Soupape thermionique. La présente invention se rapporte à une soupape thermionique à. séparation électro statique perfectionnée entre l'anode et d'au tres éle=ctrodes.
La soupape thermionique suivant l'inven tion comporte une cathode entourée d'une grille de commande, d'une grille-écran etd'une anode, ces éléments pouvant affecter, par exemple, soit une forme cylindrique, soit une forme plate.
La soupape comporte en outre une électrode-écran additionnelle externe qui entoure l'anode de façon à mettre à l'abri la surface extérieure de celle-ci, cette électrode pouvant être établie, par exemple, sous forme de grille (spirale, treillis ou autre) et étant isolée des autres électrodes précitées, en par ticulier donc de ladite grille-écran, et espacée latéralement d'au moins une des autres élec trodes à au moins une -des extrémités de l'équipement -d'électrodes au moyen d'une pièce isolante, par exemple en verre ou en mica,
qui s'engage donc avec l'électrode- écran externe ou un membre ou support re- lié à. celle-ci, et avec au moins une des autres électrodes on leurs membres ou supports, la dite pièce isolante permettant un mouvement longitudinal relatif entre au moins certaines des électrodes espacées latéralement par elle. On peut employer, par exemple une pièce en mica, façonnée d'une manière correspondant à la forme de l'équipement .d'électrodes; ainsi, par exemple, elle peut être circulaire pour un équipement d'électrodes -de forme cylindrique.
L'électrode-écran externe peut être fixée à cette pièce d'espacement en mica au moyen de membres de serrage, ou bien le bord -de la pièce en mica peut simplement s'engager avec la surface intérieure de l'électrode-écran externe, une ou plusieurs saillies prévues sur cette dernière empêchant, s'il y a lieu, tout mouvement longitudinal de la pièce en mica.
L'électrode-écran externe peut être com- plètement isolée des , autres électrodes et d'autres conducteurs du dispositif dont la soupape est destinée à faire partie, mais elle est préférablement reliée à un point à poten tiel bas fixe. Elle peut, par exemple, être reliée électriquement à la cathode de la sou pape soit à l'intérieur -de l'ampoule elle- même ou à l'intérieur du socle -de la soupape.
A titre de variante, l'électrode-écran externe pourrait naturellement aussi être reliée à une cheville de contact ou borne séparée, la con nexion avec un point à potentiel bas étant établie à l'intérieur -du récepteur. La con nexion pourrait aussi être établie à la terre; par exemple par l'intermédiaire de la, boîte- enveloppe ou monture métallique de l'appa reil.
Pour améliorer encore la séparation élec trostatique -de l'anode d'autres électrodes; un ou plusieurs écrans de bout peuvent être prévus, ceux-ci pouvant comprendre des dis ques métalliques, ou autres membres for mant écrans, qui sont reliés de préférence à l'électrode-écran externe. De cette manière., les lignes de force qui, sans cela, s'étendraient au delà -des extrémités -de la grille de com mande vers l'anode, peuvent être intercep tées.
Ladite séparation peut être rendue plus complète encore en prévoyant un écran auxi liaire entre l'anode et la grille-écran propre ment dite, qui est aussi isolé -de la grille- écran proprement dite pour pouvoir être relié électriquement à l'électrode-écran ex terne, par exemple par l'intermédiaire des disques de bout, et, avec ladite électrode externe, à un point à bas! potentiel, par exem ple à. la cathode. On obtient ainsi une soupape pentode qui est particulièrement avantageuse pour l'amplification à haute fréquence.
L'espacement latéral de l'écran externe par rapport à au moins: une électrode au moyen d'une pièce en matière isolante permet de fa briquer d'une manière simple et précise des soupapes du genre signalé, attendu qu'il est possible -d'en fabriquer des quantités ayant toutes -des caractéristiques très uniformes. Le prix de revient peut en même temps être ré duit.
En plus, attendu qu'en fonctionnement de la valve les diverses électrodes sont chq.uf- fées par radiation de chaleur provenant de la cathode et par suite de bombardement d'élec trons, et comme, d'autre part, elles sont chauffées dans des mesures qui diffèrent grandement l'une de l'autre, il est très avan tageux que l'ensemble -des supports .des ëlec- trodes permettent à celles-ci d'exécuter un mouvement relatif entre elles, comme il en est le cas ici,
une dilatation inégale des Mec- trodes ou de leurs supports pouvant avoir lieu sans provoquer de déformation chus ces pièces.
Le dessin annexé représente, schématique ment et à titre d'exemple, trois formes d'exé cution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 est une coupe verticale d'une première forme d'exécution; La. fig. 2 est une variante de celle-ci; La fig. 3 est une coupe d'une soupape pentode constituant une troisième forme d'exécution; La fil-. 4 montre une vue de dessus de l'équipement d'électrodes de la soupape re présentée à la fig. 3.
L'ampoulé 1 de la soupape représentée à la fig. 1 renferme un équipement d'électrodes, de forme cylindrique, comprenant une ca= thode 2, représenté-- ici comme cathode à chauffage indirect, une grille de commande 3 et une anode 4.
Entre la grille -de commande 3 et l'anode 4 est disposée une grille-écran 5 qui est destinée à être reliée à une ;ouree de potentiel positif constant et amenée à. opé rer de la manière bien connue, et en dehors de l'anode est disposée une électrode-écran ad ditionnelle externe 6, représentée sous forme d'une grille.
Les ëlectrodes sont montées sur des fils -de support portés par une tête 7, les fils d'entrée étant. reliés à des chevilles -de contact prévues sur le socle 8 de la soupape. Comme cela est d'usage -dans les soupapes à grille-écran, les conducteurs pour l'anode et la grille -de commande sont menés au dehors de la soupape aux extrémités: opposées ,de celle-ci. A la fig. 1, le fil d'entrée pour la grille de commande est relié à. la borne 9 prévue au sommet -de la soupape.
L'électrode-écrau 6 est reliée électrique ment à la cathode 2 au moyen d'un fil 18 qui est. aussi soudé au fil de support pour l'électrode-écran 6.
Dans le but d'effectuer la mise à l'abri par écran d'une manière plus complète, un disque métallique 1-2 est prévu à l'extrémité supérieure de l'équipement d'électrodes ici est relié électriquement à l'électrode-.é,cran externe 6. Comme cil peut le voir à la fig. 1. le disque 12 présente un rebord qui est soudé à l'électrode-étran externe.
Le disque 12 peut être massif ou être établi sous forme de grille, mais il est disposé de telle façon qu'une connexion électrique avec la grille-écran pro prement -dit ne soit pas effectuée, l'ouverture au milieu du -disque étant suffisamment grande polir empêcher l'établissement -d'un contact avec la cathode, la grille de com mande et la grille-écran.
Les électrodes autres due l'anode sont es pacées les unes des autres à leurs extrémités supérieures au moyen fl'un disque. en mica 11 qui est percé de façon à permettre aux extrémités supérieures -de la cathode et aux membres de support des grilles de passer à travers lui, les extrémités supérieures de ces é'ectrodes étant, par conséquent, amenées en relation d'espacement correcte tout en permet tant un mouvement longitudinal -des électrodes ou fils -de support,dû à la dilatation de ces piè ces lors: -du fonctionnement -de la soupape.
Ces électrodes sont centrées par rapport à l'électrode-écran externe G au moyen du dis que en mica s'engageant avec la surface in terne de l'électrode-6cranexterne; dans l'exem ple suivant la fig. 1, la périphérie du disque en mica s'engage avec le rebord relevé formé sur la périphérie extérieure du disque métal lique 12. Le disque en mica peut être fixé au disque métallique 12 au moyen de pièces de serrage 14 soudées au disque 12 et recourbées sur le disque en mica par passage à travers des trous pratiqués dans le -disque en mica.
Les électrodes 2, 3 et 5 sont espacées à. leurs extrémités inférieures par un disque en mica. 16 qui s'adapte dans une pièce mRal- lique en forme de coupe 15, fixée à l'extré mité inférieure des supports de la grille-écran 5 et pourvue -d'un siège dans lequel le disque est retenu. L'extrémité inférieure de la ca thode 2 passe à travers le disque 16; il en est de même de l'extrémité inférieure du membre de support cle la grille de commande.
Au lieu -de placer le -disque en mica 11 au- dessus du -disque métallique 12, il pourrait aussi être disposé au-dessous de ce membre, ce qui. permettrait de se dispenser des pièces de serrage 14, attendu que, comme on com prendra, tout mouvement ascendant du -dis que en mica. serait empêché par le disque métallique 12 et que tout-mouvement descen dant le serait par les spires des grilles 3 et 5.
Cette construction permet aussi de rendre les trous plus petits au milieu du disque métallique 12 et -de leur donner la forme qu'on voit à la fig. 4, parce que les possibi lités -de court-circuitage sont empêchées par le -disque en mica placé entre les spires des grilles et le -disque métallique 12.
La. soupape représentée à la fig. 2- est de construction similaire à celle qui vient d'être décrite en regard de la fig. 1, sauf qu'il est prévu, ici, un disque, métallique 12 aux -deux extrémités' de l'électrode-écran, grâce à quoi les lignes -de force s'étendant entre la grille de commande et l'anode à l'extrémité infé rieure de l'équipement d'électrodes sont aussi interceptées. Cette construction permet de se dispenser de la pièce en coupe 15 et -du petit disque en mica 16,
le disque en mica infé rieur 11 servant à espacer les électrodes à leurs extrémités inférieures.
Le disque métallique inférieur a une ou verture centrale suffisamment grande pour empêcher l'établissement de contact avec la cathode, la grille de commande et la grille- écran., et il est aussi percé pour permettre aux supports -de l'anode -de passer par lui sans donner lieu à -des courts-circuits.
Les fi-. 3; et 4 montrent une soupape pentode. Dans cette construction, la mise à. l'abri par écran est obtenua par suite du fait que l'anode se trouve à l'intérieur de l'espace annulaire réservé entre les électrodes-éerans auxiliaire interne 1.3 et l'électrode écran ex terne 6.
L'électrode-écran auxiliaire 13@ est placée entre la grille-écran 5 et l'anode 4 et est disposée pour fonctionner d'une manière connue comme grille éliminatoire, c'est-à-dire comme grille servant à éviter les effets de<B>l'é-</B> mission d'électrons secondaires.
Des disques métalliques annulaires tels que 12 peuvent être prévus pour la fermeture -des espaces .de bout, soit seulement à l'extrémité supérieure, ou aux deux extrémités de l'équipement d'élec trodes. Dans l'exemple suivant la fig. â, il n'est prévu qu'un disque métallique 12 à l'extrémité supérieure dudit équipement.
Si un deuxième -disque métallique est prévu à l'extrémité inférieure dudit équipement, il sera percé pour permettre aux membres de support -de l'anode 4 de passer par lui sans donner lieu à des courts-circuits. L'ensemble des pièces. 6, 12 et 13 peut être relis électri quement à la cathode, comme montré en fig. 3, ou à un autre point convenable à po tentiel bas, par exemple à l'aide d'une che ville de contact séparée montée sur le socle de la soupape.
Il est avantageux d'employer un écran auxiliaire 13 à grandes mailles, sui vant les expériences aecfuises dans la cons truction des soupapes pentodes, de façon qu'elle n'arrête pas le flux d'électrons depuis la cathode à l'anode, les mailles de l'écran auxiliaire 13 étant préférablement plus grandes. que celles de l'électrode-écran ex terne 6.
Les électrodes sont espacées les unes des autres à leurs extrémités supérieures par le disque en mica 11 .d'une manière similaire à celle décrite en regard de la fig. 1, avec la modification que le disque en mica est disposé au-dessous du disque métallique 12.A leurs extrémités inférieures, les électrodes sont sup portées par la coupe métallique 15 et le dis que en mica 16;
la construction est cepen dant légèrement différente de celle montrée à la fig. 1 en. -ce sens que la coupe 15 est reliée électriquement à l'écran auxiliaire 13 et non pas à la grille-écran proprement dite 5.
La soupape représentée à la fig. 3 est avantageuse pour l'emploi comme pentode, à haute frêquenee.
En employant une électrode-écran externe reliée à. une source à potentiel bas, on réalise l'avantage que tous électrons lancés au delà de l'anode se trouvent renvoyés vers celle- ci. Par conséquent, il est possible avec cette construction d'employer une anode formée d'une pièce ajourée ou percée ou qui a la forme d'une grille, grâce à quoi la chaleur en gendrée dans le dispositif peut être dissipée plus facilement.
On comprend que la soupape thermioni- que est susceptible -de bien des modifications sans pour cela sortir -du cadre de l'invention. Par exemple, le disque métallique 12, pour rait être relié électriquement à la, grille écran interne 5, ce disque étant espacé de l'électrode-écran externe, -de façon qu'une con nexion électrique entre les écrans interne et externe ne soit pas, accomplie.