Dispositif à décharge électronique et procédé pour sa fabrication. La présente invention se rapporte à un dispositif à décharge électronique et elle est particulièrement applicable aux dispositifs à haute fréquence et à, très haute fréquence.
L'invention a pour but notamment la constitution d'un dispositif à décharge élec tronique monté dans une enveloppe et, parti culièrement utilisable dans les applications à très haute fréquence. Suivant l'invention, ce dispositif est. caractérisé par un support. d'électrodes fixé, d'une part, sur un premier organe, et s'appuyant, d'autre part, contre un deuxième organe, lesdits organes étant sup portés par l'enveloppe.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispo sitif faisant l'objet de l'invention.
La fig. 1 en représente une coupe, suivant 1-1 de la fi-. 4.
Les fig. 2, 3, 4 sont des coupes pratiquées respectivement selon les droites 2-2, 3-3, 4-4 de la fig. 1.
Sur le dessin et en particulier sur la fig.1, le numéro 1 désigne de façon générale le dis positif qui comprend une enveloppe désignée de façon générale par la référence 2, ladite enveloppe 2 comprenant des parties 3, 4,. 5 en matière isolante. L'enveloppe 2 est fermée, à sa partie inférieure, par la calotte préfabri quée 6 en matière isolante et elle est fermée, à sa partie supérieure, par un disque conduc teur 7, comprenant une partie en forme de cuvette 8, en son centre, formée par une paroi pratiquement conique 9, et un fond circulaire plat 10. Des disques conducteurs 11 et 12 tra versent l'enveloppe entre les parties isolantes 3 et 4 et 4 et 5, respectivement, et ils sont. hermétiquement scellés auxdites parties, de manière à compléter l'enveloppe.
Les parties isolantes de l'enveloppe sont, de préférence, en une matière résistant à la chaleur, et les disques conducteurs 7, 11 et 12 sont, de préférence, en quelque matière con ductrice connue, ayant le même coefficient. de dilatation que les parties isolantes.
Dans le dispositif représenté au dessin, trois électrodes sont employées, une anode 13, une cathode 14 et une grille 15, cette dernière interposée entre l'anode et la cathode. L'anode est supportée et connectée électrique ment à l'intérieur du fond 10 du disque 7 par tout procédé convenable, par exemple par soudure. La cathode 14 et la grille 1.5 sont supportées sur un support 16, à. une distance précise de ladite anode, ledit support étant introduit dans l'ensemble avant que la ca lotte 6 soit fixée à la partie isolante 5 par un procédé approprié.
Le support 16 comprend une pièce con ductrice 17. Comme représenté en coupe à la fig. 1, ladite pièce conductrice 17 comprend une partie horizontale plate 18, des parois divergentes 19 et des parois verticales 20 prolongeant, vers le bas, les parois diver gentes 19. Deux tabliers 21 (voir fig. 4) sont disposés aux extrémités opposées de la partie conductrice 17. Ladite pièce conductrice 17 et les deux tabliers 21 peuvent. être emboutis au moyen d'une pièce unique de métal, en utilisant une matrice convenable, ou bien être formés de plusieurs feuilles de métal soudées ensemble, ou par tout autre procédé conve nable.
Le support. comprend également deux élé ments isolants 22, qui peuvent être en mica et qui consistent en deux plaques rectangu laires, ou pratiquement rectangulaires, minces, disposées verticalement aux extrémités oppo sées de la pièce conductrice 17. Chacun des deux éléments isolants 22 s'appuie sur un des tabliers 21, auquel il est fixé par tous tttovens convenables, tels, par exemple, que des . oeil- lets 23. Les sommets 24 desdits éléments iso lants 22 se prolongent à une distance appré ciable au-dessus du sommet. 1.8 de la pièce conductrice 17.
Une ouverture horizontale 25 est prévue dans chacun desdits éléments iso lants 22, à une faible distance au-dessus de la partie horizontale 1.8 de la pièce conduc- trice 7.7. La cathode 14, du type à. chauffage indirect, est. creuse et de section pratique ment aplatie. La cathode 14 est introduite clans les ouvertures horizontales 25 et elle l est supportée.
La grille 15, formée d'un certain nombre de fils transversaux 26, fixés à leur extrémités à des supports longitudinaux 27, est supportée dans lesdits éléments isolants 2:? au moyen de trous dans lesquels les extrémités desdits supports 27 sont disposées et suppor tées. Ces trous sont. en position telle que les fils de grille 26 soient disposés à une dis tance prédéterminée de façon précise au-des sus de la cathode 14.
Pour assurer la précision de l'espacement entre la grille, la cathode et l'anode, une partie rectangulaire des éléments isolants 2\ est. coupée afin de former des épaulements de anise en place 30, au sommet de chacun des- dits éléments isolants 22. Lorsqu'on dispose le support 16 dans le dispositif, on l'introduit à travers une ouverture relativement large 31 du disque 12. Le disque 11 est pourvu d'une ouverture rectangulaire, ruais plus petite, 32, à travers laquelle se prolonge le sommet 24 de l'élément isolant 22.
L'ouverture 32 est cependant trop petite pour permettre le pas- sage des épaulements 30, et lesdits épaule ments s'engagent sur les parties 29 du fond du disque 11 voisines de ladite ouverture, ce qui détermine la distance dont- le support. peut. être introduit vers le haut. dans le dis positif. Lorsqu'on forme l'enveloppe 2, le disque<B>1.1.</B> est espacé du disque 7 à. une dis tance exactement prédéterminée. Ceci peut se faire grâce à l'usage d'un gabarit convenable.
Par suite, le disque 11 étant espacé de faon précise du disque 7 et le support 16 étant espacé de facon précise du disque 11, l'anode 13 portée par le disque 7 est, par conséquent, espacée de façon précise de la cathode et de la grille, lesquelles sont elles-mêmes disposées avec précision sur le support 16. Pour assu rer en outre que la grille et la cathode sont alignées directement. au-dessous de l'anode et pour éviter un déplacement horizontal à partir de cette position, on s'arrange pour que la partie supérieure des éléments isolants, c'est-à-dire la partie à l'intérieur de l'ouver ture 32 s'engage avec les parties du disque 11 qui définissent ladite ouverture, et le support est ainsi mis en place horizontalement.
Pour fixer le support dans la position dé terminée avec précision comme décrit. ci-des sus, des cornières 33 sont prévues à. la partie inférieure du disque 12, contre L'ouverture 31, et les parois verticales 20 sort soudées à la partie desdites cornières 33 dirigée vers le bas, lorsque le support est dans ladite po sition.
Les disques 7, 1.1. et 12 constituent des organes de connexion externes qui sont. con nectés, à l'intérieur du tube, respectivement. à l'anode 13, à la. grille 15 et à la cathode 14. Ces disques sont d'impédance relativement faible. L'anode 13 est montée directement sur la partie rentrante du disque 7 et lui est électriquement. connectée. La grille 15 est électriquement. connectée au disque 11 par des moyens tels que deux ressorts formés à l'avance, 34, dont. chacun est monté sur l'utt des éléments isolants 22 par tous moyens convenables tels, par exemple, que les broches 35.
Une des broches 35, sur chacun des élé ments isolants 22, est connectée, au moyen d'une bande métallique 36, à l'un des sup ports longitudinaux des fils transversaux de la grille. Quand le support 16 est introduit clans l'ensemble, les extrémités 37 des res sorts 34 entrent en contact. avec la face infé rieure du disque :11. Si on le désire, les extré mités 37 peuvent être ensuite soudées au disque<B>11.</B> Ceci s'accomplit avant. que la ca lotte 6 soit scellée au disque 12 et, dans ce but, la large ouverture 31 du disque 12 est faite, de préférence, plus large que la dis tance entre les éléments isolants 22, disposés aux extrémités opposées du support 1.6.
Un petit fer à souder peut ainsi être introduit à travers le disque 12, pour souder les extré mités 37 du ressort 34 à la face inférieure du disque 17.
Le disque 12 constitue la connexion exté rieure de la cathode 14. Dans un dispositif du type décrit., divers potentiels doivent être appliqués à ladite cathode et divers courants doivent la parcourir. Par exemple, des poten tiels continus sont d'ordinaire appliqués entre l'anode et. la cathode et entre la grille et la cathode, des courants alternatifs à des fré- cluences intermédiaires, d'ordinaire aux fré quences de modulation et à des fréquences plus élevées, traversent. la cathode.
Par suite, la connexion aboutissant à la cathode doit être capable de conduire le courant- continu, les fréquences intermédiaires et des fré- quericms plus élevées. Elle doit présenter une faible résistance au courant continu et, égale ment une faible impédance aux fréquences intermédiaires et plus élevées. En même temps, cette connexion doit, pour éviter la dissipa tion de la chaleur provenant de la cathode, avoir une conductibilité thermique relative ment faible.
Ceci s'obtient. de la façon sui- vante lie disque 12 est connecté électriquement avec la pièce conductrice 17 du support 16. Ladite pièce conductrice 1.7 présente une faible self-induction, une faible impédance aux fréquences intermédiaires et plus élevée et une faible résistance aux courants conti nus.
La partie horizontale 18 de la pièce con ductrice 1.7 est disposée près de la surface inférieure de la cathode 14 et parallèlement à ladite surface, ce qui forme une capacité appréciable entre lesdites pièces et une liai son à: faible impédance pour -les courants à haute fréquence. Cette connexion est, évi demment, à. faible conductibilité thermique, puisque la. cathode et le sommet plat 18 sont. espacés l'un de l'autre.
En plus de cette con nexion à faible impédance, une connexion mé tallique est prévue entre la pièce conductrice 17 du support et la cathode 14. Cette con nexion métallique peut être obtenue au moyen de deux oreilles dirigées vers le bas, 38, sur la cathode, vers les extrémités opposées de celle-ci" les deux oreilles 38 étant adjacentes à. des oreilles analogues 39, obtenues par em boutissage à partir de la, partie horizontale 18 de la. pièce conductrice 17 du support.
Les oreilles 38 et 39 sont connectées ensemble de manière à constituer la connexion métallique. 11 est. important que la section desdites oreilles soit faible, de. manière que la con- rtexion soit- de conductibilité thermique rela tivement réduite et qu'une quantité de chaleur relativement faible, soit transférée par ladite connexion de 1.a. cathode à. la monture.
Les fréquences intermédiaires tendront à se- di viser entre la connexion métallique, ci-dessl ; mentionnée et la connexion à faible impé dance, et les dimensions desdites connexions doivent. être déterminées de façon qu'une faille impédance soit offerte aux courants a fréquences intermédiaires allant à. la cathode.
En ce qui concerne la cathode 14, seule sa surface supérieure, en face de l'anode 13, dont elle est. séparée par la grille 15, est revêtue d'une couche émissive, comme indiqué par la référence 40 sur la fis. 3.
Un élément chauffant 41 est introduit. à l'intérieur de la cathode, après que celle-ci a, été disposée sur le support, et les conducteurs 42 sont connec tés aux extrémités opposées dudit, élément chauffant. Les conducteurs 42 sont connectés, par exemple par soudure, aux extrémités inté rieures des broches de contact 43, scellées iî travers la calotte 6.
Ce scellement s'accomplit, par soudure, avant que la calotte 6 soit elle- même scellée à la pièce isolante .,. La calotte 6 est, maintenue à une distance suffisante de la pièce isolante 5, pour permettre à un petit fer à souder d'être introduit entre ces deux pièces et les conducteurs 42 sont assez longs pour atteindre les extrémités. intérieures des broches 43, quand la calotte est maintenue à, cette distance de la pièce isolante 5. Après que les soudures ont. été faites, on retire le fer à souder et la calotte 6 est alors scellée à la pièce isolante 5.
Les conducteurs 42 se courbent et prennent la forme indiquée sur la fig. 1. Pour commander la courbure des conducteurs 42, on soude chacun d'eux à un îf-ildet central 44, fixé sur l'un des élément, isolants 22. Une partie de chacun des tabliers 21 est supprimée par découpage autour de l'oeillet, de manière que les #illets 44 et les conducteurs 42 fixés sur eux soient électrique-. ment isolés de la partie conductrice du mon tage.
Un élément de getter 45 peut être con necté entre une des broches de .contact 43 et une broche de contact semblable 46, scellée à travers la calotte 6. L'ensemble peut être muni du queusot de vidage usuel 47 à travers lequel on fait. le vide à son intérieur. On voit que ce mode d'assemblage permet la dilatation et la contraction des différentes parties, telles par exemple que ales disques, sans dommage pour l'ensemble. Par exemple, Si le disque 12 se dilate, les parois verticales 20 du support 16 sont assez flexibles pour céder sans que le sripport se déforme.
De même, si le disque 17. se dilate, les éléments isolants 22 ont assez de flexibilité, en parti culier s'ils sont en mica, pour permettre cette dilatation.
Bien que la description ci-dessus soit celle d'une triode, il est évident, que l'invention est également applicable aux\ dispositifs à dé charge électronique ayant un nombre diffé rent d'électrodes.