CH155607A - High voltage electric shock device. - Google Patents

High voltage electric shock device.

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CH155607A
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Company Westinghouse Lamp
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Westinghouse Lamp Co
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Description

  

      Dispositif    à décharge électrique à voltage élevé.    L'invention se rapporte à un dispositif à  décharge électrique à voltage élevé, en parti  culier à un tube à vide élevé ou à remplis  sage de gaz rare disposé pour fonctionner à  des potentiels élevés en l'absence d'ionisation  -de gaz appréciable à l'intérieur du dispositif,  le remplissage de gaz rare étant     destiné    par  exemple à réduire la charge d'espace à la  cathode.  



  On sait que la paroi des dispositifs à. dé  charge d'électrons     @de    ce genre, par exemple  de tubes à rayons X, des tubes à rayons  Lenard, des redresseurs, des disjoncteurs à  vide ou à remplissage gazeux sans ionisation  appréciable du gaz, et     d'autres    appareils simi  laires de     construction    ordinaire, est percée  lorsque le dispositif est amené à     fonctionner     à des potentiels très élevés, de l'ordre de par  exemple 200 000 volts.

   Or, la décharge qui  provoque ces percements dans des dispositifs  pareils prend naissance dans l'extrémité né-         gative    ou à cathode du tube et il semble cer  tain que le percement de tubes à. voltage élevé  est provoqué par des électrons ou des ions       négatifs.    Ces ions, peuvent heurter l'anode  et les parois du tube, provoquant ainsi la  libération de gaz qui devient ionisé, augmen  tant par là le courant déjà présent avec le  résultat de percer le tube.

   Des essais toute  fois indiquent que le courant d'ions négatifs  partant de prime abord de parties froides du  dispositif est grand, s'élevant à des milli  ampères et pouvant lui-même provoquer le  percement du     tube.    Il en suit que, par exem  ple, des simples écrous métalliques, à l'inté  rieur de l'enveloppe, même soigneusement li  bérées des gaz occlus, ne suffisent pas pour  mettre la paroi du tube à l'abri du perce  ment. Le fort courant susdit ne peut pas  être expliqué par la supposition d'une émis  sion d'électrons à froid, à partir d'une sur  face métallique de courbure modérée, car le  gradient de     potentiel    pour une pareille émis-           sion    est     beauc=oup    plus élevé que celui auquel  les métaux sont soumis.

    



  On a trouvé que des impuretés dans le       tube,        spécialement    des matières de nature or  ganique, telles que du caoutchouc, abaissent  sensiblement le voltage que le tube suppor  tera. Il est probable que     @de    telles     impuretés     plutôt que le métal lui-même sont une cause  de ces difficultés et que le gradient de po  tentiel pour l'émission. d'électrons froide à  partir des impuretés est -de beaucoup moin  dre. Les impuretés sont très tenaces et n'ont  jamais été     entièrement    éliminées d'un tube.  



  Des pointes aiguës ont aussi la tendance  d'abaisser le voltage que lé tube supportera..  Bien qu'il soit vrai que le gradient de poten  tiel est élevé à de telles     pointes,    il est dou  teux qu'il approche le gradient nécessaire  pour l'émission à froid à partir de métaux  purs, bien qu'il soit possible que toute la dif  ficulté provienne de la     présence    de pointes  très fines. Celles-ci devraient cependant être  extrêmement fines, attendu qu'on a trouvé  que même une pellicule apparemment unie  d'or sur du verre .donne encore lieu à ces dif  ficultés.

   On croit que la     limitation    actuelle  du voltage pouvant être appliqué à des dis  positifs à décharge à voltage élevé et les per  cements de tubes pareils de construction     or-          dinaire-    sont surtout provoqués par l'émis  sion d'électrons ou de     iôns    négatifs prenant  naissance dans des gaz occlus, -des impuretés  et éventuellement des pointes dans des par  ties métalliques autres que les électrodes à  l'intérieur du     dispositif;    mais même avec les  plus grands soins, on n'arrive pas à suppri  mer les percements en se bornant à éviter  aussi bien que possible les défauts indiqués.  



       L'invention    a pour but d'empêcher les  percements de l'enveloppe dans un dispositif  à décharge électrique à voltage élevé, fonc  tionnant en l'absence     d'ionisation    appréciable.  Ce but est     atteint    par     une    charge     statique     s'établissant dans le voisinage d'une électrode  destinée à être soumise à des potentiels néga  tifs élevés par rapport aux     potentiels    d'au  tres éléments     @du    dispositif, charge qui est       approximativement    au même potentiel que    celui de l'électrode elle-même,

   l'organe por  teur de cette charge étant abrité de manière  qu'il ne puisse pas émettre des charges néga  tives sous     l'action    des gradients de potentiel  élevés à l'intérieur dudit dispositif.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de la présente invention.  



  La     fig.    1 est une coupe verticale, avec  quelques parties en     élévation,    d'un     tube    à  rayons X;  Les     fig.    2, 4, 5 et 6 sont .des vues simi  laires d'un redresseur, d'un tube à rayons     ca-          thôdiques,    d'un disjoncteur à vide et d'une  variante du tube à rayons X     (fig.    1), respec  tivement, chacun .de ces tubes étant du type  à voltage élevé;

    La     fig.    3 est une coupe transversale sui  vant la ligne     III-III    de la     fig.    1 et  La     fig.    7 est une autre variante     d'un    tube  à rayons X, partie en élévation et     partie    en  coupe.  



  Sur le dessin, la     fig.    1 montre un tube à  rayons X comprenant une enveloppe 5 qui  peut être en verre ou autre     matière    convena  ble et qui comprend une ampoule sphérique  6 avec des bras de support d'électrode 7 et 8,  cylindriques dans le cas -du dessin, qui s'é  tendent en directions opposées.  



  Une anode 9 est supportée le long de  l'axe longitudinal central du bras 8 et une  cathode émettrice d'électrons 10 chauffée par  un courant amené de l'extérieur est suppor  tée dans le bras 7. Entre le bras 7, ou plus  précisément, entre le tube     qui    en forme la  paroi extérieure, et un culot 12, dans lequel  sont scellés les conducteurs d'amenée de cou  rant et de support de la cathode 10, est dis  posé un moyen de     protection    constitué par  une tige 13 rentrant à l'intérieur du tube  sous forme d'une douille à double paroi.

    L'espace annulaire entre les deux parois de  la tige 13 est fermé à son extrémité inférieure  14 et ouvert vers l'extérieur de l'enveloppe 5  à proximité du     culot    12.     Ainsi    un espace 15  est formé entre les parois de la douille 13,  cet espace étant fermé vers l'intérieur de  l'enveloppe 5 et ouvert vers l'extérieur. Les      surfaces intérieures des parois de la douille  rentrante 13 qui confinent l'espace 15 sont  munies d'un recouvrement de métal 16, tel  que de l'or, de l'argent ou de l'aluminium,  sous forme d'une mince pellicule déposée sur  elles. Une feuille d'étain ou de toute autre  matière conductrice convenable peut     aussi     être employée pour établir le recouvrement  métallique 16.

   L'enveloppe est évacuée à un  vide élevé et peut, si on le désire, être rem  plie à une pression basse d'un gaz rare ou  d'un mélange de gaz rares, par exemple de  l'argon, de l'hélium et du néon, de sorte que  le tube fonctionnera     .dans    tous les cas sans  qu'une ionisation de gaz appréciable s'y  produise.  



  Lorsqu'un voltage élevé est imprimé aux  électrodes 9 et 10 et que la cathode 10 est  chauffée jusqu'à une température suffisante  à l'émission d'électrons, des électrons seront  émis de la cathode 10. Les électrons partant  de la cathode 10 se dirigent en général vers  l'anode 9 et bombardent celle-ci pour pro  duire des rayons X. Les moyens de protec  tion tels qu'établis par la douille     rentrante     13, soit avec ou sans couche .de métal 16,  empêchent l'émission d'électrons dispersés de  l'extrémité à cathode du tube qui provoque  raient le percement de l'enveloppe.  



  La douille rentrante 13 entoure la ca  thode 10 et s'étend au delà de celle-ci. La  couche métallique 16 déposée sur les parois  intérieures de la douille 13 est reliée électri  quement à l'un des conducteurs de la cathode  et porte le potentiel de la paroi de la douille  13 qui est adjacente à la cathode à une va  leur négative qui tend à empêcher que des  électrons y arrivent avec une vitesse sensible.  



  Dans bien des cas, la couche métallique  16 peut être omise de la douille 13, attendu  que la cathode augmentera l'ionisation de  l'air .dans l'espace 15 et le rendra conducteur.  L'air fera alors passer comme conducteur la  charge de même signe     depuis    les conducteurs  de la cathode 10 à la, paroi de la douille 13  qui est adjacente à la cathode et pourra ainsi  la protéger. La couche métallique sur la    douille 13, par contre, semble rendre le fonc  tionnement du tube plus constant. On a  trouvé qu'avec les moyens de protection dis  posés comme représenté et décrit ici, il n'est  pas nécessaire d'éliminer complètement des  électrodes les gaz occlus, pendant l'évacuation  du tube, bien que ceci soit désirable.  



  Si on désire faire     fonctionner    le tube à  rayons X directement à. partir d'un transfor  mateur, on devra protéger aussi bien l'anode  que la cathode de la manière décrite par rap  port à la cathode 10.  



  La     fig.    2 représente un redresseur à vol  tage élevé comprenant une enveloppe 6' qui  est évacuée à un vide élevé ou remplie d'un  gaz rare ou d'un mélange de gaz rares, sous  faible pression, et qui contient une cathode  chauffée 10' en forme de filament et une  anode 9'. Dans ce redresseur une douille ren  trante 13', semblable à la douille 13 de la       fig.    1 et présentant une couche métallique  16' sur la surface intérieure du repli formé  par ses parois, est disposée autour de l'anode  9' et reliée électriquement à celle-ci, au lieu  d'être placée autour de la cathode comme  dans le cas du dispositif à rayons X repré  senté à la     fig.    1, ce qui s'explique comme  suit.  



  Dans le fonctionnement d'un redresseur,  le potentiel négatif maximum est établi dans  la moitié inverse de la période, auquel mo  ment l'anode 9' est à un potentiel négatif  élevé par rapport aux autres éléments du re  dresseur. La douille rentrante 13' est élar  gie à. son extrémité intérieure 20 pour s'a  dapter à la grande anode 9'. La fonction de  la douille rentrante 13' et de la couche métalli  que 16' dans     celle-ci    est essentiellement la  même que celle de la douille rentrante 13 et  de sa couche 16 dans le dispositif à rayons X  représenté à la     fig.    1.  



  La     fig.    4 représente un tube à rayons  Lenard qui peut être employé pour des buts       oscillographiques    ou autres. Ce tube com  prend une enveloppe sensiblement cylindri  que 22, évacuée à un vide élevé ou rempli de  gaz rare ou d'un mélange de gaz rares sous      faible pression et dans laquelle .est disposée  une cathode en filament 23 et une anode tu  bulaire 24.

   A l'intérieur de l'enveloppe 22  sont disposées des plaques 25 et 26 ayant  pour but de dévier le courant d'électrons à  vitesse élevée émis par la cathode 23 lorsque  le dispositif est employé pour des buts     oscil-          lographiques.    Une mince fenêtre en     matière     vitreuse 27 est formée à l'extrémité du tube  22 à proximité de l'anode 24. Cette fenêtre  est perméable aux rayons cathodiques. Une  tige ou douille rentrante 28 pourvue d'une  couche métallique 29 entoure la cathode 23  et     s'étend    au delà de celle-ci pour lui servir  de -moyen ou écran .de protection.

   La fonc  tion de ce dernier est la même que celle dé  crite en regard du     -dispositif    à rayons X re  présenté à la     fig.    1.  



  La     fig.    5 représente un     disjoncteur    à vol  tage élevé à vide ou à remplissage de gaz,  comprenant une enveloppe 30 ayant une paire  d'électrodes 31 y renfermée. -Les électrodes 31  sont longitudinalement     déplaçables    par rap  port à l'enveloppe -de façon à permettre de  les éloigner ou de les rapprocher l'une de  l'autre. Afin de pouvoir effectuer cela sans  déranger le vide ou la pression de gaz dans  l'enveloppe 30, des     portions    de l'enveloppe  indiquées en 32 et 33 sont établies sous forme  de soufflet disposé pour admettre un mouve  ment longitudinal des électrodes 31.

   Des  tiges ou douilles rentrantes 34 ayant des cou  ches métalliques 35 reliées aux électrodes<B>31.</B>  sont prévues dans le même but que celui  décrit en regard des autres     dispositifs.    Cha  cune des électrodes 31 est ainsi munie d'un  écran, de     sorte    que le dispositif peut     être    re  lié directement à un transformateur ou une  autre source de courant alternatif convenable.  Les douilles rentrantes peuvent être amenées  tout près l'une de l'autre, attendu qu'avec un  vide élevé un écartement d'un millimètre  semble donner une     bonne    isolation à des vol  tages     excessivement    élevés.  



  La     fig.    6 représente une variante du tube  à rayons X     (fig.    1). Dans cette figure, 36  désigne une enveloppe similaire à l'enveloppe  6 montrée à la     fig.    1. L'enveloppe peut être    évacuée ou remplie de gaz rare et être pour  vue de bras     porte-électrode    37 et 3'8 qui s'é  tendent en sens opposés. Une anode 39 est  supportée le long de l'axe central longitudi  nal du bras 38 et une cathode émettrice d'é  lectrons 40 est supportée d'une manière cor  respondante clans le bras 37. Un culot 41  établit le scellement des conducteurs 42 de  la     cathode    40, ledit culot étant supporté par  une douille rentrante 43 qui s'étend vers l'in  térieur à partir de l'extrémité extérieure du  bras 37.

   Un écran 44 de métal ou autre ma  tière conductrice est disposé autour de la ca  thode 40 et s'étend au delà de celle-ci. L'é  cran est relié électriquement à un des con  ducteurs d'alimentation -de la cathode 42 au  moyen d'un conducteur 45.  



  La surface extérieure de l'écran protec  teur 44 est recouverte de verre ou autre ma  tière isolante convenable comme représenté  en 46. L'écran peut être aisément supporté  par l'extrémité de la douille 43. La fonction  de l'écran 44 est la même que celle des écrans  16, 16', 29 et 35 mentionnés plus haut. La  matière     -clé        recouvrement    46 isole l'écran 44  de l'espace intérieur de l'enveloppe.  



  La     fig.    7 représente une autre forme de  tube à rayons X, bien qu'il soit entendu que  cette forme d'exécution peut être tout aussi  bien appliquée à n'importe quel dispositif à  décharge électrique. Dans     cette    figure, 50  désigne une enveloppe qui a un bras porte  cathode 51 et un bras relativement long       porte-anode    52 s'étendant dans la direction  opposée au bras 51. Une anode 53 et une ca  thode 54 sont prévues le long de l'axe central       longitudinal    desdits bras.

   La cathode 54 est  disposée à l'intérieur du bras 51, de façon  qu'un écran protecteur 55 sous forme de cou  che métallique sur la surface     extérieure    du  bras puisse entourer     jointivement    la cathode  54 et s'étendre au delà de celle-ci. L'écran  fait contact avec un des conducteurs d'en  trée 56 de la cathode. L'enveloppe 50 peut  être évacuée ou remplie de gaz rares, sous  une pression assez faible pour que l'ionisa  tion du gaz soit     pratiquement    évitée.

   Le bras       porte-anode    est rendu relativement long, at-      tendu que l'écran 55 raccourcit la longueur  effective du     tube,    le bord -de l'écran étant  plus près     4u    conducteur d'anode 57 que l'en  trée des conducteurs 56. La distance de l'é  cran à la cathode, :dans des formes d'exécu  tion de ce genre, sera toutefois choisie plus       petite    que la distance de la cathode à l'anode  du tube, sans quoi la protection voulue n'au  rait pas lieu.



      High voltage electric shock device. The invention relates to a high voltage electric discharge device, in particular to a high vacuum or rare gas filled tube arranged to operate at high potentials in the absence of appreciable gas ionization at. inside the device, the rare gas filling being intended for example to reduce the space charge at the cathode.



  It is known that the wall of the devices to. de charge of electrons @ of this kind, for example from x-ray tubes, Lenard ray tubes, rectifiers, vacuum or gas-filled circuit breakers without appreciable ionization of the gas, and other similar construction apparatus ordinary, is pierced when the device is made to operate at very high potentials, of the order of for example 200,000 volts.

   However, the discharge which causes these piercings in such devices originates in the negative or cathode end of the tube and it seems certain that the piercing of tubes does not. High voltage is caused by electrons or negative ions. These ions can hit the anode and the walls of the tube, causing the release of gas which becomes ionized, thereby increasing the current already present with the result of piercing the tube.

   However, tests indicate that the current of negative ions initially leaving cold parts of the device is large, amounting to milli Amps and can itself cause the tube to pierce. It follows that, for example, simple metal nuts inside the casing, even carefully liberated from the occluded gases, are not sufficient to protect the wall of the tube from piercing. The aforementioned strong current cannot be explained by the supposition of a cold electron emission, from a metallic surface of moderate curvature, because the potential gradient for such an emission is much = oup higher than that to which metals are subjected.

    



  It has been found that impurities in the tube, especially organic materials, such as rubber, significantly lower the voltage that the tube will withstand. It is probable that such impurities rather than the metal itself are a cause of these difficulties and that the gradient of potential for emission. of cold electrons from the impurities is much less. Impurities are very stubborn and have never been completely removed from a tube.



  Sharp peaks also tend to lower the voltage the tube will withstand. While it is true that the gradient of potential is high at such peaks, it is doubtful that it approaches the gradient necessary for the tube. Cold emission from pure metals, although it is possible that all the difficulty arises from the presence of very fine tips. These should however be extremely fine, since it has been found that even an apparently smooth film of gold on glass still gives rise to these difficulties.

   It is believed that the current limitation of the voltage that can be applied to high voltage discharge devices, and the breakthroughs of such tubes of ordinary construction, are mainly caused by the emission of electrons or negative ions arising. in occluded gases, impurities and possibly spikes in metallic parts other than the electrodes inside the device; but even with the greatest care, we cannot eliminate the openings by limiting ourselves to avoiding as well as possible the defects indicated.



       The object of the invention is to prevent breakthroughs of the casing in a high voltage electric discharge device, operating in the absence of appreciable ionization. This object is achieved by a static charge being established in the vicinity of an electrode intended to be subjected to negative potentials high with respect to the potentials of other elements of the device, a charge which is approximately at the same potential as that. of the electrode itself,

   the member carrying this charge being housed in such a way that it cannot emit negative charges under the action of the high potential gradients inside said device.



  The accompanying drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the present invention.



  Fig. 1 is a vertical section, with some parts in elevation, of an x-ray tube; Figs. 2, 4, 5 and 6 are similar views of a rectifier, a cathode ray tube, a vacuum circuit breaker and a variant of the x-ray tube (fig. 1), respec tively, each of these tubes being of the high voltage type;

    Fig. 3 is a cross section along the line III-III of FIG. 1 and FIG. 7 is another variant of an x-ray tube, part in elevation and part in section.



  In the drawing, FIG. 1 shows an x-ray tube comprising a casing 5 which may be of glass or other suitable material and which comprises a spherical bulb 6 with electrode support arms 7 and 8, cylindrical in the case of the drawing, which s tend in opposite directions.



  An anode 9 is supported along the central longitudinal axis of the arm 8 and an electron emitting cathode 10 heated by a current supplied from the outside is supported in the arm 7. Between the arm 7, or more precisely, between the tube which forms the outer wall, and a base 12, in which the current supply and support conductors of the cathode 10 are sealed, there is provided a means of protection consisting of a rod 13 returning to the inside the tube in the form of a double-walled socket.

    The annular space between the two walls of the rod 13 is closed at its lower end 14 and open towards the outside of the casing 5 near the base 12. Thus a space 15 is formed between the walls of the sleeve 13, this space being closed towards the inside of the casing 5 and open towards the outside. The interior surfaces of the walls of the re-entrant sleeve 13 which confine the space 15 are provided with a covering of metal 16, such as gold, silver or aluminum, in the form of a thin film. deposited on them. A foil of tin or other suitable conductive material can also be used to establish the metallic cover 16.

   The shell is evacuated at a high vacuum and can, if desired, be filled at a low pressure of a rare gas or a mixture of rare gases, for example argon, helium and neon, so that the tube will operate in any case without appreciable gas ionization occurring therein.



  When a high voltage is imparted to electrodes 9 and 10 and cathode 10 is heated to a temperature sufficient for the emission of electrons, electrons will be emitted from cathode 10. Electrons leaving cathode 10 will be emitted. generally direct towards the anode 9 and bombard the latter to produce X-rays. The means of protection as established by the re-entrant sleeve 13, either with or without a metal layer 16, prevent the emission of Electrons scattered from the cathode end of the tube which would cause the envelope to pierce.



  The re-entrant sleeve 13 surrounds the cathode 10 and extends beyond the latter. The metal layer 16 deposited on the inner walls of the socket 13 is electrically connected to one of the conductors of the cathode and carries the potential of the wall of the socket 13 which is adjacent to the cathode to a negative value which tends to prevent electrons from arriving there with a sensitive speed.



  In many cases, the metallic layer 16 can be omitted from the socket 13, as the cathode will increase the ionization of the air in the space 15 and make it conductive. The air will then cause the charge of the same sign to pass as a conductor from the conductors of the cathode 10 to the wall of the socket 13 which is adjacent to the cathode and can thus protect it. The metallic layer on the socket 13, on the other hand, seems to make the operation of the tube more constant. It has been found that with the protective means provided as shown and described herein, it is not necessary to completely remove the occluded gases from the electrodes during evacuation of the tube, although this is desirable.



  If one wishes to operate the x-ray tube directly at. From a transformer, both the anode and the cathode should be protected in the manner described with respect to cathode 10.



  Fig. 2 shows a high vol tage rectifier comprising a casing 6 'which is evacuated at high vacuum or filled with a rare gas or a mixture of rare gases, under low pressure, and which contains a heated cathode 10' in the form of filament and a 9 'anode. In this rectifier a retracting sleeve 13 ', similar to the sleeve 13 of FIG. 1 and having a metal layer 16 'on the inner surface of the fold formed by its walls, is arranged around the anode 9' and electrically connected to it, instead of being placed around the cathode as in the case of the X-ray device shown in FIG. 1, which is explained as follows.



  In the operation of a rectifier, the maximum negative potential is established in the reverse half of the period, at which time the anode 9 'is at a high negative potential relative to the other elements of the rectifier. The re-entrant sleeve 13 'is enlarged to. its inner end 20 to adapt to the large anode 9 '. The function of the re-entrant sleeve 13 'and the metal layer 16' therein is essentially the same as that of the re-entrant sleeve 13 and its layer 16 in the X-ray device shown in FIG. 1.



  Fig. 4 shows a Lenard ray tube which can be employed for oscillographic or other purposes. This tube com takes a substantially cylindrical envelope 22, evacuated at a high vacuum or filled with rare gas or a mixture of rare gases under low pressure and in which .is disposed a filament cathode 23 and a tubular anode 24.

   Within the casing 22 are disposed plates 25 and 26 intended to deflect the high velocity electron current emitted by the cathode 23 when the device is employed for oscillographic purposes. A thin window of vitreous material 27 is formed at the end of tube 22 near the anode 24. This window is permeable to cathode rays. A re-entrant rod or sleeve 28 provided with a metal layer 29 surrounds the cathode 23 and extends beyond the latter to serve as a protective screen or means.

   The function of the latter is the same as that described with regard to the X-ray device shown in FIG. 1.



  Fig. 5 shows a high-voltage vacuum or gas-filled circuit breaker comprising a casing 30 having a pair of electrodes 31 enclosed therein. -The electrodes 31 are longitudinally movable with respect to the casing -so as to allow them to be moved away or closer to one another. In order to be able to do this without disturbing the vacuum or the gas pressure in the casing 30, portions of the casing indicated at 32 and 33 are established in the form of a bellows arranged to admit a longitudinal movement of the electrodes 31.

   Re-entrant rods or sockets 34 having metal layers 35 connected to the electrodes <B> 31. </B> are provided for the same purpose as that described with regard to the other devices. Each of the electrodes 31 is thus provided with a screen, so that the device can be connected directly to a transformer or other suitable alternating current source. The re-entrant sockets can be brought very close to each other, as with a high vacuum a gap of one millimeter seems to give good insulation at excessively high vol tages.



  Fig. 6 shows a variant of the x-ray tube (fig. 1). In this figure, 36 denotes an envelope similar to the envelope 6 shown in FIG. 1. The envelope can be evacuated or filled with rare gas and be visible to the electrode holder arms 37 and 3'8 which extend in opposite directions. An anode 39 is supported along the central longitudinal axis of the arm 38 and an electron emitting cathode 40 is correspondingly supported in the arm 37. A base 41 establishes the seal of the conductors 42 of the arm. cathode 40, said base being supported by a re-entrant sleeve 43 which extends inwardly from the outer end of arm 37.

   A screen 44 of metal or other conductive material is disposed around the cathode 40 and extends beyond the latter. The screen is electrically connected to one of the supply conductors of the cathode 42 by means of a conductor 45.



  The outer surface of the protective screen 44 is covered with glass or other suitable insulating material as shown at 46. The screen can be easily supported by the end of the socket 43. The function of the screen 44 is the same as that of screens 16, 16 ', 29 and 35 mentioned above. The covering key material 46 isolates the screen 44 from the interior space of the envelope.



  Fig. 7 shows another form of x-ray tube, although it will be understood that this embodiment can be applied equally well to any electric discharge device. In this figure, 50 denotes a casing which has a cathode carrying arm 51 and a relatively long anode carrying arm 52 extending in the direction opposite to the arm 51. An anode 53 and a cathode 54 are provided along the length of the arm. longitudinal central axis of said arms.

   The cathode 54 is disposed inside the arm 51, so that a protective screen 55 in the form of a metallic layer on the outer surface of the arm can contiguously surround the cathode 54 and extend beyond the latter. The screen makes contact with one of the input conductors 56 of the cathode. The casing 50 can be evacuated or filled with rare gases, under a pressure low enough so that ionization of the gas is practically avoided.

   The anode arm is made relatively long, as the screen 55 shortens the effective length of the tube, the edge of the screen being closer to the anode conductor 57 than the entry of the conductors 56. The distance from the screen to the cathode,: in embodiments of this kind, will however be chosen to be smaller than the distance from the cathode to the anode of the tube, otherwise the desired protection would not be necessary. not take place.

 

Claims (1)

REVENDICATION Dispositif à -décharge électrique à voltage élevé, fonctionnant en l'absence d'ionisation appréciable, qui comprend -des moyens pour mettre la paroi -du tube à l'abri du perce ment, à l'aide d'une charge statique s'établis sant dans le voisinage d'une électrode des tinée à être soumise à. des potentiels négatifs -.levés par rapport à ceux d'autres éléments du dispositif, ladite charge étant approxima tivement au même potentiel que celui de l'é lectrode elle-même et l'organe porteur de cette charge statique étant abrité de manière qu'il ne puisse pas perdre de charges néga tives sous l'action des gradients de potentiel élevés à l'intérieur du dispositif. CLAIM High voltage electric discharge device, operating in the absence of appreciable ionization, which comprises -means for protecting the wall of the tube from piercing by means of a static charge. 'established in the vicinity of an electrode of the tinée to be subjected to. negative potentials - high relative to those of other elements of the device, said charge being approximately at the same potential as that of the electrode itself and the member carrying this static charge being housed so that it cannot lose negative charges under the action of the high potential gradients inside the device. SOUS-REVENDICATIONS 1 Dispositif selon la revendication, caracté risé en ce que ledit organe porteur est relié électriquement à l'électrode au voisinage de laquelle il est placé. \? Dispositif selon la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les moyens pour mettre la paroi du tube à l'abri du percement comprennent, en combinaison avec l'enveloppe du .dispositif, SUB-CLAIMS 1 Device according to claim, characterized in that said carrier member is electrically connected to the electrode in the vicinity of which it is placed. \? Device according to claim and sub-claim 1, characterized in that the means for protecting the wall of the tube from piercing comprise, in combination with the casing of the .dispositif, une tige rentrante sous forme de douille à double paroi entourant l'électrode qui est de potentiel négatif élevé par rap port aux autres éléments dans l'enve loppe et s'étendant au -delà de cette élec trode, l'espace entre les parois de ladite douille étant ouvert vers l'extérieur de l'enveloppe et fermé vers l'espace intérieur de celle-ci, et un écran métallique étant disposé dans cet espace et électriquement relié à l'électrode entourée. a re-entrant rod in the form of a double-walled socket surrounding the electrode which is of high negative potential with respect to the other elements in the envelope and extending beyond this electrode, the space between the walls of said sleeve being open towards the outside of the envelope and closed towards the internal space thereof, and a metal screen being arranged in this space and electrically connected to the surrounded electrode. 3 Dispositif suivant la revendication et les sous-revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'écran métallique est constitué par une couche de métal déposée sur la surface de la partie de la tige ou douille rentrante qui limite ledit espace ouvert vers l'exté rieur. 4 Dispositif selon la revendication, caracté risé en ce que les moyens pour mettre la paroi du tube à l'abri du percement sont disposés plus près de l'électrode de poten tiel négatif élevé par rapport à d'autres éléments du dispositif que les électrodes le sont l'une par rapport à l'autre. 3 Device according to claim and sub-claims 1 and 2, characterized in that the metal screen is constituted by a metal layer deposited on the surface of the part of the rod or re-entrant sleeve which limits said open space towards the outside. 4 Device according to claim, character ized in that the means for putting the wall of the tube away from piercing are arranged closer to the electrode of high negative potential relative to other elements of the device than the electrodes are relative to each other.
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