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" PERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS A DECHARGE ELECTRIQUE"
Cette invention concerne les dispositifs àdéchar- ge gazeuse,en général et les redresseurs en particulier.
Jusqu'à ce jour, les dispositifs du type à décharge gazeu- se avaient exigé des voltages élevés pour amorcer la dé- charge gazeuse et cette exigence avait restreint l'utili- té de ces dispositifs, et en particulier des redresseurs gazeux, à un champ d'application assez étroit. Les buts principaux de la présente invention sont de permettre à
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des dispositifs de ce genre de commencer à fonctionner à des voltages inférieurs et, en même temps, de les rendre robustes et durables.
Suivant l'invention, le récipient contenant les électrodes, et usuellement appelé tube, contient deux gaz ( ou vapeurs). L'un d'eux, qu'on appellera ci-après le premier gaz, est un gaz facilement ionisable, de pré- férence la vapeur de césium ou d'un autre métal alcalin ou alcalino-terreux tel que le calcium, le strontium ou le baryum. L'autre gaz, qu'on appellera ci-après le se- cond gaz, s'ionise moins facilement et possède préféra- blement une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: son affinité pour les électrons est négligeable ou faible; il laisse passer facilement la décharge électronique ; et il est inerte par rapport au gaz de métal alcalin, etc.
Quoique divers gaz possèdent certaines des caractéristi- ques requises, les gaz monoatomiques paraissent les possé- der toutes et l'hélium convient particulièrement. En rai- son de son faible voltage ionisant, le premier gaz peut facilement être ionisé par des moyens de radiation de lu- mière ou d'autres moyens ionisants auxiliaires pour per- mettre à la décharge entre électrodes de commencer sous un faible voltage,, après quoi le second gaz est suffisam- ment ionisé pour entretenir la décharge soit indépedam- ment de l'ionisation du premier, soit conjointement avec elle.
Le moyen ionisant auxiliaire est préférablement constitué par un solide incandescent, en particulier quand le premier gaz est une vapeur de métal alcalin, etc. en raison de cette découverte qu'une telle vapeur devient ionisée d'une façon très intense dans le voisinage d'un solide incandescent. Quand il est fait usage d'une cathode
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creuse comme décrit dans les brevets belges N 334.388 du 29 Mai 1926 ,334.389 du 29 Mai 1926 et
N 334. 390 du 29 Mai 1926 , le solide incandescent est particulièrement efficace lorsqu'il est placé à l'in- térieur de la cathode creuse.
Dans le but de faire comprendre l'invention, un redresseur établi suivant l'invention a été représenté sur le dessin annexé dans lequel E est le récipient, de préférence en verre, Ç la cathode creuse, l'anode, un écran métallique, F un filament incandescent, P le primaire d'un transformateur, S un secondaire en série avec la cathode-anode et la charge et H un secondaire relié au filament F. Les éléments A, C,E et S sont pré- férablement cylindriques en section transversale. La ca- thode, l'anode et l'écran peuvent être faits de tungstène ou d'une autre matière convenable. Comme représenté, le filament n'est de préférence pas relié au circuit de charge du redresseur, de sorte que son émission thermio- nique ne participe pas au flux général de courant, son rôle étant simplement d'émettre de la lumière et de la chaleur.
L'anode est montée sur une tige à l'extrémité supérieure du tube, et l'écran X est monté sur une tige à l'extrémité inférieure du tube. Comme représenté, la cathode est supputée par l'écran. La largeur de l'espace séparant l'anode de l'écran et celle de l'espace séparant le tube E des périphéries externes de l'anode et de l'é- cran sont préférablement assez faibles pour que les élec- trons se mouvant directement à travers l'un et l'autre de ces espaces n'ionisent pas sensiblement le gaz qu'ils renferment.
Les deux gaz susmentionnés peuvent être incorporés au tube de diverses façons mais, lorsqu'il est fait usage
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du césium et de l'hélium, la façon de procéder suivante est recommandée: On raréfie d'abord le récipient E; on débarrasse alors parfaitement les électrodes du gaz en chauffant pendant le pompage ; ondistille ensuite une faible quantité de césium pur qu'on introduit dans le récipient; et l'on admet finalement l'hélium à la pres- sion désirée, par exemple 1 cm. Dans un but d'illustra- tion, le césium a été représenté en I.
En fonctionnement, le filament F est porté à la température convenable pour produire le degré désiré d'ionisation. Si l'on chauffe le filament à environ
2200 C, par exemple, il émet une granae quantité d'on- des de grande longueur ( chaleur) capables d'exciter les ions de césium à la radiation; c'est-à-dire qu'il élève les électrons des atomes de césium au niveau du voltage de radiation ( 1,45 volt), de sorte qu'il exis- te en tout temps un grand nombre de molécules de césium à l'état excité. Lorsque les molécules ( ou atomes) sont dans cet état d'excitation, l'émission relativement fai- ble d'ondes de faible longueur ( lumière) ionise facile- ment le césium suffisamment pour commencer la décharge à bas voltage.
De cette façon, l'ionisation par le filament est suffisamment intense pour influencer di- rectement la différence de voltage entre la cathode et l'anode avant que des ions additionnels aient été produits par la décharge, lorsqu'elle commence. Lorsque la décharge a commencé, on peut diminuer le courant de filament, ou même'l'interrompre, mais on le continue préférablement pour contribuer à la production d'ions près de la cathode.
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Ainsi qu'il a été dit dans les brevets précités, la décharge a lieu entre l'anode et l'intérieur de la cathode à travers des ouvertures de la cathode et de l'écran X. Si ces ouvertures sont faibles et qu'on fait passer une décharge importante,, la vapeur de césium ionisée sera introduite par pompage dans la cathode creuse, ce qui maintiendra une pression de vapeur de césium plus élevée à l'intérieur de la cathode qu'à l'extérieur. Pour maintenir cette différence de pression, on obture préférablement l'ouverture prévue pour le passage des conducteurs à travers la partie inférieure de la cathode à l'aide d'un bouchon isolant B.