Procédé de fabrication d'une électrode émissive creuse La présente invention a pour objet un pro cédé de fabrication d'une électrode émissive creuse pour tube à décharge électrique en atmosphère gazeuse, dans lequel la préparation de la substance destinée à produire la matière émissive comprend la fusion de cette subs tance, fusion effectuée à l'intérieur d'une pièce creuse qui servira de support pour la matière émissive et qui est, au moins en partie, métal lique, cette pièce présentant au moins une fente étroite faisant communiquer sa cavité avec l'espace qui l'entoure.
Il est connu de garnir intérieurement de matière émissive une pièce creuse par un pro cédé au cours duquel on fait fondre dans la cavité de cette pièce une substance telle que du bioxyde de baryum ou de l'hydrate de baryum. Cette fusion peut être accompagnée d'une transformation chimique de cette substance ; elle a pour but de faire adhérer à la paroi de la cavité ladite substance ou les composés en lesquels la fusion l'a transformée. Après la fu sion, lors du pompage du tube à décharge, on effectue un traitement de formation qui ter mine la transformation de ladite substance en matière émissive.
La pièce creuse peut être fabriquée par em boutissage, mais ce procédé peut être malaisé ou même impossible pour certaines formes comportant des angles vifs et pour certains mé taux cassants, le molybdène par exemple.
Si la pièce creuse est obtenue par agrafage ou emboîtement, elle comporte au moins une fente à l'endroit de l'agrafage ou entre les par ties emboîtées. Cette fente est très étroite, mais constitue cependant un passage par lequel une partie de la substance destinée à produire la matière émissive s'échappe de la cavité de la pièce creuse lorsqu'elle est fondue et se répand sur la surface extérieure de la pièce creuse.
Ceci a plusieurs inconvénients : d'une part la quantité de matière émissive que comportera l'électrode est diminuée, cette réduction étant variable d'une électrode à l'autre selon que les fentes sont plus ou moins étroites ; d'autre part la surface extérieure de la pièce creuse est souillée et, après la formation, sera recouverte de matière émissive, ce qui facilitera la forma tion de la tache cathodique sur cette surface, provoquant une pulvérisation de métal, qui se dépose sur l'enveloppe en verre, et même une fêlure de celle-ci, si l'électrode est très près de l'enveloppe.
La présente invention remédie _ à cet incon vénient tout en' permettant l'utilisation d'une pièce creuse obtenue par agrafage, ou par em boîtement, ou par agrafage et par emboîte ment. Le procédé selon l'invention est carac- térisé par le fait qu'avant de faire fondre ladite substance dans la pièce creuse, on fait au moins ramollir de l'émail puis on le fait se solidifier dans ladite fente.
On peut, par exemple, mettre de la poudre d'émail sur la surface métallique externe de la pièce creuse, puis la faire fondre au chalumeau ou par chauffage de la pièce par induction à haute fréquence. Si la couche d'émail, une fois solidifiée, recouvre toute la surface externe de la pièce, elle constitue une sécurité supplémen taire contre la production de taches cathodi ques sur la surface externe.
Un exemple de mise en aeuvre du procédé selon l'invention va être décrit ci-après en se référant aux dessins ci-joints dans lesquels la fig. 1 représente une pièce creuse en coupe suivant 1-1 de la fig. 2 ; la fig. 2 représente la même pièce vue en plan.
La pièce creuse représentée est garnie d'émail, mais non de matière émissive, ni de la bague isolante dont son orifice 6 sera coiffé pour empêcher que des décharges ne partent du pourtour de cet orifice. On a représenté également les arrivées de courant 1 et 2 à l'électrode, arrivées qui, avant que l'on dépose de l'émail sur<B>là</B> pièce creuse, sont soudées à celle-ci et sont scellées dans une perle ou dans un pied, du même verre que celui de l'enve loppe du tube qui comportera cette électrode.
La pièce creuse est formée d'un tube 5 et d'un fond 3, emboîtés l'un dans l'autre. Le tube 5 est un cylindre obtenu en enroulant un rectangle de tôle de molybdène de 0,1 mm d'épaisseur; un agrafage 7 empêche ce cylin dre de se dérouler. Le fond 3, également en molybdène de 0,1 mm d'épaisseur, est em bouti.
L'emboîtement du tube 5 dans le fond 3 assure de façon non étanche la fixation de ces pièces l'une à l'autre : ces deux pièces ont des points de contact, mais entre ces points de con tact, et notamment au voisinage de l'agrafage, existe une fente 8 par laquelle un liquide peut s'écouler même si le fond est bien ajusté sur le tube 5. L'agrafage 7, lui non plus, n'est pas étan che et un liquide peut passer dans la fente qui sépare les plis constituant cet agrafage. Cette fente est particulièrement nuisible si le liquide est constitué par une substance que l'on trans formera ensuite en matière émissive.
Afin de rendre les figures plus claires, on y a fortement exagéré les jeux dans l'agrafage et entre le tube 5 et le fond 3.
Pour rendre étanche la pièce creuse 3, 5, on peut opérer de la façon suivante : on met en suspension dans de l'eau de l'émail en pou dre très fine. On dépose ensuite un peu de cette suspension sur la surface externe de la pièce creuse, le long de l'agrafage et au débouché de la fente 8. On chauffe ensuite la pièce 3, 5 dans une flamme, de façon à faire fondre l'émail, ou tout au moins à le ramollir suffi samment pour qu'il rentre dans les fentes ; puis on laisse refroidir.
On peut déposer l'émail, non seulement au voisinage des fentes à obturer, mais également sur toute la surface externe de la pièce creuse et sur les extrémités des arrivées de courant ; ce dernier cas est celui des fig. 1 et 2, dans lesquelles l'émail 4 est représenté en ponctué. On empêche ainsi les décharges électriques de se produire sur la surface externe de la pièce creuse.
Si la substance que l'on fondra à l'intérieur de la pièce creuse pour produire la matière émissive est du bioxyde de baryum, on peut utiliser comme émail du borate de calcium : au rouge cerise, ce sel est suffisamment fluide pour qu'il pénètre bien dans les fentes ; à la température voisine de 5000 C à laquelle on porte la pièce creuse pour faire fondre le bi oxyde de baryum, il est solide ou tout au moins suffisamment visqueux pour ne pas être chassé des fentes par le bioxyde de baryum fondu. La température de fusion du borate de calcium n'est cependant pas suffisamment haute pour que le molybdène soit oxydé d'une façon ex cessive lorsqu'on a fait pénétrer le borate de calcium dans les fentes.
La fabrication de l'électrode est terminée, par exemple, en disposant du bioxyde de ba- ryum dans la cavité de la pièce creuse, en chauffant cette piècé au chalumeau ou par in duction à haute fréquence à la température de fusion du bioxyde de baryum pendant le temps nécessaire à une bonne répartition du produit sur la paroi interne de l'électrode. Après re froidissement, on introduit sur l'électrode une bague isolante, en stéatite par exemple, puis on soude la perle ou le pied sur laquelle elle est montée, soit à une enveloppe de tube élec tronique, soit à un tronçon de tube qui sera ultérieurement soudé à une telle enveloppe.
A la température à laquelle sera portée l'électrode pendant sa formation, l'émail se ramollira, d'où un collage de la bague sur le tube 5, ce qui empêchera cette bague de tomber au cours des manipulations du tube.
Les électrodes ainsi fabriquées, utilisées dans des tubes à vapeur de mercure à basse pression, présentent une durée de' vie du même ordre que celle des électrodes froides, tout en ne produisant qu'une chute de tension peu su périeure à celle des électrodes chaudes filamen- taires.
En variante, la pièce creuse peut, par exem ple, être conique, ou tronconique, être faite en un métal autre que le molybdène, par exemple en fer, en nickel, en tungstène. La substance destinée à produire la matière émissive peut être de l'oxyde de baryum ou de l'hydroxyde de baryum plus ou moins hydraté ; ces produits peuvent être mélangés l'un avec l'autre, ou avec d'autres substances : poudre de tantale, autres composés alcalino-terreux. D'autres émaux que le borate de calcium peuvent être utilisés, no tamment lorsqu'on doit faire fondre dans la pièce creuse une autre substance que le bi oxyde de baryum. L'émail peut être déposé par trempage de tout ou partie de l'électrode dans un bain d'émail en fusion.