Oscillographe cathodique. Les formes principales des ampoules d'os cillographes cathodiques se distinguent comme suit: Ampoules sphériques avec de longs tubes dans lesquels sont montées les électrodes; Ampoules cylindriques soudées par des cônes intermédiaires à des tubes munis d'élec trodes; Ampoules coniques munies de longs tubes dans lesquels sont montées les électrodes. La présente invention a pour objet _un oscillographe cathodique qui se caractérise en ce que le corps de l'ampoule présente une paroi conique, l'écran fluorescent et les élec trodes se trouvant à l'intérieur du cône vir tuel Ppousant la paroi conique.
Sur le dessin annexé, on a représenté, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre l'en semble de celle-ci; la fig. 2 montre un mode de montage indiquant la position des fils; la fig. 3 est une coupe horizontale de la fig. 2; la fig. 4 montre une forme de réalisation du support intérieur des électrodes, et la fig. 5 est une coupe de la fig. 4.
La fig. 1 représente une vue d'ensemble de l'ampoule dont le corps en verre présente la forme d'un cône creux renfermant aussi bien l'écran fluorescent que les électrodes, contrairement à ce qui a été fait jusqu'à pré sent. L'écran fluorescent peut être d'un type connu quelconque, par exemple du type dans lequel les particules fluorescentes sont fixées au verre même de l'ampoule, ces particules étant partiellement noyées dans la masse du verre. Les écrans de ce type permettent de supprimer les défauts du reflet (auréoles); la réflexion de la lumière sur les parois<B>de</B> l'ampoule présente également un inconvénient qui doit être évité.
On voit en S-P-Q-T une trajectoire favorable de la lumière réfléchie par la paroi, lorsqu'on examine le point luminescent pro duit sur le bord de l'écran fluorescent. On voit en P que la lumière tombe sur la paroi sous un angle P. La lumière réfléchie doit être dirigée vers l'intérieur -de l'ampoule ou, au moins, retourner vers le point S.
L'angle P ne doit pas être inférieur -à 90 , c'est-à- dire qu'au point où P @ 90 , la courbure de la paroi doit être modifiée afin que reste ? 90 . On peut ainsi établir une for mule spéciale qui détermine la distance d entre le bord de l'écran et le point où (@ est #: 90 , savoir:
EMI0002.0010
où D représente le diamètre utilisable de l'écran fluorescent, a. l'angle entre la paroi conique de l'ampoule et son axe, l la lon gueur du cône inscrit dans l'ampoule.
EMI0002.0012
Cette formule n'intervient que pour dé terminer les dimensions minima des am poules. Elle peut encore servir pour tenir compte des défauts possibles de fabrication. Pour cela elle doit être multipliée par une constante de sûreté 1, 2 et de tolérance pra tique de 0,1 et elle se représentera finalement sous la, forme suivante:
EMI0002.0014
Ayant deux dimensions principales D et <I>1,</I> on peut facilement calculer la distance<I>d</I> entre le bord de l'écran fluorescent et la pa roi conique de l'ampoule.
Le rayon R montre que les inexactitudes de la courbure entre le bord T de l'écran fluorescent et la paroi conique P peuvent être très sensibles. La meilleure solution con siste à rendre la paroi cylindrique dans cette zone dangereuse. Cette forme spéciale de la paroi permet, en outre, d'argenter intérieure ment le corps conique de l'ampoule -de façon que la couche argentée s'étende à partir de la zone située au voisinage du pied de l'am poule jusqu'au voisinage de l'écran fluores cent, sans utiliser des matières absorbant la lumière, par exemple en recourant à la car bonisation ou à la sulfuration, ce qui n'est point pratique, entraîne un grand nombre d'opérations auxiliaires et donne lieu @à des difficultés pour obtenir un vide poussé bien stable.
Mais il faut toujours prendre en con s id érat ion l'inconvénient de la répartition possible du champ électrique devant l'écran fluorescent. La répartition des champs électriques à l'intérieur des oscillographes cathodiques dé pend du diamètre et de la longueur -des tubes soudés aux cônes des ampoules. Il se mani feste souvent des défauts de symétrie des champs à l'intérieur de tels tubes. Pour les supprimer, les tubes soudés aux cônes possè dent avantageusement un grand diamètre et sont très courts.
Les électrodes sent, ainsi qu'on l'a déjà indiqué, montées directement à l'intérieur de l'ampoule conique, ce qui per met de réduire sensiblement le manque possi ble de symétrie; le diamètre du cône est aug menté de telle sorte que des déplacements des électrodes de quelques millimètres n'aient plus d'importance. On peut ainsi utiliser des tubes cylindriques très courts, ou en forme de trompette, ces tubes servant uniquement pour mieux monter le pied de l'oscillographe, lequel est introduit dans un support en verre pour les électrodes.
Les problèmes qui se posent pour réaliser le soudage du support de l'oscillographe ca- thodiquesont plus difficiles que ceux qui se posent pour les lampes @à incandescence on les tubes électroniques.
Ils comprennent: a.) l'isolation des fils soudés au verre, isolation qui doit être bonne pour permettre l'emploi de hautes tensions de 1500 à 6000 volts; les: distances entre les fils doivent être de 5 à 10 mm approximativement, b) le couplage électrique entre les fils doit être réduit le plus possible pour éviter le blindage représentant souvent un court- circuit pour les hautes fréquences utilisées dans la télévision, c) le grand nombre de fils soudés ne doit aucunement influencer les conditions citées sous<I>a</I> et<I>b,</I> d) le montage des électrodes dans le sup port de verre doit être exact et invariable, e)
l'introduction et la mise en place des "getters" dans l'ampoule doivent être simples et sûres sans que leur fonctionnement in fluence les électrodes ou la répartition des champs électriques, f) le vidage -des ampoules doit s'effectuer de la manière la plus rapide et la plus sim ple possible.
Les fi,-. 2 et 3 montrent un support en verre soudé au pied de l'ampoule de l'oscil lographe cathodique. Le tube de verre 1 est soudé au bord circulaire 3 dû tube 2 servant pour le soudage d'une couronne de fils 4 lesquels traversent le bord 3, dans lequel ils sont soudés. Cette disposition circulaire des fils donne la possibilité de conserver une grande distance entre eux. La fig. 3 montre que cette distance est parfaitement suffisante pour résister à la haute tension.
En même temps, le couplage électrique se trouve sensiblement réduit, quoique le nombre des fils soudés soit très élevé. Le tube de verre 1 est soudé en 15 au pied 5 de l'ampoule; on voit en 11 une partie du corps conique de l'ampoule. La solidité mé canique de ce support de verre, soudé con- centriquement au bord 3 d'un grand dia mètre, est très élevée, ce qui permet de pré voir un anneau métallique 9, large et fort, servant de base au support métallique 8 en foi-ne de cylindre (fig. 2) ou de barres pro- filées (fig. 5), lequel est disposé pour soutenir en même temps les électrodes montées à son intérieur.
On peut aussi souder des tubes ou des barres de verre 10 directement au bord concentrique 3. Les fils 4 peuvent alors éven tuellement être introduits à l'intérieur de ces petits tubes de verre. La rigidité des fils et les électrodes devient très grande, ce qui fa cilite l'utilisation de gabarits ou de formes permettant d'ajuster les électrodes.
Le tube de verre 2 comporte une partie rétrécie 7, ce qui facilite l'introduction des "getters" 16 qui viennent se placer entre les parois @du tube 2, lequel est revêtu intérieu rement d'une couche métallique absorbant les gaz résiduels. Cela donne la possibilité de vaporiser .plus sûrement le métal, et @d'absor- ber les restes .gazeux, à l'endroit le plus com mode de l'oscillographe sans risquer d'in fluencer directement l'isolation électrique des fils soudés et sans provoquer de distorsion de la répartition des champs électriques par les couches métalliques étrangères; les lignes du champ électro-optique restent ainsi .définies.
En outre, l'intérieur du tube 2 se trouve sur la trajectoire des ions des gaz résiduels, ce qui rend la surface métallique formée par l'évaporation des "getters" très efficace quant à l'absorption de ces :gaz.
Le tube :de vidage 7 n'est pas coudé, ce qui réduit au minimum le frottement molé culaire pendant l'évmuation des gaz de l'in térieur de l'ampoule, tandis que le diamètre du tube 7 reste faible; il est cependant plus grand que celui des tubes coudés, ce qui per met de mieux éviter les tensions intérieures. On peut ainsi suspendre verticalement toute ampoule de l'oscillographe par le tube de vidage 7 sans avoir .recours à des supports supplémentaires pour monter l'oscillographe sur la pompe à vide poussé. Ce montage se fait alors très vite et très simplement.
La fabrication du support en verre soudé à partir de deux tubes 1 et 2 devient ainsi très simple et précise; on met, par exemple, le tube 2 dans un cadre de bois de telle manière que les, fils 14 traversent une fente prévue entre celui-ci et le second tube 1 d'un diamètre plus grand.
On fait tourner tout ce système sur les flammes d'un chalumeau jus qu'à ce que le verre des deux tubes se ramo- lisse. On arrête alors l'opération et l'on intro duit une forme conique dans le tube 2 en pressant les deux tubes 1 et 2 entourant les fils, de telle manière que le verre se soude et que les fils s'y enfoncent; on chauffe cette partie encore une fois et l'on refroidit len tement ces pièces soudées dans un four spé cial, jusqu'à. ce que les tensions intérieures du verre soient pratiquement éliminées. En fin, on monte les supports ou les électrodes métalliques sur le pied de l'ampoule et l'on soude l'ampoule de l'oscillographe au support en verre.
Ce procédé donne la possibilité de cons truire les oscillographes cathodiques avec une très grande précision, une grande solidité et de bonnes qualités électriques et optiques. Il ne reste qu'à éviter l'influence des champs magnétiques extérieurs.
A cet effet, la paroi extérieure de l'oscil lographe cathodique entre l'écran fluorescent et le support- -des contacts est couverte par une ou plusieurs couches métalliques, dont l'une au moins est en matière magnétique, par exemple en poudre de fer; on peut aussi galvaniser la surface de l'ampoule par une couche de fer. Il est avantageux d'utiliser le celluloïd, le collodion, etc. pour rendre cette couche plus solide et plus élastique. Elle protège également les pièces de verre contre la diffusion explosive dans le cas où un écrasement sous la pression extérieure de l'air a lieu.
Les fils 4 soudés dans l'ampoule sont conduits à. un support extérieur 12 (fi-. 1, et 3) dans lequel sont montés les contacts coulissants 13 permettant d'éviter l'emploi des douilles; en effet, ces dernières ne sont pas avantageuses par suite du grand poids de l'ampoule, laquelle souvent doit être montée horizontalement.
En outre, le couplage dangereux entre les fils, ainsi que les dimensions du support sont sensiblement réduits.
On peut aussi construire un blindage spé cial entre les fils 4 et le tube de vidage 2 et 7.
On peut également construire le support extérieur portant les contacts coulissants en une matière isolante là faibles pertes diélec triques, telle que la stéatite. Etant donné que les ampoules du type décrit sont souvent utilisées avec des courants @de haute fré quence, l'emploi d'une telle matière présente en pratique des avantages importants.