magné  sium et de ses composés, tels que     l'oxvde,    dé  posée sur     l'enveloppe    pendant l'opération de       nettoyage    préliminaire.

   Une méthode     ava.n-          tazeuse    de produire ce nettoyage secondaire  est     de:    recuire le filament pendant une courte       période    de     temus,    pendant     qu'il    est     élnctri-          queinent    relié à la     rnrille,    et avec<B>un</B>     Voltn-e          mnrlérém(,nt    élevé par     i-nppn.il-    à     l'ailnrle,    Pal.

        cette méthode, le     dioxyde.    de carbone, mis en  liberté du filament, peut. être ionisé et par  suite prédisposé pour être efficacement ab  sorbé par la pellicule de magnésium et de son  oxyde déposée sur l'enveloppe.  



  Bien qu'on ait décrit l'action de     nettoyage     du magnésium     @comme    ayant lieu après le dé  tachement et scellement de l'enveloppe, on  comprend que le magnésium peut aussi être       vaporisé,    toutefois moins favorablement, pen  dant que le     dispositif    est encore relié à la  pompe d'évacuation; dans ce cas aussi le ma  gnésium éventuel en     excès;    et les composés de  magnésium seront déposés sur la paroi de  l'enveloppe, comme précédemment.  



  Le dessin schématique ci-annexé, donné à       titre        d'exemple,        serf;    à l'explication d'un  mode d'exécution du procédé suivant l'in  vention.  



  Le filament à recouvrement d'oxyde 1. du  dispositif électronique 2 est. préparé en re  couvrait     d'abord    une âme     filamentaire    en  platine-iridium     d'un:    mélange de carbonates  de baryum et de strontium. A cet effet, on  forme     une    suspension aqueuse d'un mélange  de carbonate de     baryum    pur pulvérisé et de  carbonate de     strontium    pur pulvérisé en se  servant approximativement de 9 gr du pre  mier et de 10 gr du second sur environ 18 cm'  d'eau.

   La suspension ainsi préparée et de  consistance uniforme est alors uniformément  appliquée sur l'âme     filamentaire    et le fila  ment est ensuite tiré lentement à. travers un  tube de chauffage électrique, formant four,  pour l'y chauffer dans une atmosphère inerte  de dioxyde de carbone de façon à cuire le     re-          couv#@ement    sans décomposer les     carbonates.     Le filament ainsi recouvert est stable à l'air  et     -peut    être monté dans le voisinage d'une       'Tille    et d'une anode pour l'introduction de  l'ensemble dans l'enveloppe d'un dispositif  électrique à vide.  



  L'anode e peut     ê+re    faite de molybdène.  mais elle est de préférence établie en nickel,  parce que le nickel est plus     économique    et  agit peut être aussi, à. un faible degré. comme:  agent de nettoyage lorsqu'il est chauffé. La    grille 4 peut être     établie    en une matière simi  laire à celle-dont est faite     l'anode.     



  Avant d'introduire l'ensemble des élec  trodes dans l'enveloppe 5, une pièce de ma  gnésium 6, sous forme .de feuille, est attachée  à l'anode 3. Dans des dispositifs de petites  dimensions, cette pièce de magnésium n'a. pas  besoin de peser plus d'un milligramme en  viron. Elle pourra être fixée à l'anode par  soudage,     repliage    ou autrement. Après le  montage du culot ou bouchon 7, l'enveloppe  est évacuée de façon à y laisser une atmos  phère résiduelle à une pression d'environ 1  à 15 microns. Plus cette évacuation est pous  sée loin, moins il faudra de magnésium.

    L'enveloppe sera. alors détachée et fermée  par scellement, ou bien le magnésium peut  être vaporisé, préférablement par des cou  rants à fréquence élevée y induits, pendant  que l'enveloppe est encore à la pompe d'éva  cuation.     e     Après le détachement de l'enveloppe 5 et  après chauffage de l'anode 3 de façon à va  poriser le magnésium<B>6,</B> chasser les gaz oc  clus et faire absorber les gaz résiduels par le  moyen du     magnésium    vaporisé, on .chauffe  alors le filament 1 pour transformer les car  bonates qui s'y trouvent en oxydes.

   Ceci  peut être réalisé en faisant passer un cou  rant électrique d'une intensité suffisante par  le filament, ce courant venant de la     batterie          électrique    8 pour ,chauffer celui-ci à. la tem  pérature de décomposition des carbonates. La  batterie 8 est reliée aux fils d'amenée de cou  rant 9, 11 du filament par l'intermédiaire  d'un interrupteur 12 et d'une résistance ré  glable 13. De la     sorte,    le filament peut être  chauffé au rouge     vif    pendant environ une  demi-heure et en même temps, il est relié, à.

    son extrémité négative, à la, grille 4 par un  fil 14, une différence de potentiel de 60 à 90  volts étant maintenue entre lui et     l'anode,     par le moyen d'une batterie 15 reliée par une  résistance 16 et un     interrupteur    17 aux fils  18 et 11. La résistance 16 peut     être    consti  tuée par une lampe à filament de     tunwstènë     de 10 watts pour     une    tension de 110 volts.

   Le       dioxyde    de carbone     chassée    du filament 2 est      ionisé par choc     électronique    et devient par là       probablement    mieux approprié à être absorbé  par la pellicule ou miroir de magnésium star       la    paroi     intérieure    de l'enveloppe.  



  Les réactions se     produisant    au     cours    de       cutte    absorption sont les suivantes:         2Mg+C02-C+2Mg0     <B>1</B>     M0,0   <B>+ CO.-.<I>=</I></B>     MgCor.     



       t,       En raison de la décharge d'espace à tra  vers le dioxyde de carbone, à     la,    suite de la  ionisation de celui-ci, pendant le procédé de  traitement précédent, une     portion    du dioxyde  de carbone est     convertie    en     monoxyde    de car  bone, car il est un fait bien     connu    qu'une     dé-          charge    électrique dans du dioxyde de carbone  produit quelque peu de     monoxyde    de car  bone.

   Inversement une décharge     électrique     dans du monoxyde de carbone produit     quel-          qtie    peu de dioxyde de carbone, de     sorte    qu'un  mélange d'équilibre de     monoxyde    de carbone       f-t-    de dioxyde de carbone . tend à s'éta  blir. L'oxygène libéré suivant     l'équation          C'0.    = CO     +    0 est absorbé par la     pellicule     (le magnésium sur l'enveloppe     conformément     ;: l'équation Mg     -f-    0 =     MgO.     



  Le mélange de gaz produits n'est pas im  médiatement. absorbé par le     ma.gnésîum    et  reste dans l'enveloppe pendant une courte pé  riode de temps, où il exerce un effet favo  rable sur la     capacité    d'émission du filament.  Toutefois, à la continuation de la décharge  électronique. les     ga.z        seront-    absorbés, comme       révélé    par la réduction du courant de grille,  à, une quantité négligeable.

   Ceci aura lieu  d'après l'équation 2 CO =     C0,        +    C, le     C0,     préexistant dans le mélange et celui formé  suivant cette équation étant absorbés par  l'oxyde de     magnésium    formé suivant l'équa  tion correspondante     sus-mentionnée.    Le CO  formé entre temps par     dissociation    de, CO=  subira. peu à peu le même sort.  



  On a trouvé que le procédé sus-décrit.       d'absorption    de gaz résiduels dans un disposi  tif électrique à vide, non seulement donne un       zide    parfait clans celui-ci, mais     procure    aussi    une capacité     d'émission    meilleure et plus uni  forme du     filament    à recouvrement d'oxyde.

Claims (1)

1. IIEVE-N D1CATI0NS I Dispositif électrique < < vide., caractérisé en ce que son enveloppe renferme, en com binaison avec une cathode à recouvrement oxygéné. du magnésium qui y a été intro- duit pour être chauffé et être vaporisé ï l'intérieur de l'enveloppe dans la phase terminale de la fabrication du dispositif,

   afin de lui faire absorber les gaz r6si- duels, (t pour maintenir ensuite l'émissi- vité de la cathode à recouvrement oxy géné relativement élevée.

   II Procédé pour la. fabrication du dispositif suivant- la revendication I, caractérisé en cc: qu'on enferme une certaine quantité de magnésium à l'intérieur de l'enveloppe contena.ni une cathode à recouvrement oxygéné et qu'on en produit: une vapori- sation par chauffage, après que la pres sion dan:, l'enveloppe a été portée à. une valeur suffisamment basse, afin de lui faire absorber les gaz résiduels et de maintenir ensuite l'émissivité de la ca thode à recouvrement oxygéné relative ment élevée.

   SOUS-REVENDICATIONS: 1 Procédé suivant la revendication 11, ca ractérisé en ce que le magnésium est in troduit sous forme d'une feuille dans l'in- térieur de l'enveloppe.

   \_' Procédé suivant la revendication 11, ca- ra.ctérisé en ce qu'on fait passer un cou rant à travers la cathode du dispositif et qu'on maintient une différence de poten tiel suffisante entre l'anode et la. cathodp pour occasionner une ionisation des gaz résiduels et faciliter par là<B>,</B> leur absorp tion par le magnésium vaporisé.

   3 Procédé suivant la. revendication II. ca- ractérisé en ce que, le corps de la cathode étant d'abord pourvu d'un recouvrement de carbonates, ce corps est chauffé pour tra.nsformei les carbonates en oxydes et en ce que le dioxyde de carbone formé est ionisé par le moyen d'une différence cle potentiel appliquée entre l'anode et la ca thode de façon à faciliter son absorption par le magnésium vaporisé. 4 Procédé suivant la sous-revendication 2,

   caractérisé en ce qu'on relie électrique ment la grille du dispositif au corps de la cathode.