CH332305A - Tube électronique - Google Patents

Description

Tube 6Ieetronique La presente Invention a pour objet un tube electronique ; celui-ei peut notamrnent consti- tuer un tube double ä enveloppe de ceramique.

Elle a pour but, entre autres, de creer un tube compaet et robuste, dopt Fenveloppe est formee par un empilage d'61ements permettant de realiser divers types de tubes, tels que des duo-diodes, des duo-triodes et des duo-tetrodes. La description qui va suivre et qui est faite en regard du dessin annexe et donne ä titre d'exemple non limitatif, se rapporte ä diverses formes d'execution du tube objet de la pre- sente Invention.

La fig. 1 est une vue etalde dune double- diode.

La fig. 2 est une vue en coupe axiale de la diode de la fig. 1, assemblee.

La fig. 3 est une vue en elevation de celle-ci.

La fig. 4 est une vue en coupe horizontale dune variante du dispositif de support de la cathode.

Les fig. 5, 6 et 7 sont des vues similaires ä celles des fig. 1 ä 3 montrant une double- triode.

Les fig. 8, 9 et 10 sont des vues sembla- bles montrant une double-tetrode. Dans la forme d'ex6cution reprdsent6e aux fig. 1, 2 et 3, il y a une enveloppe toute en c6ramique dont la forme genorale est celle d'un cylindre plat. Si Fon suppose que ce tube est de la categorie des tubes recepteurs, les figures sont ä tfes grande 6chelle cär les tubes reels ont un diametre de Fordre de 25 mm environ. L'enveloppe se compose de deux parois d'ex- tr6mit6 2, superieure et inferieure, en c6rami- que et dune paroi laterale cylindrique 4 dgale- ment en ceramique. La c6ramique utilisee pour Fenveloppe est, de prdference, ä Base d'alumine, les c6ramiques de ce genre ayant une Bonne r6sistance mecanique et etant capables de r6sis- ter aux temperatures elevees. D'autres c6ra- miques du commerce, comme celles ä Base de zircone, peuvent egalement etre utilis6es.

Pour faciliter Fassemblage, les el6ments formant les parois s'emboitent, afin d'assurer leur alignement automatique. Dans 1e tube re- pr6sente, des rainures ou feuillures sont m6na- g6es 1e long des Bords de ces elements afin de former des joints ä redan. Les parois en ce- ramique sont rdunies entre elles 1e long des joints 6 superieur et inf6rieur, ä Faide dun m6tal formant des scellements tenant 1e vide. Ces joints servent egalement de conducteurs d'entr6e aux electrodes, ainsi qu'il Sera decrit ci-apres.

Les scellements de c6ramique ä c6ramique peuvent etre effectues de diverses fapns en utilisant les techniques connues de la m6talli- sation et du brasage. Ainsi par exemple, les surfaces opposees de la c6ramique au droit des joints peuvent etre recouvertes dune couche de poudre m6tallique finement divisee, puis chauffees pour fritter les particules m6talliques sur la cdramique. Un procede satisfaisant con- siste ä recouvrir la c6ramique d'un m61ange de poudres de molybdene et de manganese, et de la chauffer dans de 1'hydrogene ä une temp6ra- ture de 13500 C environ. 0n obtient ainsi une mince couche m6tallique solidement fix6e ä, la cdramique. La zone frittde est ensuite, de prU6rence, recouverte dun d6pöt 61ectrolyti- que de nickel, afin d'obtenir une surface me- tallique r6sistante. Une autre technique de m6tallisation consiste ä d6poser au pinceau sur la c6ramique des poudres d'hydrure de titane ou de zirconium, puis ä chauffer dans 1e vide jusqu'ä environ 12000 C.

Les pieces en c6ramique mdtallisees peu- vent ensuite eire brasees ou soud6es ensemble avec de la soudure ä 1'argent ou avee des bra- sures telles que les alliages argent-cuivre, or- cuivre ou des alliages similaires. Les brasures peuvent etre realisees facilement apres emboi- tage des sections d'enveloppe et apres avoir dispos6 sur les joints des anneaux de fil de sou- dure, en chauffant 1'ensemble, Jans un four ap- proprie, jusqu'au point de fusion de la soudure. La soudure ou la brasure coule entre les sur- faces m6tallis6es du joint,, et an obtient un joint tenant bien 1e vide et de Bonne rAistance me- canique. Ce joint constitue egalement un Bon conducteur electrique traversant 1'enveloppe.

Dans 1e tube represent6, les parois extre mes 2 constituent les änodes de la double- diode, les faces int6rieures de ces parois en c6ramique etant m6tallis6es, comme il a 6t6 d6crit ci-dessus, pour former la surface active des anodes B. La ceramique, par exemple ä Base d'alumine, est relativement Bonne con- ductrice de la chaleur et dissipe convenable- ment la chaleur ddgag6e dans les petits tubes ayant une dissipation anodique relativement faible. Les Bornes 11 de sortie des anodes sont egalement formees par des surfaces metallis6es se irouvant 1e long des Bords des parois termi- nales, autour desquelles elles forment des an- neaux. Comme 1e montre la fig. 2, les surfaces int6rieures des anodes et leurs Bornes associees sont connectees dlectriquement par les r6gions RTI ID="0002.0277" WI="16" HE="4" LX="1101" LY="370"> metallisdes qui traversent les joints.

La cathode est logee au centre entre les deux parois extremes, et est commune aux deux diodes. Elle comprend un organe en forme de bouton form6 par deux parties m6talliques en forme de coupes 13, en nickel par exemple, dopt les surfaces exterieures sont recouvertes dune matiere 6mettant des dlectrons 14 telle que les oxydes de baryum-strontium couram- ment utilis6s. Je bouton cathodique est sup- port6 par un montage en forme d'6toile com- prenant quatre tiges mdtalliques radiales 16 passant dans des trous m6nages dans la paroi lat6rale 4. L'interieur de ces trous est m6ta1- lis6 et les tiges y sont bras6es en 17. Les deux coupes mkalliques 13 de la cathode sont sou- d6es par points par leurs oreilles 18 ä trois des quatre tiges 16, afin d'obtenir une Bonne fixation du bouton cathodique.

L'616ment chauffant de la cathode com- prend une spirale plate de fil chauffant 19 noyee Jans une matiere isolante appropri6e 21. L'une au moins des tiges 16 passe ä 1'interieur du bouton cathodique ä travers un trou de plus grand diametre pratiqu6 entre les e16ments m6- talliques 13, de maniere ä etre isolee de la cathode ; elle est connectee ä l'une des extre- mit6s de la spirale 19 et forme ainsi un con- ducteur d'amenee du courant de chauffage. Lautre extr6mite du filament chauffant est con- nect6e ä l'une des autres tiges d'entr6e.

Au lieu de monter 1e bouton cathodique directement sur 1'extr6mite int6rieure des tiges 16, ainsi qu'il est represent6 sur les fig. 1 et 2, il peut etre avantageux d'utiliser un montage diff6rent permettant une dilatation radiale du bouton lorsque la cathode est chauff6e. Ceci est rdalise dune fagon simple en coupant les tiges en deux pieces, et en d6calant les deux par- ties des tiges comme 1e montre la fig. 4, les parties principales 16 6tant fix6es aux parois de 1'enveloppe, tandis que les parties courtes 22 des tiges sont fix6es au bouton cathodique. Les deux parties des tiges sont ensuite reunies par des Bandes metalliques 23 soudees aux ex- tr6mit6s des tiges et partant tangentiellement du bouton cathodique. Ces Bandes sollt plac6es de champ 1e long du bouton cathodique de Sorte que ce dernier est maintenu rigidement par rapport ä la dimension axiale du tube, ce qui est important pour maintenir 1'intervalle desir6 entre la cathode et les anodes. En meme temps, les Bandes offrent une certaine flexibi- lit6 radiale permettant de compenser la dilata- tion dans ce sens. Ceci supprime les contraintes qui pourraient s'exeröer Sur les tiges -de support et Sur 1e bouton et 6vite la deformation ou la torsion des tiges. L'agencement represent6 ä la fig. 4 presente 6galement un autre avantage en ce sens qu'il permet de fabriquer, sous forme d'un e16ment complet, 1'ensemble de la cathode et de soll dispositif de chauffage; y compris les tiges 22 et les Bandes 23, e16ment qui peut etre mont6 dans 1e tube par une simple sou- dure des Bandes 23 Sur les tiges 16.

Pour la clart6 du dessin, les zones m6tal- lisees ont 6t6 represent6es avec une 6paisseur appr6ciable. En realit6, ce sollt de fines cou- ches metalliques, de fordre de 0,12 mm, qui se presentent sous forme de pellicules m6talli- ques ä la surface de la c6ramique. De telles zo- nes m6tallisees ont une Bonne conductivit6 61ectrique, forment d'excellentes Bornes de sor- tie et sollt ideales pour les op6rations de bra- sure.

Les differentes sections de la paroi en ce- ramique sollt d'abord m6tallisees Sur les sur- faces representees ä la fig. 1. Les tiges 16 sollt ensuite brasees en place et 1e bouton cathodi- que est fixe Sur les tiges, apres quoi la cathode est recouverte de la couche de matiere 6met- trice 14. 0n obtient ainsi un sous-ensemble se par6 comprenant, comme 1e montre la fig. 1, la paroi laterale 4 et la cathode termin6e.

Le vide peut etre fait Jans 1e tube de diffe rentes manieres. Si an 1e d6sire, un tube de pompage appropri6 (non repr6sente) peut etre pr6vu ; ce tube traverserait 1'enveloppe et se- rait par exemple un petit tube m6tallique cou- rant qui serait ecras6 apres 1e vidage du tube electronique. Si Fon utilise un tel tube de pom- page, les parois de 1'enveloppe devront etre d'abord brasees entre elles aux joints 6, puls 1e vide Sera fait dans 1e tube de la maniere ha- bituelle.

11 est toutefois pr6ferable d'6viter 1e tube de pompage en faisant 1e vide sous cloche. Dans ce cas, les e16ments du tobe, represent6s ä la fig. 1, sollt plac6s sous. une cloche, ou dans une chambre ä vide, les parois extremes 2 etant encore s6par6es de 1ä paroi 4 ; un montage special est prevu dans la cloche pour mainte- nir les parties du tube de fagon appropriee. Le vide est alors fait sous la cloche, donc dans 1e tube et la cathode est form6e Jans la cloche ; la derniere phase consiste ä rapprocher les pa- rois extremes et ä effectuer les brasures aux joints 6, pendant que les 616ments sönt sous vide, däns la cloche. La chaleur n6cessaire aux brasures est fournie dann ce cas par des orga- nes chauffants par radiation loges dans la clo- che ä vide ä proximit6 des joints.

Une particularite importante de ce tube est que la section d'enveloppe 4 joue 1e röle d'en- tretoise determinant 1'ecartement. entre les ano- des et- la cathode. Cet 6cartement est d6ter- min6 avec pr6cision du fait que la ceramique a une Bonne r6sistance mecanique et quelle peut etre meul6e ä des cotes precises.

Les fig. 5, 6 et 7 montrent une double- triode pourvue de grilles de commande 24. La paroi centrale 4 qui supporte la cathode et les parois extremes 2 qui forment les anodes sollt similaires ä celles qui ont 6t6 d6crites ä propos de la diode et sollt designees par les memes re- f6rences. Les 616ments supplementaires com- prennent les grilles 24 et les courtes sections de paroi 26. Les sections en c6ramique 26 sollt rainurees comme les sections centrales, de fagon ä pouvoir s'ajuster aux parois extre mes 2. Les Bords rainures adjacents des sec- tions de paroi 4 et 26 forment ensemble des gorges int6rieures destin6es ä maintenir les grilles.

Les grilles 24 sollt des organes plats en forme de disques pr6sentant des fils paralleles montes Sur des anneaux m6talliques de Support 27. Ces anneaux de grille sollt bras6s entre les cöt6s metallis6s des sections formant la paroi laterale. Des Bandes metalliques fix6es Sur la paroi latdrale de 1'enveloppe forment les Bor- nes de sortie des grilles 28 qui sont connec- t6es aux grilles par 1'intermddiaire des joints 30. La section 4 portant la.cathode, les grilles 2.4 et les sections 26 de la paroi sont d'abord prepar6es puis brasees les unes aux autres, de maniere ä former un sous-ensemble. Le vide est ensuite fait entre ces 616ments, de pr6f6- rence sous cloche, et les brasures finales exd- cut6es comme dans le cas de la diode de la fig. 1.

La double-diode forme donc la structure fondamentale de la.double-triode qui exige sim- plement 1'adjonction des grilles 24 et des sec- tions de paroi 26. Comme Jans 1e cas de la diode, les ecartements entre 61ectrodes sont d6termin6s par les sections de 1'enveloppe, no- tamment les espaces cathodes-grilles sont d6 termin6s par la section 4 et les espäces grilles- anodes par les sections de paroi 26. Une autre particularit6 importante est que les grilles sont maintenues rigidemenven place par la brasure disposde entre les sections de 1'enveloppe en cdramique. " Les fig. 8, 9 et 10 montrent une double t6trode comportant des grilles-ecran 35. Ici encore les pieces composant 1e tube correspon- dent en Brande Partie ä celles de la triode et sont d6sign6es par les memes rdfdrences. Les 616ments supp16mentaires comprennent les grilles-acrans 35 et les sections de paroi 29. Les sections en c6ramique 29 sont rainurees comme les autres sections de paroi, de maniere ä pouvoir s'ajuster aux parois extremes 2. Les Bords ramurds adjacents des sections. 26 et 29 -forment des gorges int6rieures destinees ä maintenir les grilles-6cran.

Les grilles-6cran sont 6galement des or- ganes plats en forme de disques pr6sentant des fils paralleles mont6s sur un anneau de sup- port mdtallique 31, engag6 dans les gorges et bras6 entre les sections de c6ramique m6tal- lis6es 26 et 29. Sur 1e cäte de la paroi laterale de 1'enveloppe, des Bandes mdtalliques forment des Bornes de sortie 32 pour les grilles-6cran qui sont raccorddes ä ces dernieres par 1'inter- m6diaire des joints 33. La double-triode forme donc la structure fondamentale de la double-tetrode qui exige simplement 1'ädjonction des grilles-6cran 35 et des sections de paroi 29. Comme pour la diode et la triode; les ecartements entre 61ec- trodes sont d6terminds dans la double-t6trode par les sections de 1'enveloppe. Ce mode d'em- pilage peut eire continu6 pour obtenir d'autres types de tubes. Ainsi, par exemple, 1'addition d'autres sections de paroi et dune autre paire de grilles (faisant fonction de grilles darret) fournirait une double-pentode.

Les tubes decrits prdsentent de nombreux avantages dopt certains ont d6jä 6t6 citds. Un autre avantage important provient de 1'extreme simplicit6 de ce mode de construction et du principe d'empilage qui permet de constituer des types de tubes tres varies en partant d'616- ments communs. Les diff6rentes sections m6ta1- lis6es de 1'enveloppe et les 61ectrodes peuvent eire assemb16es par de simples op6rations d'em- pilage pouvant etre effectu6es par des ma chirres automatiques. Ceci est tres intdressant du point de vue konomie de fabrication. Tou- tefois, 1'avantage 1e plus marquant concerne vraisemblablement 1'am61ioration de la süret6 de fonctionnement du tobe. Le tube ainsi cons- truit est extremement robuste du point de vue m6canique et prAente d'excellentes propri6t6s de resistance ä la chaleur lui permettarit de tra- vailler ä des temperatures 61evees. Les non- fonctionnements dus jusqu'ici ä la construction fragile des tubes en verre sont grandement ou entierement supprim6s. Ce mode de construc- tion de tubes tont en c6ramique et formes de sections bras6es fournit des tubes compacts et robustes, capables de rdsister aux chocs et aux vibrations, et qui fonctionnent de fagon satis- faisante Jans un milieu ä temp6rature 61ev6e.

Claims (5)

1. REVENDICATION Tube 6lectronique, caract6ris6 par une en- veloppe de forme genorale cylindrique com- prenant une paroi terminale discoide en c6ra- mique dorrt la face interne est metallis6e pour constituer une anode et une paroi latdrale cy- lindrique en cdramique, r6unie ä la paroi ter- minale par un joint, un liant m6tallique unis- sant lesdites parois 1e long du joint et formant un conducteur d'entree de 1'anode, par une ca- thode en forme de bouton situee dans 1'en- veloppe, et par des Supports conducteurs de la cathode traversant radialement ladite paroi laterale et scelles dans cette derniere. SOUS-REVENDICATIONS 1. Tube selon la revendication, caracterise par une seconde paroi terminale discode en ceramique reunie ä la paroi laterale par un joint et faisant face ä la premiere paroi termi- nale, la face interne de la seconde paroi termi- nale etant metallisee pour constituer une se- conde anode, un liant metallique unissant la seconde paroi terminale et la paroi laterale 1e long dudit joint et formant un conducteur d'en tr6e de la seconde anode, la cathode pr6sen- tant une surface emettrice en face de cha- cune des anodes.
2. 2. Tube selon la sous-revendication 1, ca- ract6ris6 en ce que ladite paroi laterale com- prend au moins trois sections coaxiales reunies par des joints situes entre les parois terrninales, un liant metallique unissant entre elles lesdites sections 1e long desdits joints et en ce que des grilles discoides sont interposees entre la cathode et les anodes et sont supportees par la paroi laterale, 1e liant metallique des joints intermediaires formant des conducteurs d'en tr6e pour les grilles.
3. 3. Tube selon la sous-revendication 2, ca- ract6ris6 en ce que sa paroi laterale comporte cinq sections juxtaposees, et en ce qu'il com- prend une grille de commande et une grille- ecran discoides, interposees entre la cathode et chacune des anodes.
4. 4. Tube selon la revendication, caracterise en ce qu'il comprend des bandes de Support pour la cathode qui partent tangentiellement de celle-ci et sont connectees chacune ä l'une de leurs extremites ä celle-ci, 1'autre extremite de chacune d'elles etant fixee ä un element de Support de la cathode passant ä travers ladite paroi laterale, certains au moins des elements de Support constituant des conducteurs d'ame- nee de courant.
5. 5. Tube selon les sous-revendications 1 et 4.