Procédé et dispositif pour l'obtention de champs électriques dans lesquels les lignes de force ont l'orientation voulue. La- présente invention est relative à un procédé et à un dispositif pour l'obtention d#, champ; électriques, .dans lesquels les lignes de force ont l'orientation voulue.
Pour la. production de -champs électriques, on a habituellement utilisé jusqu'ici des élec trodes dont la disposition dans l'espace oie la forme avaient été choisies de manière à don- r er l'orientation voulue des lignes de force du ,champ électrique, par exemple, à l'intérieur d'un tube à décharges. Dans ce cas, toutefois, la. surface de chaque électrode est une surface équipotentielle, de sorte que les lignes de force ne peuvent aboutir sur une électrode qu'à angle droit.
Conformément à. l'invention, des champs électriques dont les lignes de force ont une orientation voulue, sont au moins partielle ment déterminés par la. distribution de po tentiel à la, surface d'électrodes traversées par du courant, ce qui permet de faire abou- tir les lignes de force sur le conducteur sous des angles désirés et d'agir ainsi sur la forme du champ.
En fait, l'emploi d'électrodes tra versées par du -courant, permet de détermi ner au préalable les conditions aux limites -du champ d'une façon mieux définie et plus va riée que le permet l'emploi d'électrodes équipotentielles. Ainsi, par exemple, l'emploi d'une seule électrode permet d'obtenir un champ électrique homogène.
En électrodynamique, on sait déjà que les conducteurs traversés par du courant, donnent lieu à des champs électriques dont les lignes de force peuvent aboutir à la surface du conducteur sous un angle déterminé par la ,chute de tension se produisant dans ce con- dueteur. On sait, par exemple, que dans les tubes de T. S. F. comportant un filament chauffé ,de façon ,directe, la chute de tension se produisant dans ce filament, provoque une distorsion gênante du champ électrique. Cette distorsion peut être éliminée plus ou moins au moyen de dispositifs appropriés.
En pratique, les électrodes sous courant doivent avoir une résistance élevée pour main tenir le courant faible; il entre, par consé quent, en ligne de compte, soit -des .corps en une matière à résistance spécifique élevée, soit des couches conductrices appliquées sur une matière isolante.
En outre, l'emploi d'électrodes traversées par du courant -et appliquées en forme -de couche .directement sur la paroi du tube, em pêche que sur cette paroi il se produise -des charges non-contrôlables et gênantes, comme c'est le cas pour un tube dont la paroi est constituée par une matière isolante. La pro duction de -ces charges ne pouvait être empê chée jusqu'ici qu'en rendant la paroi conduc trice, mais dans ce cas la forme du champ à l'intérieur du tube était déterminée en partie par la surface équipotentielle constituée par cette couche.
Si la paroi du tube est en matière isolante, elle peut jouer elle-même le rôle de support,de la couche. L'orientation voulue des lignes de force peut être obtenue soit par une variabi lité spatiale de la résistance spécifique .du corps de l'électrode, par exemple de la résis tance -de la couche, soit par une forme adé quate du support de la résistance ou -de la couche.
En vue de fixer le potentiel du .corps -de l'électrode en deux ou plusieurs points, -ce corps doit être muni d'un nombre correspon dant de conducteurs d'amenée de courant.
Le dispositif et le procédé suivant l'inven tion peuvent être utilisés dans beaucoup de cas. Tout d'abord, la possibilité d'application se présente pour tous genres de tubes à dé charge à vide ou à atmosphère gazeuse, dans lesquels on vise à agir dans un sens déterminé sur le mouvement des éléments porteurs -de charge (électrons ou ions) en donnant aux lignes -de force électriques une orientation déterminée.
Parmi ces tubes on peut citer, à titre d'exemple, les tubes de T. S. F. -de tous genres, les tubes de Braun et les oscillo- graphes cathodiques et plus particulièrement ceux destines à la télévision, les cellules photoélectriques et les tubes lumineux.
Avec les tubes de T. S. F., l'emploi d'é@ec- trodes traversées par du courant, permet d'ob tenir qu'à l'intérieur de la chambre de dé charges -du tube et sans faire usage d'une grille métallique disposée dans cette cham bre, un -courant .d'électrons émanant d'une cathodes à incandescence, est modifié par -des champs électriques sans aucun risque que la, grandeur finie des fils et des mailles de la. grille provoque une distorsion .du champ élec trique.
Il est également possible de remplacer toute .sorte de grille auxiliaire telle que les grilles de charge d'espace ou les grilles- écrans, par une électrode traversée par du courant. En outre, l'emploi .d'électrodes tra versée par 1e -courant, permet dans le cas des tubes produisant des oscillations .suivant le principe -de Barkhausen-Kurz :de réaliser un champ dont la forme peut être calculée exac tement.
Un autre domaine d'application se pré sente pour les tubes -de Braun, les oscillo graphes cathodiques et les microscopes élec troniques. Il s'agit de la réalisation d'une forme de champ qui constitue une lentille électronique et qui projette, par conséquent, une source -d'électrons, par exemple la ca thode, ou un objet soumis à l'action d'élec trons ou d'ions, sur un écran fluorescent ou sur un organe récepteur, l'image étant gros sie -dans le cas -du microscope à électrons et réduite dans le -cas -de l'oscillographe à .ca.- thode pour produire dans le dernier cas une tache focale nette.
Une telle forme du champ pour laquelle il s'agit en premier lieu .de la présence de sur faces équipotentielles à peu près sphériques, peut être réalisée aisément à l'ai-de d'élec trodes traversées par ,du courant suivant l'in vention. Plus particulièrement pour les tubes de Braun, il est aisé .de prévoir une électrode traversée par le courant, soit en introduisant lui -corps -de résistance spécial, soit en appli quant une mince couche métallique conduc- trice- sur la paroi intérieure du tube.
Dans ce dernier cas, on obtient la forme de champ qui provoque la concentration du faisceau :d'élec trons, .en donnant une forme convenable à la, paroi intérieure du tube de Braun, en produi sant une couche à résistance localement va riable ou en introduisant un corps .de concen- tration convenable construit suivant ce prin cipe. Des électrodes suivant. l'invention peu vent être utilisées, en outre, pour la produc tion du champ des plaques de déviation, pour lesquelles il s'agit d'obtenir un champ par faitement homogène ou un .champ ayant une forme telle qu'une proportionalité exacte :de la déviation soit assurée.
En outre, dans la. technique des hautes tensions, on vise fréquemment à obtenir en certains .endroits de l'isolation des champs exactement .défini. Ceci n'est pas très bien possible, toutefois, par l'emploi -de -matières à. pouvoir isolant élevé du fait que le long de ces matières il se produit, par suite de charges mal définies, un champ dont la forme ne peut.
pas être prévue et peut donner lieu, dans cer- taines condition, au jaillissement d'étincelles. L'emploi de corps de conductibilité très faible permet, par contre, de définir exactement la forme du champ en des endroits déterminés de l'isolateur ou sur toute sa surface et, plus particulièrement, d'éviter de forts champs électriques en des endroits où le jaillissement d'étincelles est à craindre.
Il est possible, de cette façon, de cons truire des tubes à décharge dans lesquels, en faisant usage de corps à résistance élevée, par exemple d'une mince couche métallique appli quée sur la face intérieure de la paroi. iso lante, il est possible de répartir uniformément la chute de tension dans le tube et d'appli quer, par conséquent, des tensions très élevées.