Dispositif électrique comprenant au moins un tube<B>à</B> décharge luminescente dans une atmosphère gazeuse. La présente invention a pour objet -un dispositif électrique comprenant au moins un tube<B>à</B> décharge luminescente dans<U>une</U> atmo sphère gazeuse. Selon des dispositions connues, dans un compteur comprenant un tel tube, on transfère une décharge luminescente de l'une<B>à</B> l'autre de plusieurs cathodes d'enregistrement de ce tube sous l'effet d'une impulsion d'entrée en déplaçant la surface de luminescence sur la surface de l'une de ces cathodes, de, manière<B>à</B> influencer la tension de décharge de l'une déterminée de deux cathodes adjacentes<B>à</B> cette cathode.
Jusqu'ici, on a utilisé<B>à</B> cet effet des impulsions<B>*</B> ayant pour effet d'ac croître ladite surface de luminescence, éten dant de ce fait la région d'ionisation vers une racine de ladite cathode et abaissant ainsi la tension de décharge d'une cathode dont l'extrémité est adjacente<B>à</B> la racine<B>à</B> laquelle aboutit<B>là</B> décharge. On a cependant également étudié le comportement d'un dis positif de ce genre, lorsqu'on lui applique des impulsions de polarité opposée<B>à</B> celle qu'on vient d'indiquer, c'est-à-dire des impul sions ayant tendance<B>à</B> réduire la surface de luminescence sur une cathode déterminée et<B>à</B> éteindre cette décharge.
On a constaté que l'application de telles impulsions de polarité inverse, provoque le passage de la décharge d'une cathode<B>à</B> l'autre dans le sens opposé au sens normal de pro gression de la décharge, pour lequel le tube a été construit, le compteur comptant alors en arrière . L'étude de ce phénomène a mon tré que ce comportement particulier' de tels tubes est dû au fait que ladite impulsion de polarité opposée, en éteignant la- décharge initiale considérée, provoque une augmenta tion de la différence de potentiel entre cha cune des cathodes et l'anode du tube. Cette augmentation est due<B>à</B> l'absence d'un cou rant de décharge dans une résistance de charge commune<B>à</B> toutes les cathodes.
Parmi celles-ci, la cathode la plus favorisée pour un premier réallumage de la décharge est celle dont la racine est voisine de l'extrémité de la cathode<B>à</B> laquelle aboutissait la décharge qu'on -vient d'éteindre. Ceci parce que des ions de gaz récemment formés présentent la plus grande dénsité dans cette région. Pour cette raison, la cathode dont la racine est voi sine de l'extrémité d'extinction de la cathode <B>à</B> laquelle aboutissait précédemment la<B>dé-</B> charge sera celle<B>à</B> laquelle aboutira une nou.- velle décharge et cette décharge luminescente aboutira tout d'abord<B>à</B> la racine de cette cathode.
Une décharge ayant été ainsi amor cée<B>à</B> la racine dLme nouvelle cathode et cette décharge excluant d'autres décharges dans le tube du fait que le courant de<B>dé-</B> charge est limité par les constantes du cir cuit du tube et ne couvre, qu'une partie de la surface de cette cathode, il s'ensuit que la nouvelle décharge se déplace sur la surface de la cathode,<B>à</B> partir de sa racine jusqu'à son extrémité.
Ce déplacement est<B>dû à</B> un gradient -de champ électrostatique engendré dans l'espace entourant la cathode équipo tentielle parce que la racine de celle-ci est plus éloignée de l'anode commune que son extréniité. La décharge s'étant ainsi déplacée jusqu'à la nouvelle -extrémité est prête, pour un nouveau pas de transfert ou de progres sion effectué sous l'effet d'une, impulsion extinctrice subséquente. Il convient de remar quer que la disposition géométrique des élec trodes de comptage capables de produire ce phénomène est connue. La présente invention concerne -des dispositions particulières spé cialement adéquates pour l'utilisation sûre et efficace d'impulsions extinctrices.
Le dispositif, objet de l'invention, est ca ractérisé en ce que ledit tube comprend une anode et plusieurs cathodes a-Li moins sensi blement équidistantes de cette anode et con formées de manière qu'une partie<B>-de,</B> chacune d'elles soit au moins sensiblement équidistante de ladite anode et d'une autre desdites ca thodes.
Le dessin annexé représente,<B>à</B> titre d'exemple, -deux formes d?exéclition du dispo sitif objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> est une vue en plan, en coupe transversale selon<B>1-1</B> de la fig. 2, d'un tube que comprennent ces formes d'exécution.
La fig. 2 en est une -élévation en coupe, selon 2-2 de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est le schéma électrique d'une première forme d'exécution simplifiée com prenant le tube représenté aux fig. <B>1</B> et 2, et la lig. 4 est le schéma #d'une forme d'exé cution préférée comprenant également le tube représenté aux fig. <B>1</B> et 2.
Le tube représenté aux fig. <B>1</B> et 2 com prend une enveloppe de verre<B>1</B> contenant une anode circulaire 2, en tôle métallique, portée par une connexion<B>3</B> qui fait saillie hors du tube au sommet de l'enveloppe<B>1.</B> Le tube est rempli d'un gaz adéquat, tel que du néon, de l'hydrogène ou de l'argon,<B>à</B> rela- tivement basse pression, par exemple<B>à</B> une pression de 20 mm de mercure. Le tube com prend, en outre, dix cathodes 4<B>à 13</B> qui sor tent du tube par des scellements verre-métal bien connus pour former une rangée circulaire de broches de connexion.
Chacune des catho des 4<B>à 13</B> comprend une racine qui s'élève jusqu'à la hauteur d'un plan médian de l'anode et qui constitue la partie de cette ca thode la plus éloignée du centre de l'anode. <B>A</B> partir de cet endroit, chaque cathode s'in fléchit radialement vers Fintérieur en formant un coude<B>à</B> partirduquel elle se prolonge par une tige dans une direction approximative ment tangentielle<B>à</B> un cercle commun con centrique<B>à</B> l'anode 2 et de plus grand dia mètre que celle-ci, jusqu'à une extrémité ou traverse 14<B>à 23</B> respectivement.
Ces traverses 14<B>à 23</B> sont de préférence disposées radiale- ment par rapport<B>à</B> l'anode et s'étendent jus qu'à des distances égales entre elles de l'anode et du coude disposé entre la tige et la racine de la cathode adjacente. Les traverses 14<B>à 23</B> peuvent de ce fait être considérées comme formant des ponts disposés dans l'espace sé parant la racine d'une cathode, de l'anode. L'enveloppe<B>1</B> est pourvue d'un queusot de pompage 24 scellé.
Dans le dispositif représenté<B>à</B> la fig. <B>3,</B> les cathodes 4<B>à 13</B> du tube représenté aux fig. <B>1</B> et 2 sont reliées<B>à</B> une connexion annu laire commune<B>61,</B> chacune par l'intermé diaire d'une résistance séparée<B>25.</B> Chacune des résistances<B>25</B> est shmitée par -Lui conden sateur<B>26.
Un</B> interrupteur<B>27</B> est disposé de façon<B>à</B> permettre<B>à</B> une, décharge de s#amorcer sur la cathode4qui sert d'électrode de repère, Une tension continue fournie par une source <B>28</B> est appliquée entrela connexion<B>61</B> des ca thodes et la connexion<B>3</B> de l'anode 2 par l'intermédiaire d'une résistance de charge commune<B>32.</B> Des condensateurs -de couplage <B>29</B> et<B>30</B> sont branchés aux bornes de cette résistance pour permettre de lui appliquer des imptilsions d'entrée<B>à</B> partir d'une source reliée aux bornes<B>31.</B> Lorsqu'on ouvre l'inter rupteur<B>27,</B> normalement fermé,
unedécharge est amorcée sur la traverse 14 de la cathode 4. La tension de la source<B>28</B> et les valeurs des résistances<B>25</B> et<B>32</B> sont choisies de manière que la surface de la luminescence entourant chaque cathode soit limitée<B>à</B> la surface de la trave,rs# de cette cathode et<B>à</B> la surface d'une partie<B>dé</B> sa tige égale<B>à</B> environ l'a moitié de la surface de cette traverse.
Dam ces condi tions, la décharge luminescente traverse un voli,une de gaz se trouvant au voisinage du coude de la cathode adjacente, c'est-à-dire que, dans le cas d'une décharge aboutissant <B>à</B> la traverse 14, une région ionisée s'étend dans tout l'espace situé entre cette traverse et <B>le</B> coude de la cathode<B>5.</B> Du fait de la pré sence des résistances<B>25,</B> après la fermeture de linterrupteur <B>27,</B> le potentiel négatif de la cathode 4 est inférieur<B>à</B> celui des autres cathodes, parce qu'une chute de tension se produit dans la résistance<B>25</B> clé la cathode 4 sous l'effet du courant<B>dû à</B> la décharge abou tissant<B>à</B> cette cathode.
Lorsqu'une impulsion de la polarité indi quée est appliquée aux bornes -d'entrée<B>31,</B> la décharge luminescente aboutissant<B>à</B> l'a ea- thode 4 est éteinte. Cependant, du fait que les condensateurs<B>26</B> ont tendance<B>à</B> maintenir les diverses cathodes<B>à</B> leurs potentiels respectifs, l'augmentation, par rapport<B>à</B> l'anode, du po tentiel négatif de toutes les cathode.-,, due<B>à</B> l'extinction de la décharge et<B>à</B> l'annulation du courant de décharge traversant la résis tance<B>32</B> est accompagnée d'un retard en ce qui concerne l'augmentation de la tension de la cathode 4 par rapport<B>à</B> l'anode.
Par con séquent, celle des autres cathodes<B>à</B> laquelle un réamorçage de la décharge se produira<B>dé-</B> pend de la densité des ions au voisinage des différentes cathodes.
Ili. est évident que la décharge se réamor- cera <B>à</B> la cathode<B>5</B> puisque le coude -de cette cathode aétéentouré de ions par la décharge qui vient d'être éteinte et qui aboutissait<B>à</B> la traverse 14. Pour cette raison, comme le potentiel de toutes les autres cathodes au<B>-,</B> mente dans des proportions semblables, celle qui a été entourée de ions,<B>à</B> savoir la cathode <B>5,</B> sera amorcée<B>à</B> partir de son coude.
Lors que l'impulsion d#entrée cesse d'être appli- quée, et en<B>même</B> temps que la décharge s'amorce sur la cathode<B>5,</B> la surface de lu minescence sur cette cathode se déplace le long de celle-ci sous l'effet du gradient de champ électrique, jusqu'à ce qu'elle occupe la même surface de la traverse et de la tige de cette cathode que celle qu'elle occupait pr6cédem- ment sur la cathode 4, dans son état d'équi libre.
Ce transfert se reproduit de la même façon pour chaque position subséquente de la décharge en état d'équilibre sur une ca thode, jusqu'à ce que<B>le</B> cycle de fonctionne ment soit achevé. Etant donné que chaque cathode d'enregistrement est munie d'une ré sistance de charge<B>25</B> séparée, il est possible de transmettre l'information que représente <B>à</B> chaque instant le dispositif, ou de lire cette information<B>à</B> l'aide de moyens bien connus des gens du métier.
Pour faire fonctionner en cascades plusieurs compteurs de décades tels que celui que constitue le dispositif qu'on vient de décrire, il est possible d'utiliser les impulsions de tension apparaissant aux bor nes de la résistance<B>25</B> de la cathode de repère 4 en les transmettant<B>à</B> des bornes<B>33</B> servant de source d'impulkons de fréquence divisée, pour actionner une décade similaire suivante.
Dans le dispositif représent & <B>à</B> la fig. 4, les cathodes alternées 4, 6,, <B>8, 10</B> et 12 du tube<B>1</B> sont réunies<B>à</B> une connexion com mune<B>60,</B> chacune par l'intermédiaire d'une résistance de charge<B>36</B> séparée.
Semblable- ment, les cathodes alternées restantes<B>5, 7, 9,</B> .11 et<B>13</B> sont réunies<B>à</B> une connexion com mune<B>59</B> par Fintermédiaire d'une résistance de charge séparée<B>35.</B> Cette -division des élec- trodes en deux circuits susceptibles d'être excités séparément permet d'appliquer une plus grande différence de potentiel entre deux cathodes adjacentes que cela n'est Possible au moyen des résistances de charge<B>25</B> du dispo sitif représenté<B>à</B> la fig. <B>3,</B> du fait clés faibles courants de décharge parcourant les diffé rents circuits en fonctionnement.
Deux trio des 43 et 44, constituées par les deux moitiés d'une double triode, sont branchées de façon connue et forment un circuit Eceles-Jordan , présenta-nt deux états stables dam chacun desquels Pune, desdites triodes est conduc trice. Chaque impulsion d'entrée est appliquée aux grilles des triodes 43 et 44 par l'intermé diaire de condensateurs 42 et<B>à</B> partir de bor nes d'entrée 41 et a pour effet de rendre con ductrice la triode qui ne l'était pas et de ren dre non conductrice la triode qui était con ductrice.
Le circuit de<B>ces</B> triodes comprend des ré sistances de charge d'anode 49, une source<B>de</B> tension anodique 47, des résistances de fuite de grille<B>57</B> et des résistances de couplage<B>513</B> et 54 shuntées par des condensateurs<B>55</B> et<B>56.</B> Un potentiomètre comprenant -des résistances <B>65</B> et<B>66</B> est agencé pour maintenir les catho des des triodes 43 et 44<B>à</B> un potentiel déter- Mme pax rapport<B>à</B> la masse.
Le dispositif comprend, en outre, deux triodes 45 et 46 constituées par les deux moitiés d'unedouble triode et branchées en cathodynes. Ces tubes servent<B>à</B> coupler le circuit Eceles-Jordan précédemment décrit a-Li tube enregistreur<B>1,</B> <B>à</B> clécharge,dans une atmosphère gazeuse. Des résistances<B>50</B> de valeur élevée couplent l'anode de la triode 43<B>à</B> la grille de la triode 45 et l'anode, de la triode 44<B>à</B> la grille d.e la triode 46.
Lorsque la triode 43 devient con ductrice, la chute de tension produite dans, sa résistance<B>de</B> charge d'anode a poi ureffet, de rendre la grille de la triode 45 moins positive. Il en résulte une -diminution du courant tra versant une -résistance de charge de cathode <B>52</B> de cette triode et une diminution du po tentiel des cathodes 4,<B>6, 8, 10</B> et 12 dont la connexion commune<B>60</B> est directement reliée <B>à</B> la cathode de la triode 45.
En même temps que le -potentiel des cathodes reliées<B>à</B> la con nexion<B>60</B> diminue, il se produit une augmen tation<B>du</B> potentiel des cathodes<B>5, 7, 9, 11</B> et <B>13</B> reliées<B>à</B> la connexion<B>59.</B> Cette augmenta tion provient du fait que la triode 44,devient non conductrice lorsque la triode 43 devient conductrice, si bien quune tension positive élevée est appliquée<B>à</B> la grille de la triode 46. Une forte chute de tension est ainsi pro duite, dans la r & s-ista-nee de charge de cathode <B>52</B> de la triode 46, si bien que le potentiel de la connexion commune<B>59-</B> augmente, cette connexion étant reliée<B>à</B> la cathode de la triode 46.
Inversement, lorsque la triode 44 devient conductrice, les potentiels des cathodes reliées <B>à</B> la connexion<B>59</B> diminuent et les potentiels des cathodes reliées<B>à</B> la connexion<B>60</B> aug mentent.
Des redresseurs 64, qui peuvent être cons titués par des diodes<B>à</B> cathode chauffée ou par des diodes<B>à</B> cristal, font partie de deux circuits auxiliaires identiques destinés<B>à</B> faire coïncider momentanément les potentiels (le cathodes adjacentes du tube<B>1.</B> Cette coïnci dence est obtenue du, fait que lesdits circuits comprennent chacun un condensateur<B>62,</B> une résistance élevée<B>63</B> et un redresseur 64 et présentent, par conséquent, des constantes de temps totalement différentes selon la pola rité des impulsions apparaissant aux grilles des triodes 45 ou 46.
Ainsi, ces circuits auxi liaires s'opposent<B>à</B> une augmentation bnis- que du potentiel de la grille de l'une qael- conque des triodes 45 ou 46 du fait que les redresseurs sont conducteurs pour cette pola rité de variations de tension, si bien que les condensateurs<B>62</B> sont entièrement efficaces et s'opposent<B>à</B> ces variations de tension. Ce pendant, 'pour une brusque diminution du potentiel de l'une quelconque des grilles, le redresseur 64 correspondant n'est pas conduc teur et permet ainsi une modification du potentiel de cette grille dans le sens négatif aussi rapide que le permettent les a-Litres cons tantes de temps du dispositif.
Grâce<B>à</B> la pré sence de ces circuits présentant pratiquement une constante -de 'temps dans un seul sens, l'augmentation -du potentiel,de l'une quelcon que -des connexions<B>59</B> et<B>60</B> est retardée, sans que la diminution du potentiel de I'Lautre de ces connexions ne soit. retardée, lors d'im brusque changement des états de conduction respectifs des triodes 43 et 44 provoqué par une impulsion -d'entrée appliquée aux bornes 41.
Pour cette raison,<B>à</B> chaque modification des potentieb respectifs de cathodes adjacen tes du tube<B>1,</B> les deux cathodes adjacentes reçoivent une décharge simultanément pen dant un court espace de temps, grâce<B>à</B> la coïncidence des potentiels réduits de cathodes adjacentes. Cette coïncidence assure un trans fert forcé de la décharge<B>à</B> partir de la tra verse de l'une des cathodes jusquau coude de la cathode adjacente correcte.
On a constaté que les capacités réparties des électrodes, con jointement avec les lois physiques d'établisse ment et d'extinction des décharges 1-umincs- contes, peuvent assurer Lui effet de co7inci- dence suffisant pour permettre de supprimer les éléments accessoires<B>62, 63</B> et 64.
Pour provoquer l'amorçage de la décharge air la cathode 4, on ouvre momentanément des interrupteurs<B>37, 38</B> et<B>39,</B> normalement fermés. Cela a pour effet de rendre la triode 43 conductrice au moment où l'interrupteur <B>39</B> est réformé et -de faire diminuer le poten tiel de la connexion<B>60,</B> si bien qu'une<B>dé-</B> charge s'amorce sur la seule cathode 4.
Lors qu'une impulsion négative parvient aux bor nes d'entrée 41, les états de conduction respee- tih des triodes 43 et 44 sont inversés, mais, grâce<B>à</B> l'effet du condensateur<B>62,</B> le poten tiel. de la connexion<B>60</B> n'augmente pas immé- diatement, si bien que les cathode & 4 et<B>5</B> sont momentanément maintenues<B>à</B> clos potentiels approximativement égaux.
Cet état de choses<B>a</B> pour conséquence une double décharge luminescente: l'une aboutissant<B>à</B> la traverse de la cathode 4 et l'autre au coude de la cathode<B>5. Il</B> ne peut<B>y</B> avoir de doute quant<B>à</B> la position de la lu minescence sur la cathode<B>5 à</B> cet instant parce que la surabondance clé ions produits par la décharge aboutissant<B>à</B> la traverse 14 a immanquablement pour effet dassurer l'amorçage d'une décharge sur le coude -de la c at 'hoc le 5. L'action de retard <RTI
ID="0005.0022"> dit condensa- tour <B>62</B> est très brève et le potentiel de la connexion<B>60</B> et de la cathode 4 augmente, si bien que la décharge sur cette cathode s'éteint grâce<B>à</B> la présence d'une résistance de charge commune 48 qui est dimensionnée -de façon<B>à</B> être incapable de laisser passer normalement un courant correspondant<B>à</B> une décharge aboutissant<B>à</B> plus #d'une cathode.
Une<B>dé-</B> charge luminescente unique ayant été amor cée sur le coude de <B>la</B> cathode<B>5,</B> cette<B>dé-</B> charge se déplace le long de l'a surface de cette cathode sous l'effet du gradient électro statique<B>dû à</B> la configuration géométrique du tube et se stabilisé sur la traverse de la cathode<B>5.</B> Ce déplacement de la décharge luminescente sur la, surface de l'a cathode<B>5</B> a cependant pour conséquence de transporter la région ide grande -densité en ions loin de la cathode 4 et de la faire entrer en contact intime avec la tige -de la cathode<B>6.</B> Par coin- séquent,
l'impulsion & entrée suàvante produit des effets similaires, mais inverses de, ceux qu'on vient de décrire, pour transférer la<B>dé-</B> charge jusqu'à la traverse de la cathode<B>6.</B> Ce proce,#sus se répète en série et assure un fonc tionnement d'enregistrement cyclique du tube <B>1</B> sous l'effet d'impulsions d#entrée successi ves. Pour lie fonctionnement en cascade, les impulsions apparaissant aux bornes de la ré sistance de charge<B>36</B> de la cathode de repère 4 sont transmise,-,<B>à</B> des.bornes de sortie 40.
On se rendra compte que de nom breuses formes géométriques différentes peu vent être données aux cathodes du tube,<B>1</B> par les gens du métier poux obtenir des transferts de décharge huninescente tels que ceux<B>dé-</B> crits ci-dessus, une partie -de chacune des<B>ca-</B> thodes de toute forme d'exécution étant au moins sensiblement équidistante de l'anode et dune autre cathode de cette forme d'exécu tion.
Une caractéristique importante des dis positifs décrits est constituée par des eatho- des dont la surface de luminescence présente deux points ou deux surfaces entre lesquels<B>il;</B> existe une telle différence d'intensité de champ électrique que la décharge ayant été amorcée en un premier<B>de</B> ces points ou de ces surfaces se déplace jusqu'au second au quel elle se fixe<B>à</B> l'état, d'équilibre.
<B>Il</B> convient de remarquer que, avec la, con figuration géométrique décrite en référence aux Tig. <B>1</B> et 2, lie gradient deGhamp électri que produit le long<B>de</B> la tige allongée de cha cune des cathodes et qui provoque<B>le</B> déplace ment de la décharge luminescente le long de cette tige, n'est pas seulement<B>dû</B> au gradient d'espace géométrique séparant chaque cathode de l'anode,<B>à</B> partir de la traverse de cette cathode jusqu'à sa racine, mais également au fait que les extrémités de la traverse de cha que cathode présentent un rayon de courbure beaucoup plus petit que celui du coude re- courb6 de manière continue et reliant sa tige <B>à</B> sa racine et que, par conséquent,
le champ électrique est beaucoup plus concentré au voi sinage de cette traverse que le long de cette tige.