CH285273A

CH285273A - Tube à décharge électrique.

Info

Publication number: CH285273A
Authority: CH
Inventors: S A Standard Telephone E Radio
Original assignee: Standard Telephone & Radio Sa
Priority date: 1949-02-21
Filing date: 1950-02-21
Publication date: 1952-08-31

Description

Tubeä digeharge 6leetrique. La prAsente invention est relativeä un tube ä d6charge 6leetrique ä eathode froide et ä remplissage gazeux du typeä dAcharge kee- trique connu g#nAralement sous le nom de tubes ä d6elenehement ou tubes relais. Dans de tels tubes, un intervalle, de dgeharge prin- eipal et un intervalle auxiliaire ayant un po- tentiel damor#age plus faible que celui de Vintervalle prineipal sont g#n6ralement prAvus, si bien qu'un voltage appliqli6 sur Fintervalle auxiliaire ou de dklenchement peut provo- quer une d6eharoe dans Fintervalle prineipal.

La pr6sente invention a pour but de pr & voir un tube permettant datteindre des vi- tesses d'impulsion 61ev6es, c'est-ä-dire des vi- tesses de fonetionnement ä un taux de rAp & tition d'impulsion dans la r#gion de100 kilo- p6i-iodes par seeonde, par exemple.

Les tubes ä eathode froide etä dAelenehe- ment antgrieurement eonnus eonvenaient pour des vitesses de r6p6tition dont la fr#qLience kait dans la gamme de50 ä 1000 p6riodes par seeonde, ee dernier ehiffre gtant eonsidgr6 eomine tin taux de fonetionnement glev#. Un type connu de tube ä dAelenehement compor- tait une seule eatliode dont la surface 6tait grande eompark ä celle des anodes, la surfaec Atant ustiellement revftue de mani#re ä r & duire le travail d'extraetion des 6leetrons et une pluralit6 danodes en forme de tiges Ataient prAvues, la s#paration entre anodes et eatliode pour Fintervalle de d6charge prinei- pal & ant plus grande que eelle des intervalles auxiliaires restants et 6taient plucks Tun eW de Fintervalle prineipal. On doit eependant: mentionner ici des tubes ä dMenehement par- tieulier destinA ä fonetionner ä des irAquen- ces de rAp6tition de Fordre de100 kilopgriodes par seeonde tel que dAerit dans le brevet suisse NO 273237. Dans ce tube, Fensemble du dispositif ä d & harge eomprenait une paire de plaques gleetrodes oppos6es Fune ä Fautre et dHinissant Fintervalle de dAeharge prineipal ainsi qu'-Line 6leetrode de d6clenehement mon- tAe de fa#on ä dkinir un intervalle de d6- eharge auxiliaire pour Fune ou Fautre desdites plaques, Fintervalle auxiliaire de dAelenehement ainsi form6 fournissant un ehemin de d6charge sensiblement ä angle droit par rapport au ehemin existant entre les M6- ments de Fintervalle prineipal. Les 6leetrodes de Vintervalle prineipal RTI ID="0001.0269" WI="18" HE="4" LX="1458" LY="1672"> eomportant des sur- iaees planes oppos6es, le ehamp Meetrique entre elles tendant ä #tre, uniforme et ainsi A aider ä FenNvement des procliiits d'ionisation suivant une, d6ellarge et ce ä un degr6 plus #levA que si le ehamp kait coneentri#, comme par exemple dans le eas d'une pointe et d'une #leetrode plane. Ainsi, un temps eourt de U- ionisation pe-Lit etre obten-Li. En raison du lait que les ehemins des ächarges auxiliaires et prineipales sont voisins les uns des autres et que les Aleetrodes de Vintervalle prineipal ten- dent ä former & ran pour l'61ectrode de d & elenehement, si bien que les produits d'ionisa- tion de la d & harge auxiliaire se trouvent con- centr#s dans le voisinage du eheinin de d6- charge prineipale et qu'un transiert rapide de dkharge de Pintervalle al--uxiliaire ä Pinter- valle prineipal se trouve iavoris6.

Suivant la prgsente invention, on pAvoit un tube ä dgeharge gleetrique ä eathode froide etä remplissage gazeux eomportant une pre- mMre et -Lme seconde 6leetrode dgfinissant un intervalle de dgeharge prineipal et une troi- si#me 6leetrode de d6clenehement dAfinissant avee ladite premPre 6leetrode un intervalle de dAcharge auxiliaire dont le potentiel d'amor- eage est plus laible que celui de la d6charge prineipale, le chemin de dgeharge dans Pinter- valle auxiliaire faisant partie du chemin de d6charge de Pintervalle prineipal. Le fonetion- nement amiliorg ä des vitesses 61evAes de r6p6- tition est faeilitg si Pon plaee l'61ectrode de dgelenehement ä une distance sensiblement 6gale, mais pas moindre que la longueur de la chute de potentiel de la eathode pour une luel-ir de dgeharge normale, au-delä de ladite gleetrode.

Avant de dAerire des formes d'exkution de Pobjet de Pinvention, quelquies eonsid#ra- tions des conditions ä remplir par un tube ä dgelenehenient ä haute vitesse en relation avee les phgnom#nes de d6charge gazense et lumi- neuse peuvent gtre utiles pour la compr#hen- sion de Pinvention. On doit indiquer iei que s'agissant de dgeharges lumineseentes A des pressions au-dessous de la pression atmosph6- rique, les phgnom#nes en eause sont en ggii#- ral radiealement diff6rents de eeux qui se pro- duisent dans le eas d'ares ou d'6tineelles ä la pression atmosphgrique o-ul. A des pressions plus #levAes.

Le dessin annexg reprgsente, Ü, titre d'exemple, -tine forme d'ex & ut.ion du tube fal- sant Pobjet de Pinvention.

Les fig. 1, 2 et3 reprgsentent des eourbes relativesä des phenom#nes de dgeharge Ilimi- neseents.

La fig. 4 reprAsente partiellement en coupe une forme d'exgeution du tube.

La fig. 5 repr6sente seMmatiquement une vue en perspective dun dispositif d'Aleetrodes -Litilis6 dans la fig. 4. La fig. 6 montre une variante de la dispo- sition des gleetrodes par rapport ä eelle mon- trge dans les fig. 4 et5, II est bien connLi que le voltage ngeessaire pour kablir une d#charge himineseente entre deux Aleetrodes dans une atn-iosph#re gazeuse dApend du travail de lib6ration de la eathode, de la sgparation entre Fanode et, la eathode et des constituants ehimiques ainsi que de la pression du gaz. La relation entre la longiieiir de Pintervalle, la pression du gaz et le voltage d'amorüage est donnge par la loi de Pasehen: La courbe relative au voltage damor#age en relation avee le produit de la pression gazeuse, et la longueur de Vintervalle de d#eharge montre un minimum marque poLir une valeur eritique du produit. Cette valeur eritique du produit eorrespond ä une 1.onguei-ir dinter- valle 6gale ä la longuie-Lir de l'espaee sombre de eathode dans la. colonne de d#eharge entre la eathode et Fanode. Une eourbe typique de Paschen est montrge en1- dans la fig. 1, et dans cette courbe, le voltage V est reprgsentg en ordonn6es et le produit pd de la pression p et de la longueur d'intervalle (1, est reprAsent# en abseisses. Lorsquune d4eharge a ffl kablie sur im intervalle, la dif%rence de potentiel dimin-Lie sur les gleetrodes de Fintervalle. Pour une gamme de eourants de c14eharge, qui d6- pend de la surface de eathode disponible, la dilgrence de, potentiel d'intervalle demeure constante ü, Line valeur appelk potentiel d'en- tretien; en dehors de eette gamme pour cles dAcharges laissant passer un coarant supA- rieur A une eertaine valeur, le potentiel d'in- tervalle s'#l#ve, eomme eela est le eas pour des valeurs de courant faibles. La, dAeharge ne peut kre maintenue si le eourant tombe au- dessous dun certain mininium, tandis que si la densit# de courant de eathode devient trop grande, la lue-Lir de dAeharge arrive finale- ment ä se transformer en un are de d6eharge. Le voltage d'entretien tel que dEini ei-dessus est une fonetion de la pression du gaz et de la long-uieur d'inteiTalle et varie avee le pro- duit pd suivant la mani#re, reprgsent6e par la courbe 2 dans la fig. 1. Les deux courbes 1 et 2 coneernent le Wme intervalle et le nieme in61ange de gaz; pour une pression de gaz don- nAe, les voltages d'amor#age et d'entretien va- rient rapidement avee la longueur de Pinter- valle pour des longueurs d'intervalles inie- rieures ä la distance eritique donnant les va- leurs minima de ces voltages; avee des lon.- gueurs d'intervalles eroissantes, le voltage d'entretien sAl#ve beaueoup moins rapidement que ne le fait le voltage damor#age; les va- leurs minima des voltages d'entretien et de maintien sont tr#s voisines et pour la plupart des buts pratiques, elles peuvent Atre eonfon- dues. Lorsquune d6charge est entretenue entre deux eleetrodes, le potentiel V le long d'une ligne de foree entre la eathode K et Fanode A varie avee la distance d d'une ma- ni#re, analogue ä celle reprgsente'e par la courbe de la fig. 2. Il sel#ve de la eathode jusqu'ä un maximum A une distance cl" qui est la m%e que la longueur d'intervalle pour le voltage d'amoreage minimum. Si Fintervalle est plus grand que d. le potentiel tombe Igg#rement, puis sgI#ve pratiquement linkirement pour atteindre le potentiel de Fanode. La distanee d. marque la position de la hieur de eathode. Aux pressions basses, plusieurs Hgions distine- tes de lueurs lumineuses peuvent Atre distin- gu6es dans la colonne de d6charge. Dans des r6gions particulPres, des lueurs connues par- fois sous le nom de lueurs d'Aston et dAsignees par eertains sous le nom de lueurs de eathode, ainsi que la lueur negative s6parge par l'espaee sombre de Crokke, se trouvent placks au voi- sinage de la eathode. A des pressions plus gle- vees, la lueur dAston est ä peine observable et dans tous les eas, Fintensit6 Inmineuse de la lueur negative est beaueoiip plus forte que eelle de la lueur d'Aston; dans la pr6sente sp6eifieation, on n'a pas tenu eompte de la lueur d'Aston. La lueur de eathode (c'est- ä-dire la luetir negative) est suivie par Fes- paee sombre de Faraday qui, dans les tubes consid6res iei s'gtend pour tous les buts pra- tiques ä la lueur danode au voisinage de celle-ei. La r6gion sVendant de la eathode jusqu'ä une distance d" de eelle-ei est d & ignee g6n6ralement iei sous le nom d'espace sombre de eathode, tandis que la distanee eritique d" est de'linie comme la longuelir de la eliute de potentiel de eathode pour une d6charge lu- mineuse ou lumineseente normale. La ehute de potentiel de eathode est ind6pendante du eourant de d#charge pourvu qLte la eathode ne soit pas eompl#tement reeouverte par la lueur. Ainsi se trouve, dAfini le rAgime des deeharges lumineseentes eorrespondant au re- ginie normal. Lorsque la eathode est compl#te- ment recoLiverte par la lueur et que le eourant de decharge est acer-Li, la dAeharge entre dans le regime des lue-Lirs anormales, la ehute de potentiel de eathode augmente et Fespace som- bre de eathode se r6duit.

La luei-ir de eathode est due ä Umission de speetres de lignes ä partir des atomes du remplissage gazeux des tubes ä dkharge et d6f!nit une region de eharge spatiale positive formge par une accumulation d'ions positils. Pendant Pentretien de la d6charge, les ions positifs de cette r6gion de la eharge d'espace sont ace6lAr6s vers la eathocle par la ehute de potentiel de eatbode et eeei lilAre des glee- trons qui sont aeetler6s vers Fanode et ioni- sent le gaz par collision et ainsi Tournissent eontinuellement la eharge d'espaee positive dans et au voisinage de la lue-uir de eathode. Le mAcanisme par lequel des ions positifs pro- voquent I'gmission d'eleetrons de la surface eathodique est toujours Fobjet de reeherches et d'investigations, mais il n'y a pas de doute que VAtablisseinent d'une eharge spatiale asso- eige avee la lueur de eathode est essentiel pour le maintien dun etat de dAcharce eontinu. Lorsque eotte eondition de eharge d'espaee a 6t6 etablie et pas avant cela, Fintervalle de deeharge est dit avoir ki amore6. 11 est 6vi- dent qu'-Lin intervalle de temps fini est ngees- saire polir amoreer an intervalle de d & harge et maintenant l'amor#age dane dAeharge doit #tre examine.

Etant donn# que les tubes suivant la prg- sente invention sont destin6s ä fonetionner par impulsions, il sera des plus utiles de eonsi- dgrer leur fonetionnement lorsque des impul- sions de voltage rectangulaire sont appliquees aux 4leetrodes. En supposant que le gaz dans un tube soit eompl#tement, delonis6 suivant V & at aetuel des eonnaissanees, les earaet#risti- quies saillantes du ph6nom#ne qui se produit lorsqu'une impulsion rectang-Lilaire de voltage positif est appliqu#e ä Fanode dun inter- valle de dgeharge peuvent kre r6s-Liln6es comme suit. Au d#but a-Lieun eourant ne passe entre la eathode et Fanode jusq-LL'ä ce que quelques atomes au hasard arrivent ä lib6rer un gleetron dans le ehamp eathode-anode et cet #leetron est ace616r6 le long du gradient de potentiel vers Fanode pour ioniser des moM- eules de gaz dans son ehemin. Le temps qui s'6eo-Lile avant qii-Lm tel 6vAnement, se pro- duise est appe16 le temps de retard statistique et dApend du degrA d'illLimination ambiant, de l'intensit6 des radiations cosmiqLies, ete., ainsi que de l'histoire ant#rieure du tube. Mon ou les ions positifs produits par ee pre- mier 6leetron sont attirgs par le champ 6lee- trique vers la eathode oü ils liUrent, d'autres 6leet.rons pour produire les conditions de eharge d'espaee requises dans Pintervalle de dAeharge. Le temps requis pour que Finter- valle s'amoree apr#s le retard statistique est appelg le retard de formation et est Line fone- tion de la diff#rence de potentiel anode- eathode.

En raison du retard de formation, l'impul- sion de voltage minim-Lim requise pour amor- eer un intervalle est une fonetion de la lar- geur de l'impulsion. Ainsi, pour un voltage d'impulsion donng, la durge dimpulsion doit au moins Ure egale ä Fintervalle de temps de foimiation appropri6 au voltage intergleetro- des total. Une impulsion de d-Lir6e plus courte n'amoreera pas Fintervalle, la charge d'espaee formge gtant insuffisante pour produire le in4- eanisme de eathode qui rend la hieur auto- entretenue. Apr#s qLie Pintervalle a K amore6, un intervalle de temps complgnien- taire qui est appe16 ici le temps d'gtablisse- ment est ngeessaire pour que le courant. de dgeharge sl#I#,ve ä sa, valeur eontinue maxi- mum dAtermink par la eharge A courant con- tinu. Le temps d'gt.ablissement est d6termin#, par les constantes de temps da eircuit extg- rieur et par le potentiel apparaissant sur Panode. II est usuel. dans le fonetionnement d'un tube ä dgeharge de superposer les RTI ID="0004.0280" WI="10" HE="4" LX="1737" LY="217"> impul- sions d'amor#age sur un voltage eontinu de polarisation qui peut niaintenir la dMiarge apAs Famoreage. Pour gteindre la dgeharge, la dii16rence de potentiel anode-eathode doit etre rend-Lie moindre qLie le voltage d'entre- tien; dans ce but, il est dAsirable de sLiperpo- ser une impulsion n6gative d'extinetion sar le voltage de polarisation eontinu. De faeon que les ions positifs et les #leetrons p-Liissent se recombiner aussi rapidenient que possible, on a trouv6 que l'impulsion Negative doit #tre limi- t6e en amplitude, ear autrenient elle prodLiit un champ insuffisant pour aider ä enlever la charge d'espaee des ions positifs; les ions pe-Li- vent Atre enlev#s seulement par Lin processiis comparativement lent de diffusion. Du point de vue de la diff Lision ioniqLte et de la reeom- binaison, une dgionisation rapide est favori- sge par la prgsence d'un ehamp uniforme sur Pintervalle; les surfaees d'#leetrodes planes sont en eonsequenee dgsirables lorscl-Lie des temps courts de dgionisation sont n6eessaires.

Consid6rons maintenant le fonetionne- ment d'un tube ä d6elenelienient lorsq-a'un intervalle auxiliaire de d6eliar,-e a W amoreg ;, des produits Tionisation de la d & haroe auxi- liaire prgparent Fintervalle prineipal et r#dui- sent le potentiel damoreage de eelui-ei ä une valeur egale ou moindre que Je potentiel eon- tinu appliq-Li6 entre les Meetrodes de Finter- valle prineipal. II est 6videmnient ii6cessaire que des ions soient produits A, Lin taux suffi- samment rapide pour kre effieients clans ee but. Ily a, en consgquenee, pour Wimporte qLiel assemblage d'61eetrodes et de eireuits assoeigs, une valeur minim-Lim du eourant, d'Aleetrode de d6elenehement n6eessaire,-, ee courant n-iiiii- mum est. dgsign# iei sous le nom de courant de transTert. Par analogie avee le dglai ou re- tard de formation mentioni16 ei-dessas, ily a dans le eas des tubes ä dklenehement un temps de transfert, lequel est le temps neees- saire pour que Pintervalle prineipal s'amoree apr#s quun eoLirant de d#charge egal au eou- rant de transfert, a W & abli sur Fintervalle de dgelenehement. Le temps de transfert est constitu6 par le temps requis pour qLie des partieules ehargges Amigrent dans Pintervalle prineipal., le delai de formation de Fintervalle prineipal et le temps Thablissement dans Fintervalle prineipal.

On peut maintenant indiquer les eondi- tions g6n6rales A remplir par un tübe ä dAclen- ehement A haute vitesse. En ee qui eoneerne Pintervalle de dAelenehement, celui-ei doit #tre construit de telle faeon que le retard de for- mation et le temps de dkonisation soient mini- mum, tandis qu'il est aussi dgsirable que le eourant de transiert soit faible de faeon ä empkher une haute inip6danee pour le eir- euit daetionnement. Dans l'6tablis";ement de eireuits, on a besoin presque invariablement de la earaet6ristiqLie eomp14mentaire que le voltage d'amoreage du tube A d6clenehement soit aussi faible que possible. L'intervalle de dgelenehement doit kre plae6 par rapport a Pintervalle prineipal de fa#on que le temps de transfert, puisse Ure aussi petit que possi- ble, tandis qu'au point de vue du temps mini- mum d6tablissement dans Pintervalle prinei- pal, l'61eetrode ä d6clenehement doit provo- quer une distorsion du ehamp dans Pintervalle prineipal aussi faible que possible lorsque Pintervalle prineipal est A Pftat de d6eharge.

En prat!qLie, la eonsidgration la plus im- portante au point de vue de la r6duetion du temps de transiert est que la eharge d'espace et la eonfiguration du ehamp 6leetrique gtabli sur Pintervalle prineipal par la d6eharoe auxi- liaire soient autant que possible les mAmes que celles qui existent lorsque Fintervalle prinei- pal est amore6. Wils peuvent, en fait, kre identiques, alors pourvu que la polarisation soit eonvenable, Pintervalle prineipal samor- cera aussit6t que Pintenralle auxiliaire a W amore6, e9est-ä-dire que le temps de transfert est alors nul. II est gvident que dans un tube dans Iequel le ehemin de dgeharge auxiliaire se trouve dans le ehemin de d6charge prinei- pal, la nouvelle orientation du champ 6leetri- que et le ehangement de position de la eharge d'espaee sont r6duits ä un minimum. De plus, lorsque Peflectrode de d#elenchement est pla- ege ä la distanee eritique d. (fig-. 1 et 2) de cl la eathode de Vintervalle prineipal et est elle- m#me actionnk eomme gleetrode auxiliaire, gtant RTI ID="0005.0279" WI="10" HE="3" LX="1145" LY="269"> donng que le voltage d'entretien du dis- positif ä d6elenehement est pratiquement le m%e que son voltage d'amoreage, la distri- bution de champ sur Pintervalle prineipal lorsqu'une dgeharge est entretenue sur Vinter- valle auxiliaire et eomme dAcrit en se r6f#6rant a la fig. 2, en supposant 6videmment que le potentiel de Fanode prineipale est maintenu au m%e voltage d'entretien que eelui de Finter- valle prineipal par rapport ä la eathode. De plus, si Pkeetrode de dAelenehement a la forme dune grille ou d'une plaque munie d'ouver,tures, la lueur de eathode ä la fois pour la dgeharge prineipale et pour la d4- eharge auxiliaire se trouve dans la mAme posi- tion et Pintervalle prineipal samoreera simul- tan6ment avee Fintervalle auxiliaire. De plus, si toutes ees 6leetrodes sont planes, les temps de d6ionisation ä la fois pour les intervalles auxiliaires et prineipaux sont rgduits ä un minimum pour les gaz employ6s.

Dans l'expos6 qui pr6Ade, Fglectrode de d6clen#hement est supposk Atre une anode auxiliaire cooperant avee la eathode de Vin- tervalle prineipal. Pour eertaines applieations de eireuits, on dAsire amoreer un tube relais par une impulsion se dgveloppant dans la rg- gion nggative appliqu6e ä l'Aleetrode de dg- elenehement. Dans un tel eas, il est -LusiLiel d'employer une anode eommune ä la fois pour les intervalles auxiliaires et prineipaux plu- töt que d'employer la eathode de Fintervalle prineipal eomme anode de Fintervalle auxi- liaire; si on agissait ainsi, une d#charge serait probablenient aussi kablie entre Panode prinei- pale et Fgleetrode de deelenehement. Un tube tel que dkrit peut #tre utilis6 eomme tube ü d6elenehement ä haute vitesse en utilisant le dgelenehement comme eathode auxiliaire, ee qui Wentraine qu'un ehangement impereepti- ble dans la vitesse de fonetionnement. Les con- nexions avee les #leetrodes prineipales sont renvers6es si bien que l'61ectrode de dAelenehe- ment est maintenant au voisinage de Vanode de Pintervalle prineipal. A premike vue, il peut apparaitre que dans un tube eomportant ime 6leetrode de d & lenc'hement espaee'e d'une distance d. de Vanode, le temps de transfelt serait beaucoup plus long que lorsq-Lie Von utilise un dispositif de d6clenehement anodi- que; la lueur de eathode de la d6charge auxi- liaire tendrait ä co:ineider en position avee Panode et devrait Atre trans6r#e sur la plus grande partie de la longueur de Fintervalle de dgeharge prineipal avant que le dernier ne soit amoreg. En fait, on a troavg qu'avee un ehoix convenable des potentiels de polarisa- tion dans de tels tabes, le temps de transfert est trop faible pour Atre mesurä soit qu-uin eir- cuit de d6clenehement anodique soit utilisA, bien quun intervalle de temps dun quart de mieroseeonde pouvait Atre d6teetg dans les expgrienees eifeetuges. Ce r#sultat apparem- ment anormal pe-Lit Atre expliqug ä Faide des eourbes reprAsent,6es dans les fig. 2 et3.

Dans la fig. 2, les positions de la eathode, de Fglectrode de dAelenehement et de Fanode pour une aetion de d & Ienehement anodique pr6c6demment dgerite sont indiquAes par K, T etA respectivement et le graphique montre la distribution du potentiel le long d-Line ligne de foree entre ces 6leetrodes lorsque Pinter- valle prineipal est amore6. Dans la fig. 3, les positions deA et de K ont #t,6 6ehang6es et la eourbe en trait plein 3 indique la variation de champ dgsir6e lorsque Fintervalle prineipal est amore6. Pour que l'61ectrode A dAelenehe- ment ne produise pas indüment de distorsion du champ, elle doit etre polarisk positivement jusqu'au voltage VT. Dans ces conditions, le eourant de decharge passera par l61ectrode A. d & Ienehement, ainsi que par Fanode; le eou- rant de dAcharge peut Atre rendu n#gligeable en eonneetailt une rgsistance de haute valeur en s6rie avee lVeetrode ä d6clenehement. De iaqon ä amoreer Fintervalle auxiliaire, une impulsion de voltage nggatif doit Ure appli- qu6e ä l61ectrode de dgelenehement, par exemple ä travers un condensateur et en oppo- sition ä ses voltages de polarisation: lorsque Pintervalle auxiliaire est amoreg, la distribu- tion des potentiels est modiliAe, comme il est indiqu6 par la courbe pointillk. Lorsque l'im- pulsion nggative est enlevk, le bord arri#re, de l'impulsion peut Atre eonsidgrg comme une impulsion positive appliquAe au dispositif ä dgelenehement. Le potentiel de l'#leetrode de dklenehement est, imm#diatement r6tabli (ou Mime, exeMe momentangment) son voltage de polarisation et les ions positifs de la dg- charge auxiliaire sont aee616rgs le long du gradient important de potentiels vers la ea- thode de Fintervalle prineipal, ehangeant ainsi le temps de retard des formations pour amoreer Pintervalle de d#eharge T-K. Le r6,sultat net est que le transfert de la li-ieur de d6eharge de l'Alectrode A clAelenehement ä la eathode d'intervalle prineipal est pratique- ment instantan6. Dans le eas de dgelenelle- ment anodique ou eathoclique, la lar,-eLir mi- nim-Lim de l'impulsion ngeessaire pour amor- cer Pintervalle auxiliaire est telle qu'elle est 6gale au retard de formation pour eet inter- valle. Si des impulsions de dAelenehement de largeur minimum sont utilisks, Pintervalle auxiliaire s'amoreera sur le bord arri#re de l'impulsion et Pensemble du temps neeessalre pour amoreer Pintervalle prineipal est le mAme dans Fun ou l'autre, eas, dans la limite de pr6eision des mesures pr#eAdentes. Ainsi, un tube tel que Uerit est #galement eonve- nable pour des vitesses 61evges de fonetionne- ment, que le dispositif ä d#elenehement soit utilis6 comme anode auxiiiaire ou eomme ea- thode a-Lixiliaire.

La fig. 4 montre Line forine d5ex & ution du tube faisant Fobjet de Finvention. Comme autrement les earaetAristiques de constraetion pourraient Atre eonfondues en raison des pe- tites dimensions, le dessin n'a pas #t6 & abli ä l'6chelle. Vassemblage d'#leetrodes est mont6 au moyen de feuilles de iniea et des tioges de support sont seellks dans un pied pressg I faisant. partie dune enveloppe ordinaire 2. Les gleetrodes sont faites en niekel et les 6lee- trodes de Fintervalle prineipal sont de petites plaques 3 et 4 (dont les surfaees ne sont pas aetivges) mont6es sur des tiges respeetives 5 et6; les tiges 5 et6 sont soudks ä des ceillets 7 et8 pressgs sur des feuilles de mica supe- rieures et infgriel-ires 9 et10 respeetivement. Les tiges 5 et6 passent ä travers des pPees de mica de mise en plaee 1-1 et 12 respeetive- ment. Dans la eonstruction Mime, les feuilles 11 et 12 sont espae6es de l'arri#re des pl.aques respeetives 3 et 4ä une distance de celles-ei moindre que la lar,-,eur de l'espaee sombre de eatliode, de fa#on ä fonetionner comme pla- ques de contAle de champ. La lue-Lir de ea- thode est, par suite, eonfin6e aux faees et bords avant de eelle des plaqLies qui est uti- lis6e coinme eathode. Si on le dgsire, ].es pla- ques mAtalliques de contr6le de ehamp peu- vent kre mont6es dans les m#mes plans que eeux des plaques 3 et 4, eomme indiqu6 en13 et 1.4 dans la fig. 6. L'61ectrode ä dMenelie- ment 15 eomprend une plaque munie Touver- tures s6par6es de l'61eetrode 4 par une dis- tailee sensiblement 6gale A la loilgueur de Fes- paee sombre de eathode. Dans la eonstruetion nionti-ge dans la fig. 4, l'61eetrode 15 est mon- tAe de fa#,oli eonvenable sur -Line feuille de miea 12 au inoyen de portions recotirb6es 16 et17 rivet6es sur la feuille. Les ouvertures 18 sont disposks de telle faeon et ont des dirnen- sions telles que la plaque 15 Woffre que peu d'obstruction ä la d6charge entre les plaques 3 et 4. Les bords de la plaque 15 au voisinage des ouvertures 18 sont pr6fArablement laissgs de forme aigue pendant la iabrieation pour aider A rAduire le retard de formation de l'intervalle de dWenchement par coneentra- tion du ellamp sur ees bords avant que Fin- tervalle de dAeleneheinent ne sainoree. Apr#s que Fintervalle de d & Ienehement a 4t6 amore6, la d6eharge tend ä s'6tendre sur la surfaee de la plaque et un ehamp sensiblement tiniforme est kabli. Varrangement des Meetrodes dans la fig. 4 est aussi montr6 sous forme tr#s a.-Iranclie dans le graphique de la fig. 5. Les eonnexions de la plaqtie 3 et de lVeetrode 15 jusqu'aux broehes 19 d'un eulot de tube ä vide 20 peuvent Atre kablies au moyen de tiges de support eoiivenables 21 et 22 et de fils 23 et 24.

Lorsqu'on utilise des #lectrodes en nickel avee un mglange de gaz comportant 92 % de n6on, 1 % d'argon et7 1/o d'hydrogkie ä uine pression de100 mm de mereure, la longue-Lir de la ehute de potentiel de eathode est de 0,165 mm. Dans une construetion partie-Lili#re disposk comme repr6sent,6 dans les fig. 4 et 5, les plaques 3 et 4 sont sgpar6es par -tine distance de 1,2 mm pour donner un voltage dintervalle prineipal RTI ID="0007.0274"WI="18" HE="4" LX="1423" LY="366"> d'amoreage de290 volts (sans amoreage) et pour präsenter une sur- face qui permet un courant de d6charge nor mal de 20 milliamp#res maxiiii-Lim avee une densitg de1 milliamp#re, par mm-". La pla- que 4 est espack de0,1. mm au-dessas de la lei-tille de miea 12 et l'61eetrode de dgelenelie- ment se trouve ä 0,2 mm au-dessus de la pla- que 4. Pour que F#leetrode de dMenehenient 15 Wobstrue pas indüment Fintervalle de d#cha-rge, prineipal, on a tro-Liv6 que la dimen- sion des oLivertures 18 doit Atre ehoisie de fa- #on que lorsquune d6char,-e au taux maxi- mum existe avee la plaque 4 eomme eathode, la lue-Lir de eatliode sur la surface de la plaque 4 soit uniforine au jugement de I'ceil. Si les ouvertures sont trop petites, oli a observ6 quLe la hieur est rnarq-ti6o par des surfaees de plus grande intensit6 lumineuse correspondant aux ouvertures. L'uniformit# de la lueur de eatliode est consid6r#e comme le erit#re, du chemin de dAellarge sans obsti-Lietion dans Fintervalle prineipal. de dgeharge. Avee d'au- tres dimensions et d'autres taux de dgehar.-e eit,#s ei-dessus, on a trouv6 que des oavertares de1 mm de diamUre fournissent une d6- eharge saiis obstruetion entre les plaques 3 et 4.

Dans un tabe ayant les dimensions d'Oec- trodes eitks ei-dessus, les voltages d'entretien pour les intervalles de dgelenehernent et prin- eipaux sont respectivement de 140 et160 volts, le courant de transiert est de50 miero- amp#res, le temps de transfert pour le dWen- ehement anodique ou eathodique tel -que dg- erit est moindre que 1/4 de mieroseeonde; le temps de dkonisation de Fintervalle, de d6- elenehement pour une d6charge de500 miero- amp#res est infArieur ä 5 mieroseeondes, alors qLie le temps de d#ionisation de Fintenalle prineipal est eompris entre-15 et 20 miero- seeondes (le temps de Monisation est d61ini ici comme kant la durk minimum dune im- pulsion d'extinetion poLir que les intervalles ne samoreent pas de nouveau lorsque le po- tentiel de fonetionnement est r6tabli). Une impulsion rectang-Lilaire de80 volts avee une polarisation de 120 volts et une durge de 4 mierosecondes est n6cessaire pour amoreer Pintei-valle aLixiliaire et pour d6cleneher Fin- tervalle prineipal lorsqLiel'intervalleprineipal est polaris6 par une souree eonstante de 200 volts.

Comme iiidiq-Li6 au d6b-Lit de eette deserip- tion, la prgsente invention coneerne prineipa- lement un tabe A d6elenehement eapable de fonetionner A des taux de r#pftition d'impul- sions 61evgs. On doit noter pour enip@eher tout malentendu qu'en Fabsence de radiations ionisantes ou de quelque autre moyen de rae- eoureissenient du temps de retard statistiqLie lorsque Fon opfre ä des vitesses basses ou sui- vant le hasard que la dkonisation dans de tels tabes est. si rapide et si compIke que le eourt retard de formation et de temps de transfert peLit Atre plus que d6pass6 par des retards statistiques prolonggs et ineei-tains. Pour les vitesses #levAes de r6p6tition aux- quelles les tubes doivent fonetionner, la d & ionisation West pas terminge avant Parrivge da signal suivant, sauf pour l'amorqage initial de la premi#,re impulsion Jün train de si- gnaax Feffet du retard statistique ne se pro- duit, pas.

Claims

REVENDICATION: TubeA d#charge, #lectrique ä eathode froide et,A remplissage gazeux comportant une premAre et une seeonde 6leetrode dgiinis- sant un intervalle de, dAcharge prineipal et une troisi#me 6leetrode de d#elenehement dgli- nissant avee ladite premi#re 6leetrode un intervalle a-Lixiliaire de dgeharge dont le vol- tage d'amoreage est plus faible que celui de Fintervalle prineipal, earaet6ris6 en ce que le ehemin de dgeharge le long de Vintervalle auxiliaire iait partie du ehemin de d6eliarge le long de Fintervalle prineipal. SOUS-REVENDICATIONS: 1. Tabe suivant la revendieation, earaetg- ris6 en ee que ladite #lectrode de dklenehe- ment est plaege par rapport ä ladite premAre 6leetrode a' une distunce sensiblement, 6gale, mais non pas plus petite que la longueur de la chute de potentiel de eathode.
2. Tube saivant la rovendieation, earaetA- ris# en ce que ladite 2eetrode de dgelenehe- ment est constitu6e par un organe permeable interpos# entre lesdites Meetrodes 3. Tube suivant la sous-revendieation 2, earaetgris6 en ee que ledit organe est une kn grille. 4. Tube suivant RTI ID="0008.0273" WI="3" HE="4" LX="1453" LY="687"> la sous-revendieation 2, earaet6risg en ee que ledit organe est Line pla- que perfork. 5. Tube suivant. la sous-revendieation 2, earaetgris6 en ee que ladite #lectrode de d6- elenehement est plaege par rapport ä la pre- mi#re #lectrode ä une distanee sensiblement egale, mais non pas plus petite que la lon- gueur de la ehute de potentiel de eathode. 6. Tube suivant la revendieation, earae- tArM en ce que les surfaees de dgeharge des- dites trois glectrodes sont planes et parallMes les unes aux autres. 7. Tube suivant la revendieation, earae- t6risA en ee que lesdites premi#re et seeonde gleetrodes prgsentent des surfaces planes et parallkes dgfinissant ledit, intervalle prinei- pal de d#eharge, en ee q-Li#iine plaque de eom- mande de ehamp espaege de la premi#re 6lee- trode ä -tine distanee de la surfaee de dAeharge de celle-ei ini#rie-Lire ä la longLieur de la ehute de potentiel de eathode pour une d6charge lumineseente normale sur ladite suriaee, et en ce que ladite troisPme #6leetrode, de d6elen- ehement est constituk par une plaque manie d'ouvertures montk entre et paralWement auxdites premi#re et seeonde gleetrodes et espacAe de ladite premi#re 6leetrode ä une dis- tanee sensiblement egale, mais non pas plus petite, que la long-Lieur de la ehute de poten- tiel de ea.thode poLip une dAeharge lunii- nescente normale, ladite plaque kant munie d'ouvertures, pour permettre -tine d6eharge sensiblement sans obstraetion entre ladite pre- mi#re, et ladite seeonde #leetrode. 8. Tube suivant la sous-revendieation 7, earaet6ris6 en ee que ladite plaque est consti- tuk par une substanee isolante. 9. Tube suivant la sous-revendieation i, earaetgris6 en ce que ladite plaque est eons- titu#e par une substanee m6tallique. 10. Tube suivant la sous-revendieation 7, earaet#rig en ee quune plaque de commande de ehamp est assoeiAe de faeon analogue ä la- dite seeonde eleetrode. 11. Tube suivant la sous-revendieation 4, earaet6ris6 en ee que les bords des trous de l'Aleetrode de d6elenehement sont aigus pour favoriser PAtablissement de la d6charge entre ladite premi#re Oeetrode et Iadite 6leetrode de d6clenehement. 12. Tube suivant la sous-revendieation 7, earaet#ris6 en ce que les bords des trous de l'Aleetrode de d6clenehement sont aigus pour favoriser l'Atablissement de la dAcharge entre ladite premPre gleetrode et ladite keetrode de d6elenehement. 13. Tube suivant la sous-revendieation 7, earaet#ris6 en ce que ladite #leetrode de de- elenehement est mont6e sur une feuille de substanee isolante qui passe au-dessous de la- dite premi#re #leetrode pour constituer ladite plaque de eommande de champ. 14. Tube suivant la sous-revendieation 7 et tel que dAerit en rAferenee aux fig. 4 et5 du dessin. 15. Tube suivant la sous-revendieation 7 et tel que dgerit en rgfgrence ä la fig. 6 chi dessin.