Procédé pour produire au moins une impulsion<B>de</B> courant et dispositif pour sa mise en #uvre. Lorsqu'on soumet<B>à,</B> une tension alterna tive les deux électrodes d'une lampe dont la cathode est constituée par du mercure et Fanode par une plaque ou une masse de mé tal, il ne passe aucun courant entre les élec trodes si Lin vide suffisamment poussé a été réalisé<B>à</B> l'intérieur de ladite lampe même si eette tension alternative est relativement éle vée, par exemple de l'ordre de plusieurs mil- liens de volts.
On a déj <B>à</B> proposé de munir une telle lampe d'une troisième électrode plongeant dans le mercure, permettant de faire passer dans<B>le</B> mercure un courant électrique qui provoque une décharge entre les deux élec trodes principales (ignitron).
On a également proposé de provoquer des décharges clans une lampe contenant un gaz à une pression relativement élevée (moins de <B>0,3'</B> mm) et comportant une cathode eoncen- trique <B>à</B> l'anode, en soumettant ces deux élec- irodes <B>à</B> l'action d'un champ magnétique uni forme. tel que les lignes de force électrostati ques soient coupées orthogonalement par les Hlgnes de force magnétiques.
Or, on a fait cette découverte surprenante que, si l'on fait varier brusquement l'inten sité du champ magnétique auquel est, soumise seule la cathode en mercure d'une lampe<B>-à</B> vide poussé dont les électrodes sont sous ten sion, on provoque entre l'anode et la cathode qui lui fait face une décharge comparable<B>à</B> un court-circuit, puisque la différence de po tentiel entre les deux électrodes tombe brus quement<B>à</B> quelques volts.
La présente invention, basée sur cette<B>dé-</B> couverte, a pour objet un procédé pour pro duire au moins une, impulsion de courant, ca- raetérisé en ce qu'on soumet la cathode d'une lampe<B>à</B> vapeur de mercure, entre les élec trodes de laquelle on a appliqué une diffé rence de potentiel,<B>à</B> l'action d'un champ ma gnétique et en ce que l'on fait varier brusque ment l'intensité de ce champ, afin de provo quer une décharge disruptive et la production d'une impulsion de courant.
Les variations du champ magnétique ainsi réalisées provoquent un brassage du mercure accompagné d'une projection de particules dans l'espace cathode-anode; il s'agit donc d'un phénomène très différent de ceux décrits plus haut; du reste, aucun résultat n'est ob tenu si le champ n'est pas variable dans<B>le</B> emps.
Sans doute, les décharges sont-elles dues, dans le procédé suivant l'invention,<B>à</B> l'action combinée du courant induit dans le mercure par le champ magnétique, du brassage du mercure, de la vapeur de mercure projetée dans l'espace cathode-anode, et du champ ma gnétique agissant sur la vapeur de mercure.
Les possibilités d'application de ce pro <B>cédé</B> sont les plus diverses; Le champ peut notamment être obtenu au moyen d'un bobinage entourant la cathode en mercure ou entouré par elle. Si le courant passant<B>à</B> travers le bobinage est un courant continu, cette décharge peut avoir lie-Li cha que fois qu'on établit ou qu'on coupe ce cou rant,<B>à</B> condition que cette modification brus que du courant ait lie-Li quand l'anode est positive; si le courant passant<B>à</B> travers le bobinage est un courant alternatif. accordé sur celui auquel sont soumises les électrodes, cette décharge peut avoir lieu pour chaque période.
L'invention concerne encore un dispositif pour la mise en ce-Livre du procédé ci-dessus défini et comprenant une lampe<B>à</B> mercure comportant au moins un tube de décharge. Ce dispositif est caractérisé en ce qu'il com prend des moyens permettant de soumettre la cathode d'au moins un tube<B>à</B> l'action d'un champ magnétique et des moyens pour faire varier brusquement l'intensité de ce champ, de manière<B>à</B> déclencher une décharge disrup tive.
Une forme de réalisation avantageuse de ce dispositif, destiné<B>à</B> fonctionner comme oscillateur, peut comprendre deux tubes<B>à dé-</B> charge jumelés réunis par un conduit per mettant la circulation des ions, les moyens de production du champ magnétique étant pré vus pour créer ce champ autour d'une seule cathode.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution du dispo sitif objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> montre en coupe verticale une première forme d'exécution du dispositif. Les fig. 2 et<B>3</B> montrent des variantes du montage du dispositif de la fig. <B>1.</B>
La fig. 4 montre, schématiquement, une deuxième forme d'exécution du dispositif, jouant le rôle d'oscillateur alimenté en cou rant continu.
La fig. <B>5</B> montre les variations et le d6ca- lage des tensions dans le temps dans chacun des tubes<B>à</B> décharge du dispositif représenté <B>à</B> la fig. 4. La fi-.<B>6</B> est la, courbe des tensions résul tantes des deux tubes h décharge par rapport au temps dans le circuit d'utilisation.
La fig. <B>7</B> est un schéma industriel d'un dispositif analogue<B>à</B> celui de la fig. 4, mais alimenté en courant alternatif.
Le dispositif représenté<B>à</B> la fig. <B>1</B> coin- prend une lampe<B>à</B> mercure L munie d'une première entrée de courant<B>1</B> dont l'extré mité supérieure 2 émerge de quelques milli mètres hors d'un cylindre en verre<B>3</B> dans lequel elle est scellée.
Cette extrémité de l'en trée de courant se trouve au voisinage du ni veau 4 de la cathode en mercure dont la hau teur peut être de plusieurs centimètres<B>à</B> quel ques millimètres ou moins au-dessous ou au- dessus ou<B>à</B> ce niveau; la deuxième entrée de courant<B>5</B> est scellée<B>à</B> l'anode<B>6</B> constituée par une masse de métal, en tungstène par exemple, comportant<B>à</B> sa partie inférieure un prolon gement axial<B>7</B> en pointe.
La lampe est complétée par une chemise de refroidissement<B>8</B> avec une entrée<B>9</B> et une sortie<B>10</B> pour le liquide de refroidissement; <B>ce</B> moyen de réfrigération (ou tout autre équivalent) est seulement<B>à</B> prévoir lorsque la température de fonctionnement s'établit<B>à</B> un degré tel qu'il en résulterait une pression de vapeur trop élevée.
Les entrées<B>de</B> courant<B>1 à 5</B> sont réunies <B>à</B> une source de courant alternatif de voltage élevé par l'intermédiaire d'une résistance de charge<B>11</B> ou d'un circuit d'utilisation.
Autour de la cathode en mercure est dis posé un enroulement 12 réuni<B>à</B> une source de courant continu<B>13</B> par l'intermédiaire d'un interrupteur.
On constate que chaque fois que l'on ouvre ou que l'on ferme l'interrupteur 14, on pro voque une décharge entre la cathode en mer cure et l'anode<B>à</B> condition que cette ferme ture ou cette ouverture ait lieu au cours de la demi-période pendant laquelle l'anode est positive.
Ce dispositif peut donc être utilisé pour redresser un courant alternatif, il suffit de provoquer une ouverture ou une fermeture de, l'interrupteur au début de chacune de ces demi-périodes.
On peut, de façon plus simple et comme montré<B>à</B> la fig. 2, alimenter le bobinage 12 avec du courant alternatif accordé avec celui auquel sont soumises les électrodes de la lampe, éventuellement avec interposition d'une diode redresseuse <B>15,</B> comme montré<B>à</B> la fig. <B>3.</B>
La fréquence d'un tel courant alternatif peut être seulement de l'ordre de grandeur des fréquences de distribution usuelles. Dans le dispositif ci-dessus décrit, la lampe<B>à</B> mer cure comporte donc un seul tube de décharge.
Dans la deuxième forme d'exécution, le dispo sitif comprend une lampe composée de deux tubes<B>à</B> décharge 21,22, tels que décrits et repré sentés ci-dessus, mais qui sont jumelés et réunis par un conduit<B>30</B> pour constituer un dispositif oscillateur montré schématiquement<B>à</B> la fig. 4. Chacun de ces tubes est alimenté par un cir cuit indépendant comportant une capacité<B>32,</B> une résistance<B>33,</B> une source de courant con tinu 34. Pour amorcer cet oscillateur, le tube 22, par exemple, est entouré d'une bobine 24, lpquelle est montée en parallèle sur la source de courant continu par l'intermédiaire d'un interrupteur<B>23.</B> Le circuit d'utilisation<B>35</B> se monte entre les cathodes 2 et les sources de courant, continu 34.
La fig. <B>5</B> montre les variations de la ten sion dans chaque tube en fonction du temps. En supposant une tension continue<B>de</B> <B>3000</B> volts, la première décharge dans le tube 22 est provoquée par la fermeture momenta née de l'interrupteur<B>23;</B> cette décharge a li ramène la tension<B>à</B> environ<B>15</B> volts et,<B>à</B> ce moment, l'arc s'éteint. La capacité<B>32</B> se charge de nouveau et la tension reprend sa valeur initiale b <B>e<I>d.</I></B>
<B>Il y</B> a projection d'ions vers le tube 21-, d'où décharge de celui-ci Wb et même héno- mène que pour le tube 22. La tension re ren sa, valeur b c, tandis que dans le tu e 21 se produit<B>à</B> l'effet de retour des ions une nou velle décharge<B>d</B> e et ainsi de suite.
La fig. <B>6</B> montre la résultante de ces ten-- sions dès qu'on<U>le</U> relève dans le circuit d'uti- lisation <B>35.</B> La fréquence des décharges par unité de temps a<B>b -</B> a'<B>Y- d</B> e<B>-</B> d' <B><I>e</I> '</B> etc. dans ce circuit est double de celle des<B>dé-</B> charges de chacun des tubes 21 et 22.
La fig. <B>7</B> montre un schéma industriel de dispositif oscillateur alimenté sous courant alternatif; celui-ci comporte deux tubes sous vide 21 et 22 du type précédent, dont les élec trodes sont soumises par exemple<B>à</B> une ten sion alternative de plusieurs milliers de volts prise aux bornes des transformateurs<B>25.</B>
Le fonctionnement ae cet oscillateur est le même que précédemment.
La fréquence des décharges par unité de temps, toutes conditions électriques égales, est essentiellement fonction de la durée de la pro jection des ions d'un tube<B>à</B> l'autre, c'est- à-dire fonction de la longueur du conduit<B>30.</B>
Pour stabiliser le fonctionnement de cet oscillateur, il est utile d'utiliser une partie de l'énergie libérée dans la bobine<B>31 à</B> chaque décharge pour créer un champ magnétique dans la bobine 24.
Method for producing at least one <B> current </B> pulse and device for its implementation. When subjecting <B> to, </B> an alternating voltage the two electrodes of a lamp, the cathode of which is formed by mercury and the anode by a plate or a mass of metal, no current passes between the electrodes if a sufficiently high vacuum has been produced <B> inside </B> said lamp even if this alternating voltage is relatively high, for example of the order of several thousand volts.
It has already been proposed <B> to </B> to provide such a lamp with a third electrode immersed in mercury, allowing an electric current to pass through <B> the </B> mercury which causes a discharge between the two main electrodes (ignitron).
It has also been proposed to induce discharges in a lamp containing a gas at a relatively high pressure (less than <B> 0.3 '</B> mm) and having a concentric <B> to </B> cathode. the anode, by subjecting these two electrodes <B> to </B> the action of a uniform magnetic field. such that the lines of electrostatic force are cut orthogonally by the lines of magnetic force.
Now, we have made the surprising discovery that, if we suddenly vary the intensity of the magnetic field to which is subjected, only the mercury cathode of a high vacuum lamp whose electrodes are under voltage, a discharge comparable <B> to </B> a short-circuit is caused between the anode and the cathode facing it, since the difference in potential between the two electrodes drops suddenly <B > at </B> a few volts.
The present invention, based on this <B> discovery </B>, relates to a method for producing at least one current pulse, characterized by subjecting the cathode of a lamp < B> to </B> mercury vapor, between the electrodes of which a potential difference has been applied, <B> to </B> the action of a magnetic field and in that we abruptly varies the intensity of this field, in order to cause a disruptive discharge and the production of a current pulse.
The variations of the magnetic field thus produced cause a stirring of the mercury accompanied by a projection of particles into the cathode-anode space; it is therefore a very different phenomenon from those described above; moreover, no result is obtained if the field is not variable in <B> the </B> emps.
Without doubt, the discharges are due, in the process according to the invention, <B> to </B> the combined action of the current induced in the mercury by the magnetic field, of the stirring of the mercury, of the vapor of mercury projected into the cathode-anode space, and the magnetic field acting on the mercury vapor.
The application possibilities of this <B> ceded </B> process are the most diverse; The field can in particular be obtained by means of a coil surrounding the mercury cathode or surrounded by it. If the current passing <B> through </B> through the winding is a direct current, this discharge can have li-Li cha that once this current is established or that one cuts this current, <B> to </ B > condition that this sudden modification of the current has Li-Li when the anode is positive; if the current passing <B> through </B> through the winding is an alternating current. tuned to that to which the electrodes are subjected, this discharge can take place for each period.
The invention also relates to a device for implementing the above-defined method and comprising a mercury lamp comprising at least one discharge tube. This device is characterized in that it comprises means for subjecting the cathode of at least one tube <B> to </B> the action of a magnetic field and means for suddenly varying the intensity. of this field, so <B> to </B> trigger a disruptive dump.
An advantageous embodiment of this device, intended <B> to </B> operate as an oscillator, may comprise two twin <B> discharge tubes connected by a conduit allowing the circulation of the ions, the means for producing the magnetic field being provided to create this field around a single cathode.
The appended drawing represents, <B> by </B> by way of example, two embodiments of the device which is the subject of the invention.
Fig. <B> 1 </B> shows in vertical section a first embodiment of the device. Figs. 2 and <B> 3 </B> show variants of the assembly of the device of FIG. <B> 1. </B>
Fig. 4 shows, schematically, a second embodiment of the device, playing the role of an oscillator supplied with direct current.
Fig. <B> 5 </B> shows the variations and the shift of the voltages over time in each of the <B> to </B> discharge tubes of the device shown <B> to </B> in fig. 4. Figure <B> 6 </B> is the curve of the resulting voltages of the two discharge tubes with respect to time in the utilization circuit.
Fig. <B> 7 </B> is an industrial diagram of a device similar to <B> to </B> that of fig. 4, but supplied with alternating current.
The device shown <B> to </B> in FIG. <B> 1 </B> coin- takes a <B> mercury </B> lamp L fitted with a first current input <B> 1 </B> whose upper end 2 emerges from a few milli meters out of a <B> 3 </B> glass cylinder in which it is sealed.
This end of the current input is located near level 4 of the mercury cathode, the height of which can be several centimeters <B> to </B> a few millimeters or less below or below. above or <B> at </B> this level; the second current input <B> 5 </B> is sealed <B> to </B> the anode <B> 6 </B> consisting of a mass of metal, for example tungsten, comprising <B> at </B> its lower part an axial extension <B> 7 </B> at a point.
The lamp is completed by a cooling jacket <B> 8 </B> with an inlet <B> 9 </B> and an outlet <B> 10 </B> for the coolant; <B> this </B> means of refrigeration (or any other equivalent) is only <B> to </B> foreseen when the operating temperature is <B> at </B> such that it too high vapor pressure will result.
The <B> current </B> inputs <B> 1 to 5 </B> are brought together <B> to </B> a high voltage alternating current source through a load resistor < B> 11 </B> or a user circuit.
Around the mercury cathode is placed a winding 12 joined <B> to </B> a direct current source <B> 13 </B> by means of a switch.
It can be seen that each time the switch 14 is opened or closed, a discharge is caused between the cathode at sea cure and the anode <B> on the condition that this closes or this opening takes place during the half-period during which the anode is positive.
This device can therefore be used to rectify an alternating current, it suffices to cause an opening or a closing of the switch at the start of each of these half-periods.
It is possible, in a simpler way and as shown in <B> to </B> in fig. 2, supply the winding 12 with alternating current matched with that to which the electrodes of the lamp are subjected, possibly with the interposition of a rectifying diode <B> 15, </B> as shown <B> at </B> the fig. <B> 3. </B>
The frequency of such an alternating current may be only of the order of magnitude of the usual distribution frequencies. In the device described above, the <B> to </B> sea cure lamp therefore comprises a single discharge tube.
In the second embodiment, the device comprises a lamp composed of two tubes <B> to </B> discharge 21, 22, as described and represented above, but which are twinned and joined by a conduit <B> 30 </B> to constitute an oscillator device shown schematically <B> in </B> in fig. 4. Each of these tubes is supplied by an independent circuit comprising a capacitor <B> 32, </B> a resistor <B> 33, </B> a source of direct current 34. To start this oscillator, the tube 22, for example, is surrounded by a coil 24, which is connected in parallel with the direct current source by means of a switch <B> 23. </B> The operating circuit <B> 35 </B> is mounted between the cathodes 2 and the current sources, direct 34.
Fig. <B> 5 </B> shows the variations of the voltage in each tube as a function of time. Assuming a DC voltage <B> of </B> <B> 3000 </B> volts, the first discharge in tube 22 is caused by the momentary closing of switch <B> 23; </B> this discharge returns the voltage <B> to </B> about <B> 15 </B> volts and, <B> at </B> this moment, the arc is extinguished. The capacitor <B> 32 </B> is charged again and the voltage returns to its initial value b <B>e<I>d.</I> </B>
<B> There is </B> a projection of ions towards the tube 21-, from where discharge from this one Wb and same henomenon as for the tube 22. The tension re ren sa, value bc, while that in tu e 21 occurs <B> at </B> the return effect of the ions a new discharge <B> d </B> e and so on.
Fig. <B> 6 </B> shows the result of these voltages as soon as it is <U> </U> detected in the <B> 35. </B> user circuit. discharges per unit of time a <B> b - </B> a '<B> Y- d </B> e <B> - </B> d' <B> <I> e </I> ' </B> etc. in this circuit is double that of the <B> discharges </B> of each of the tubes 21 and 22.
Fig. <B> 7 </B> shows an industrial diagram of an oscillator device supplied with alternating current; this comprises two vacuum tubes 21 and 22 of the preceding type, the electrodes of which are subjected for example <B> to </B> an alternating voltage of several thousand volts taken at the terminals of the transformers <B> 25. </B>
The operation of this oscillator is the same as before.
The frequency of discharges per unit of time, all electrical conditions being equal, is essentially a function of the duration of the projection of the ions from one tube <B> to </B> the other, that is to say function the length of the pipe <B> 30. </B>
To stabilize the operation of this oscillator, it is useful to use some of the energy released in coil <B> 31 at </B> each discharge to create a magnetic field in coil 24.