Appareil à décharge d'électron . La présente invention a pour objet titi appareil à décharge d'électrons ayant une cathode émettrice d'électrons et une élec trode coopératrice, qui est disposé clé ma nière qu'entre la cathode émettrice d'élec trons et l'électrode coopératrice est.
réalisée une caractéristique clé résistance négative. ces électrodes étant combinées avec un or gane de commande des décharges, destiné modifier la résistance négative clé l'appareil par l'application d'un potentiel variable ait- (lit organe de commande clés décharges.
Une forme d'exécution avantageuse clé cet appareil à décharge d'électrons est celle où la cathode émettrice d'électrons, une anode et une troisième électrode sont.
ren fermées dans un récipient à vide avec des dispositions telles qu'on obtienne une émission d'électrons secondaires par la troisième élec trode, en vue clé déterminer une caractéris- tique de résistance négative entre la cathode et la troisième électrode, l'organe clé com mande des décharges étant adjacent à la ca ihode pour faire varier l'émission (l'électrons secondaires par ladite électrode.
EMI0001.0026
Dans <SEP> le <SEP> clessin <SEP> annelé, <SEP> donné <SEP> à <SEP> titre
<tb> cl'e:wniple, <SEP> la <SEP> fil;. <SEP> 1. <SEP> représente <SEP> une <SEP> foi-me
<tb> d'exécution <SEP> clé <SEP> l'objet <SEP> clé <SEP> l'invention, <SEP> tandis
<tb> que <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 2 <SEP> montre <SEP> (les <SEP> connexions <SEP> clé <SEP> cir cuit <SEP> pour <SEP> celle-ci <SEP> pouvant <SEP> étre <SEP> employées
<tb> quand <SEP> on <SEP> l'utilise <SEP> comme <SEP> amplificateur <SEP> clé
<tb> signaux <SEP> par <SEP> iélég-raphie <SEP> sans <SEP> fil;
<SEP> la <SEP> fi--. <SEP> 3
<tb> montre <SEP> le <SEP> scliénia <SEP> d'application <SEP> (l'une <SEP> forme
<tb> (1\exéciition <SEP> claies <SEP> une <SEP> installation <SEP> téléplio nique <SEP> sans <SEP> fil, <SEP> utilisée <SEP> pour <SEP> la <SEP> production
<tb> (l'oscillations <SEP> de <SEP> haute <SEP> fréquence <SEP> variant
<tb> i1'ai pliiti(le <SEP> en <SEP> concordance <SEP> avec <SEP> les <SEP> varia tions <SEP> (les <SEP> oncles <SEP> sonores: <SEP> la <SEP> fig,. <SEP> i <SEP> représente
<tb> une <SEP> ;ititi-e <SEP> forme <SEP> el'exécution <SEP> <B>de</B> <SEP> l'appareil
<tb> < i <SEP> décliai;-e <SEP> éleci.rielue. <SEP> et. <SEP> la <SEP> fig.. <SEP> 5 <SEP> montre <SEP> un
<tb> groupe <SEP> de <SEP> courbes <SEP> caractéristiques <SEP> relatives
<tb> ii <SEP> i'tiiie <SEP> clés <SEP> formes <SEP> (l'exécution.
<tb>
L'appareil <SEP> à <SEP> déeliarge <SEP> électrique <SEP> "clé <SEP> la
<tb> <B>fi--.</B> <SEP> 1 <SEP> coinpori-e <SEP> titi <SEP> récipient. <SEP> à. <SEP> vide <SEP> 1. <SEP> renfer niant <SEP> une <SEP> cathode <SEP> ' <SEP> constituée <SEP> par <SEP> un <SEP> fila nient <SEP> clé <SEP> lungstène <SEP> relié <SEP> aux <SEP> conduetetirs <SEP> clé
<tb> connexion <SEP> 3 <SEP> servant <SEP> ii <SEP> l'alimenter <SEP> de <SEP> courant
<tb> pour <SEP> l'échauffer <SEP> jusqu'à <SEP> l'incandescence,
<tb> afin <SEP> qu'il <SEP> éniëtle <SEP> (les <SEP> (Iertron@ <SEP> primaires. <SEP> Le
<tb> récipient <SEP> 1.
<SEP> contient <SEP> égaleilluilt <SEP> une <SEP> anode constituée de cieux petits cadres métalliques 5 de chaque cfité de la cathode et d'enroule- nient.s q bobinés sur ces petits cadres.
On pburrait tout aussi bien faire usage d'autres formes d'anode: présentant des ouvertures pour livrer passage aux électrons afin qu'ils puisent atteïndre une troisième électrode disposée de part et d'autre de l'anode sous la. forme de cieux plaques i. L'anode 4 est. reliée à un conducteur de connexion 8 et les plaques <B>7</B> de la troisième électrode sont re- liée,# à. des conducteurs de connexion 9.
Bien que. dans la e onstruction représentée, ces plaques d'électrode '7 soient séparées l'une de l'autre clairs l'espace, elles ne forment en réalité qu'une seule électrode.
Le châssis in servant: à. suppf-wter la cathode 2 porte égale- meni un oibairc@ <B>1.1</B> en forme de grille des tiné à, commander les décharges d'électrons et constitué par rie fil enroulé sur le cliàssis de tclie faon qu'il entoure la cathode.
Cet organe de coï>>mancle des décharges est relié à uii conductE@ur de connexion l. _. Le réci- piei,i i est., de préférence, évacué jusqu'à tel point, qu'ave,# n'importe quel voltage pou vant.
être emliloE-é le passage (le courant en tre les électro(ies ne soit accompagné d'au cune manifestation visible d'ionisation de gaz telle, par ezerriple, qu'une lueur bleue.
Dans le fow-tionnement d'un. appareil tel que @ elui qui vient d'être décrit, on fait. agir sur l'anode un potentiel positif défini, la ca thode étant. considérée comme étant à la va leur cle potentiel zéro, ou au potentiel ter restre. Si la cathode est chauffée ,jusqu'à l'in- canciëscence, il i- aura. passage d'électrons de la cathode :1, l'anode.
Si la troisième élec- tror_Ic '7 est au i;ime potentiel due la cathode. elle ne recevra pas -l'électrons. Si, toutefois, un petit potentiel positif est appliqué à la troisième électrode,
une partie des électrons traversera l'anode et atteindra cette troisième électrode. La rapidité avec laquelle ces élec trons viendront. frapper la troisième élec trode dépendra (lu potentiel existant entre elle et la cathode. Si ce potentiel est aug- meiité, la rapidité de frappe (les électrons augmentera ;
jusqu'à ce que les électrons frappant la troisième électrode puisent, par leur choc, libérer des électrons secondaires. Ceux-ci, quittant la troisième électrode, se ront attirés vers l'anode à caractère plus Po sitif.
Le potentiel aii@mentant ainsi. on arri vera. à un état pour lequel le nombre (l'élec- trons secondaires quittant la troisième éler- trode augmentera plus vite due le nombre d'électrons primaires reçus, et le courant qui passera. dans le circuit extérieur entre la ca thode et la. troisième électrode commencera à. décroître.
On finira par atteindre un état auquel le nombre il'électi ons secon claires quittant la troisième élu-trode sera exactement égal art nombre cl'électrous pri- maires veinant la frapper.
Autrement dit, chaque électron, par son choc, va libérer en moyenne un électron secondaire. Il n'y aura alors passage d'aucun courant dans le cir cuit extérieur entre la cathode et, la troisième électrode. Si le potentiel de la troisième électrode subit une nouvelle au.-inent.ation, le nombre des électrons secondaires émis pourra devenir plus grand que le nombre d'électrons primaires reçus, et, comme ré sultat le courant dans le circuit extérieur pourra changer de sens, la troisième élec trode fournissant. du courant. à l'anode au lieu d'en recevoir du courant.
Il. ressort. ainsi manifestement que l'appareil prés_,ntc une étendue de travail clans laquelle il a une caractéristique de résistance négative, c'est à-dii e claies laquelle le courant. existant dans le circuit extérieur entre la cathode et la troisième électrode varie inversement aux variations de potentiel entre les électrodes.
Si, pour un potentiel donné quelconque agissant sur l'organe il de commande des décliarbes, on applique un potentiel constant au circuit: extérieur entre la cathode et la troisième électrode, les autres conditions étant consta.nles, il @: aura un passage cons tant de courant clans le circuit extérieur.
Mais si un potentiel variable est appliqué à l'organe 19 (le commande des clécliarg@es, le nombre d'électrons quittant. la cathode et ai,i,eibnant la troisième électrode variera un dépendance des variations de potentiel, et le courant dans lu circuit. extérieur sera mo difié.
Autrement. (lit, si l'organe de corn- maric[e de décharges 11 est rendu plus po sitif, le passa e d'électrons à la troisième électrode augmentera. et si l'organe 11 est rendu plus négatif, le passage < l'électrons su rira une diminution.
Si le potentiel de la troi- sième électrode est réglé en sorte (lue l'ap pareil ait une caractéristique (le résistance négative, nu petit changement (tans le po- f.enticl de l'organe<B>Il</B> sera à même de clé- terminer une forte variation dans le courant entre la cathode et la troisième électrode.
En azissant (le cette manière, l'appareil a un avaut-tcge sur les autres tels que l'audion et le pliot.ron, lesquels ont (les caractéristiques effectives (le résistances positives.
Cet. avantage sera compris en examinant le jeu de courbes représenté à la fig. 5, clans laquelle les courbes<I>Il R</I> C <I>et. D</I> font voir la relation entre le courant passant (tans le cir cuit intérieur entre la cathode et la troisième électrode et le potentiel (le la troisième élec trode, pour différents potentiels agissant sur l'organe de commande des décharges.
Les parties initiales (le ces courbes correspon- darrt à l'augmentation (le courant sont sem blables, comme forme, aux caractéristiques de courant des appareils antérieurs à dé charge d'électrons quand ils sont actionnés de la manière accoutumée. Les parties de courbes correspondant aux décroîssements (le courant montrent la caractéristique de résistance négative de l'appareil fonction- riant suivant la présente invention.
Suppo sons, par exemple, que l'appareil caractérisé par les courbes indiquées, subisse à sa troi sième électrode l'application d'un potentiel correspondant au point E: si. clans ces con ditions, l'organe de comrnanc.le des dé charges a mi potentiel correspondant à la courbe 1), un courant F passera dans le cir cuit extérieur entre la cathode et la troisième électrode.
Si alors le potentiel de l'organe (le commande des décharges devient celui (-lui correspond à la courbe C. le courant. ten- dra à augmenter jusqu'à une valeur corres pondant au point C (le la courbe C.
En rai- soir de ce (lue, l'abaissement de résistance augmente le courant. clans le circuit. exté rieur, toutefois, le potentiel de la troisième électrode décroitra jusqu'à une nouvelle va leur [elle que 11, et le courant augmentera jLrsqu'à une < < )
leur l cle beaucoup supérieure à la valeur correspondant au point U. Quand le potentiel (le l'organe de commande des déchar-es e#t, amené à la valeur correspon dant à la courbe A. on peut trouver que le courant est monté jusqu'à une valeur J beau coup plus grande que la valeur h qu'elle eût atteinte si le potentiel de la troisième élec trode éiaii demeuré constant.
Si, d'autre pari, l'appareil était. actionné à raison d'un potentiel L sur la troisième électrode où il a une caractéristique (le résistance positive, l'effet serait entièrement. différent.
Quand le potentiel de l'organe de commande des dé charges passe de la valeur correspondant à la courbe <B>1)</B> à celle correspondant à la courbe A, le courant. an lieu d'augmenter de va leur, pour passer (le celle M à N, pourra ne monter que ,icrsqrc'à une valeur O à cause (te la diminution (le potentiel à la troisième électrode accompagnant l'accroissement de courant.
La fi;. '? représente schématiquement (les connexions (le circuit pouvant être em ployées quand l'appareil est. utilisé comme amplificateur pour signalisation électrique sans fil. Suivant le dessin, une batterie 43 est. emploi ée pour chauffer la cathode 2 jus qu'à l'incandescence;
une batterie 14 fournit nu potentiel positif constant à, l'anode 4. et une troisième batterie, 1:5, fournit un poten tiel positif à la troisième électrode \ï, d'une valeur telle, que l'appareil fonctionne clans les limites chi troncon (le sa courbe de cou rant.
suivant. lequel il a les caractéristiques (Finie résistance négative. Par exemple, dans le cas o la courbe a. de la fil. 5 représente la. coudre (le courant opératrice, l'appareil devra, être réglé (le façon à fonctionner entre les points l' et Q<I>(le</I> la courbe. Le circuit: ex térieur reliant. la cathode et la troisième électrode renferme une résistance 16.
Les signaux qu'il s'agit. d'amplifier arrivent sur l'antenne 15 et sont imprimés à l'organe de cox-fimande des décharges 11 au moyen du couplage magnétique inducteur 19. Les va riations de potentiel ainsi produites sur l'or gane de commande des décharges déter mineront des fluctuations correspondante dans le courant passant par la résistance 1G. et comme il se produira un abaissement de potentiel par suite de cette résistance, il y aura des variations de potentiel entre les bornes<B>17</B> de la résistance correspondant à celles irnl)rirrrc,es sur l'organe 11, mais d'am plitude beaucoup plus considérable.
Ces va riations de potentiel amplifiées peuvent être utilisées pour l'actionnement d'un autre am plificateur, ou bien d'un appareil détecteur convenable. En vue de la réception sélec tionnée de signaux électriques, l'antenne ou le circuit comprenant l'organe 11 pourra être ac-ordé selon n'importe quelle méthode. ustelle connue.
On a constaté que, si l'on met en circuit (les valeurs appropriées de capacité et d'in- ductance entre la cathode et la troisième électrode, un appareil conforme à l'inven tion pourra servir comme génératrice de courant par oscillations continues de haute fréquence. Une disposition de ce genre est indiquée à la fi. .<B>3</B>, où l'on voit une induc- ia.nce 20 et tire capacité réglable 21.
coin- prises clans le circuit extérieur entre la ca- thoce et la troisième électrode. La fréquence des oscillations peut être amenée à varier c=n réglant la capacité 21.. L'amplitude des oscillations peut être amenée à varier en mo- clifiant le potentiel de l'organe 11.
Dans le cas représente. l'appareil est: adapté à l'utrlr- sat.ic>n comme transmetteur téléphonique sans fil, le polentiel de l'organe 11 étant. mo- clifik" en conformité avec les variations pro cl.uites par les ondes sonores dans le trans metteur 22 qui est- alimenté de courant par la batterie 23. Le circuit transmetteur est, complété par couplage magnétique de l'in ductance 20 avec l'antenne 2'.
La fig. 4 représente une forme d'exécu tion fonctionnant de la même manière que celle représerifée en fil. i, mais ayant une construction quelque peu différente. Dans ce cas, la cathode 2, au lieu d'être supportée sur un châssis, affecte la forme d'un fila ment enroulé en hélice et se supportant en lui-même, l'anode esl constituée d'un ro buste enroulement de fil 23 entourant la ca thode,
et supportée par la plaque<B>26,</B> qui est reliée au conducteur de connexion 9. La troisième électrode est constituée d'un cy lindre métallique 27 entourant. la cathode et l'anode.
L'organe de commande des déchar- ges est formé par une tige<B>28</B> logée à l'inté rieur du filament hélicoïdal 2. L*effet de variations (le potentiel de cet or1ane sur le courant passant. Entre la cathode et la troi sième électrode est. analogue à ce qui se passe quand l'or-;-ane (le commande des dé charges entoure la cathode. 11 sera, d'orcli- naire, recommandable due le potentiel agis sant sur For.ane de commande soit en tout:
temps négatif par rapport i la cathode. Dans ces conditions, l'or;-ane clé oommande des décharges ne prendra que très peu de cou rant. Cette propriété procure un avantage tout particulier quand l'appareil est em ployé comme amplificateur, ce qui est., par exemple, le cas clans la disposition repré sentée en fi,.;-. 2, puisqu'elle permet l'utilisa tion d'un rapport de transformation éleva dans le couplage magnétique 19.