Tube à cathode froide à décharge séquentielle La présente invention concerne un tube électronique à cathode froide à décharge sé quentielle, et plus particulièrement un tube du type décrit dans le brevet suisse No 315721.
Ledit brevet concerne un tube à cathode froide et à décharge séquentielle en atmosphère gazeuse tels que ceux décrits dans le brevet No 271240, dans lesquels les intervalles sont conformés de manière à concentrer la décharge de chaque intervalle dans le voisinage de l'in tervalle suivant et au moyen desquels le cou plage d'ionisation et de champ avec l'intervalle suivant est plus grand qu'avec l'intervalle pré cédent. Dans des formes d'exécution particu lières du premier des brevets cités ci-dessus, les électrodes d'une rangée ordonnée d'inter vapes de décharge sont construites et disposées de manière à favoriser le transfert de la dé charge d'un intervalle à l'autre, à la suite le long de ladite rangée, dans un sens plutôt que dans l'autre.
Les intervalles successifs se diffé- rencient en ce qu'ils présentent des cathodes de différentes formes, un groupe de cathodes constitué par les cathodes d'un genre connu sous le nom de cathodes d'emmagasinage, com prenant deux parties, une première partie ou prolongement, adjacente à l'intervalle précé demment en cours de décharge, et une seconde partie ou plaque qui en est éloignée.
On s'ar range pour que la décharge entre la plaque de la cathode et l'anode commune ait un vol- tage de maintien plus bas que celui entre le prolongement et l'anode' tandis que la dernière partie vient en état de décharge anormale pour un plus petit courant que pour la partie cor respondant à la plaque. Quand, par suite, du couplage par ionisation à partir de la décharge dans l'intervalle précédent, la décharge se pro duit à la cathode d'emmagasinage, la lueur ca thodique commence d'abord au prolongement de la cathode puis est transférée à la plaque.
Entre les cathodes d'emmagasinage sont dis posées des cathodes de transfert qui dans quel ques formes d'exécution sont de forme plate comme les plaques des cathodes d'emmagasi nage. Le tube est connecté par une résistance d'anode commune à une batterie de voltage suffisant pour maintenir la décharge à une ca thode seulement à la fois ;. les cathodes d'em magasinage sont connectées à la borne néga tive de la batterie à travers des circuits com portant des résistances et des condensateurs ; d'un autre côté, les cathodes de transfert sont polarisées positivement par rapport aux ca thodes d'emmagasinage et sont connectées à une borne à laquelle on applique des impul sions négatives.
Si l'on suppose que la décharge est maintenue sur la partie plate d'une cathode d'emmagasinage et si une impulsion négative est appliquée aux électrodes de transfert, la décharge se produira à la cathode de transfert la plus proche de la plaque de la cathode ; la résistance d'anode commune, dans un des modes possibles de fonctionnement, assure une chute de voltage telle que la décharge ne peut plus être maintenue à la cathode d'emmagasi nage.
Quand l'impulsion négative appliquée à l'électrode de transfert cesse, cette dernière étant polarisée positivement par rapport aux cathodes d'emmagasinage, la décharge cesse ; l'intervalle associé avec l'intervalle de décharge suivant est alors amorcé par suite du couplage par ionisation à partir de la décharge à la ca thode de transfert, tandis que la charge emma gasinée par le condensateur du circuit résis- tance-capacité de la cathode d'emmagasinage, précédemment en cours de décharge, l'empê che de fonctionner de nouveau immédiatement. La décharge se déplace alors le long du pro longement de la cathode d'emmagasinage sui vante et s'établit sur sa plaque.
Le résultat final de l'application de l'impulsion négative à toutes les électrodes de transfert est de transférer la décharge cathodique d'une des cathodes d'em magasinage à la suivante ; il est évident que le transfert peut être effectué dans une direction seulement le long de la rangée.
Pour de nombreuses applications il serait avantageux, lorsqu'il est possible, dans un tube tel que décrit ci-dessus, de transférer la dé charge dans les deux directions, le long de la rangée de cathodes. La présente invention pré voit une modification de la construction du tube tel que le transfert de la décharge d'un intervalle de décharge à un autre puisse être fait successivement le long de la rangée d'in tervalles dans une direction quelconque suivant que les signaux sont appliqués à l'une ou à l'autre d'une paire de bornes de transfert.
Le tube selon la présente invention est ca ractérisé en ce qu'il comprend un premier, un second et un troisième ensemble de cathodes alignées en rangées respectives, chaque ca thode comprenant au moins deux parties con tiguës coopérant avec une anode pour former des intervalles de décharge correspondants dont les voltages de maintien et les courants de sa turation diffèrent, les parties identiques de tous les intervalles ayant sensiblement les mêmes ca ractéristiques de courant et de voltage de décharge, chaque cathode de la première ran gée étant placée à l'opposé d'une cathode cor respondante de la troisième rangée, la paire de cathodes ainsi formée étant placée, longitudi nalement, entre une paire de cathodes adja centes de la seconde rangée,
cette rangée étant disposée au milieu entre les deux autres ran gées, les cathodes des deux dites paires étant conformées de sorte que, lorsqu'une impulsion est appliquée en commun à toutes les cathodes de la première rangée, une décharge qui est maintenue à une des cathodes de la seconde rangée peut être transférée à la - cathode sui vante de ladite rangée dans une direction déter minée et que, lorsqu'une impulsion est appli quée de façon analogue aux cathodes de la troisième rangée, ladite décharge est transfé rée le long de la seconde rangée dans la direc tion inverse.
Le dessin représente, à titre d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de l'invention. La fig. 1 montre schématiquement un tube à décharge et les circuits associés la fig. 2 montre, sous forme de diagramme, la disposition des trois rangées de cathodes du tube de la fig. 1.
Le tube 1 montré à la fig. 1 comprend trois ensembles de cathodes alignées en rangées res pectives. La disposition de ces rangées est mieux visible à la fig. 2. On y reconnaît une rangée médiane constituée par des cathodes d'emmagasinage 21, 22 et 23. A la fig. 1, les cathodes d'emmagasinage portent les numéros de référence 2, 3, 4 et 5. De chaque côté de la rangée médiane sont disposées des rangées de cathodes de transfert. A la fig. 2, une de ces rangées de cathodes de transfert comprend les cathodes 24, 26 et 28 et l'autre les cathodes 25, 27 et 29.
A la rangée des cathodes 24, 26 et 28 correspond la rangée des cathodes 7, 9 et 11 de la fig. 1 et à la rangée des cathodes 25, 27 et 29 celle des cathodes 6, 8 et 10 de la fig. 1. On voit que les cathodes de transfert d'une des rangées sont chacune disposées à l'opposé de la cathode de transfert correspon dante de l'autre rangée pour former des paires 6 et 7, 8 et 9, 10 et 11, disposées entre des paires de cathodes d'emmagasinage adjacentes. Les flèches sur les cathodes indiquent qu'elles sont conformées de manière à favoriser le trans fert de la décharge dans le sens indiqué plutôt que dans le sens inverse.
Les cathodes d'em magasinage sont bidirectionnelles, en ce sens que le transfert est favorisé de la cathode 3, par exemple, vers l'une des cathodes de trans fert 9 ou 6 plutôt que vers les cathodes 8 ou 7. Les cathodes d'emmagasinage sont connec tées à la masse à travers les résistances 12, 13, 14 et 15 respectivement ; les cathodes de trans fert 6, 8 et 10 sont connectées à la borne 16, tandis que les cathodes de transfert 7, 9 et 11 sont connectées ensemble à la borne 17 ; tou tes les cathodes de transfert sont normalement polarisées au-dessus du potentiel de la masse par des moyens qui n'ont pas été représentés. Une anode commune 18 est connectée par une résistance 19 à la borne positive d'une batterie 20 dont la borne négative est connectée à la masse.
Supposons qu'une décharge existe à la ca thode 3, cette cathode est conformée de ma nière que le couplage par ionisation avec cha cune des cathodes de transfert 9 et 6 soit le même et plus grand que le couplage avec les cathodes 7 et 8. Si une impulsion négative est appliquée à la borne 17, une décharge s'amorce à .la cathode de transfert 9 et la chute de po tentiel dans la résistance 19 est suffisante pour éteindre la décharge à la .cathode 3. Pourvu que l'impulsion négative soit de durée suffi sante pour permettre la diminution nécessaire de l'ionisation résiduelle à la cathode 3, la ca thode d'emmagasinage 4 sera plus préionisée que la cathode 3 du fait qu'elle est plus près de la décharge à la cathode 9.
A la disparition de l'impulsion négative, la cathode 4 s'allu mera donc de préférence à la cathode 3 et la décharge aura été effectivement transférée de. la cathode d'emmagasinage 3 à- la cathode d'emmagasinage 4. Une autre impulsion appli quée à la borne 17 transférera la décharge dans la même direction à la cathode d'emma gasinage 5 ; si, toutefois, une impulsion néga tive était appliquée à la borne 16, la décharge étànt établie sur la cathode d'emmagasinage 4, la cathode de transfert 8 s'allumerait et retrans- férerait la décharge à la cathode 3 à la fin de l'impulsion.
En se reportant maintenant à la fig. 2, on voit que les surfaces de décharge des trois ca thodes d'emmagasinage sont indiquées schéma tiquement en 21, 22 et 23 et trois paires de cathodes de transfert sont montrées en 24-25, 26-27, 28-29. Chaque cathode de transfert comprend un prolongement 30 et une plaque 31. Les électrodes de transfert d'une paire sont placées à l'opposé l'une de l'autre, dans le même plan mais avec les prolongements diri gés en sens inverse, les prolongements des ca thodes 24, 26 et 28 se dirigeant vers la gauche de la figure et celles des cathodes 25, 27 et 29 vers la droite.
Les cathodes d'emmagasinage comprennent chacune une plaque 32 à deux angles opposés de laquelle sont disposés des prolongements 33 et 34 respectivement.
Les prolongements 33 sont disposés de ma nière à être en ligne et à faire saillie du même côté des plaques de cathode que les prolon gements des cathodes de transfert 24, 26 et 28, tandis que les prolongements 34 sont en ligne avec les prolongements des cathodes de transfert 25, 27 et 29. On remarquera que si la cathode 22 est amorcée et que la plaque est pratiquement complètement couverte par la lueur, le couplage avec les prolongements des cathodes 27 et 28 présente approximativement la même valeur pour les deux cathodes, mais il est plus grand que le couplage avec les câ- thodes 26 et 29 qui sont plus éloignées.
Si, maintenant, une impulsion négative est appli quée aux cathodes 24, 26 et 28, la lueur ca thodique sera transférée au prolongement de la cathode de transfert 28 et, de là, sur sa pla que de cathode ; à la fin de l'impulsion, la lueur sera transférée au prolongement 33 de la cathode 23 et, de là, à la plaque 32. De même, si les cathodes de transfert 25, 27 et 29 avaient été excitées par une impulsion, le transfert se serait produit dans la direction op posée vers la cathode de transfert 21.
II est clair que, bien qu'une rangée rectili gne ait été représentée aux fig. 1 et 2, le prin cipe décrit peut être appliqué à une rangée circulaire. Dans une construction pratique du tube, des plaques de contrôle de champ pré vues de manière à éviter l'extension du champ au-delà des surfaces désirées seront disposées contre ces surfaces.