<Desc/Clms Page number 1>
" PERFECTIONNEMENTS A OU RELATIFS AUX VALVES THERMIONIQUES
A 4 ELECTRODES " par : La Société MARCONI'S WIRELESS TELEGRAPH COMPANY, Marconi House , LONDRES.
EMI1.1
rvrwrw.rvrwwwrrwr Faisant l'objet des demandes déposées en GRANDE BRETAGNE, le 5 mai 1926, N 11.822 & 14 septembre 1926, N 22.653, au nom de Monsieur M.J. ROUND et dont la dite Société est l'ayant droit.
EMI1.2
-&-&-&.''&''&'<&-&-&-&"
L'invention se rapporte aux valves à 4 électrodes et son principal objet est l'élimination,à un degré aussi élévé que possible, d'effets indésirables, plus spécialement l'auto- oscillation due à la capacité inter-électrode.
Conformément à une caractéristique de l'invention une valve à 4 électrodes est construite et disposée de telle sorte qu'une des grilles constitue virtuellement un écran électro- statique entre les deux électrodes, ce qui a pour effet de ré- duire ou d'éliminer les effets de capacité entre les deux
<Desc/Clms Page number 2>
autres dites électrodes et entre les circuits d'entrée et de sortie. La. grille la plus voisine de la plaque (appelée ci-a- près grille extérieure) est disposée de manière à former un écran complet pour l'autre grille (appelée ci-après grille in- térieure) par rapport à la plaque.
Un tel effet complet d'écran est réalisé en continuant la grille extérieure substantiellement jusqu'à l'enveloppe de la valve, et de préférence on prévoit un écran extérieur de telle sorte que lorsque il est en servi- ce les circuits d'entrée et de sortie de la dite valve sont é- galement séparés par un écran l'un de l'autre également par l'extérieur. On voit que dans une valve construite conformé- ment à la présente invention, la proximité de la grille "écran" par rapport aux parois de la valve permet à l'écran extérieur de fonctionner en effet, comme s'il était une continuation de la grille "écran".
Si on le désire des moyens peuvent être prévus pour augmenter l'effet de couplage entre la grille é- cran et l'écran extérieur, par exemple, en donnant la forme d'un disque à cette grille écran et/ou en formant ou en pré- voyant d'une autre manière un anneau ou rebord d'une largeur suffisante le long de l'extrémité de la grille écran ou sur la partie de l'écran extérieur voisine des parois de la valve.
Un autre objet de l'invention est de prévoir des moyens perfectionnés pour neutraliser les effets de charge d'espace à l'intérieur et ainsi de perfectionner la caractéristique d'une valve thermionique.
Comme il est bien connu l'introduction d'une grille chargée positivement entre le filament et la grille de contrôle d'une valve thermionique tend à améliorer la caractéristique de la valve par le processus connu généralement sous le nom de neu- tralisation de charge d'espace. On a trouvé, cependant, que la grille qui charge l'espace tend à absorber pour elle-même des
<Desc/Clms Page number 3>
quantités importantes de courant. Cet effet d'absorption dé- truit partiellement le bénéfice que la grille de charge d'es- pace a pour but de procurer.
Conformément à une autre caractéristique de l'invention, la grille charge d'espace d'une valve thermionique est cons- truite d'un fil très fin et de préférence unique, qui a une forme semblable à celle du filament et placée de préférence papallèlement et directement entre: le filament et la grille de contrôle. Un diamètre convenable du fil de grille de char- ge d'espace est approximativement celui du filament.
On a prouvé qu'une telle grille de charge d'espace en fil fin tend à absorber une très faible quantité de courant et, par conséquent, la caractéristique générale de la valve est considérablement améliorée.
L'invention est réprésentée aux dessins annexés qui mon- trent diverses formes de construction réalisées conformément à ces caractéristiques.
Dans les dessins les mêmes chiffres désignant les mêmes éléments.
Aux figures 1 & la, une valve thermionique est pourvue d'une enveloppe cylindrique 13 fixée aux extrémités dans des coiffes isolantes 15 & 16.. 1 est un filament en forme de "V" (comme représenté), ou en forme de "W", et est entouré par une grille plate de section ovale constituée par un fil à hélice aplati ou par une toile de fil.
La grille et le filament sont disposés de telle sorte que lenplan de ce dernier et des côtés plats de la première soient à angle droit par rapport à l'axe de l'enveloppe tubulaire en verre.
6 est une grille "écran" qui est formée par un disque de toile métallique placée de manière que son plan soit perpendi- culaire à l'axe de l'enveloppe, et fixé à un anneau,:métallique cylindrique 17 qui peut être placé sur un ou les deux côtés de la toile.
<Desc/Clms Page number 4>
L'anode 9 est en forme de disque et est placée sur le cô té de la grille écran éloigné du filament, le filament et la , grille intérieur étant portés par une base de la lampe et la grille intérieure et l'anode par l'autre.
Les coiffes de la lampe sont pourvues de broches de con- tact 18.
Le placement du filament dans la grille facilite une fa- brication régulière et on a trouvé, en outre, qu'il donne une conductance mutuelle meilleure dans la valve.
Four l'emploi (la valve est insérée dans un trou ou fente dans un écran extérieur, mis à la terre, 19, qui agit en effet, comme une continuation de la grille écran, la partie de la val- ve d'un côté de l'espace entre les électrodes d'entrée et de sortie étant d'un côté de l'écran tandis que l'autre se trouve de l'autre côté. L'écran peut être pourvu d'un anneau ou flan comme représenté, pour augmenter son couplage effectif avec la grille écran.
Si on le désire, une ou toutes les broches de contact peuvent être remplacées par des contacts latéraux prévus aux extrémités de la valve.
Dans une modification d'anode seule est fixée à une ex- trémité, les 3 autres électrodes étant fixées à l'autre extré- mité.
Dans le mode de construction représenté en fig. 2, la val- ve est également à 2 extrémités et pourvue d'une enveloppe de verre 13 de forme substantiellement cylindrique. A chaque ex- trémité de la valve est prévu un pied support en verre dont l'un porte le filament 1 (et le support correspondant) et la grille intérieure 4, tandis que l'autre pied de verre supporte la grille extérieure 6 et la plaque 9. Le filament est en for- me de V, sa boucle étant supportée par un fil de support fixé dans le pied voisin de la valve. La grille intérieure est en forme d'écuelle à fond plat et, en section, entoure le filamert sur trois côtés.
<Desc/Clms Page number 5>
La grille extérieure est d'une forme semblable et entoure de même la plaque qui est en forme de disque. Le filament est disposé de manière à être papallèle au côté de la grille en forme d'écuelle qui est à angle droit par rapport à l'axe du tube.
Dans un autre mode de construction, l'anode est disposée seule à une extrémité de la valve et le filament, les grilles intérieures et extérieures sont montées à 1!,autre extrémité, la grille extérieure étant constituée par une toile ou une é- cuelle à grillage de fer de dimensions telles qu'elle couvre la grille intérieure.
Dans la modification représentée en fig. 3 le filament est en forme d'épingle à cheveu et est enfermé dans une grille intérieure en forme de dé qui peut avoir des côtés applatis comme dans la figure. La grille extérieure est également en forme de dé et est étendue radialement à la base de la paroi de la valve, l'anode étant constituée par deux plaques, une de chaque côté de la partie plate de la grille extérieure. Si on le désire, les électrodes en forme de dé peuvent avoir des ex- trémités ouvertes, pourvu que la grille extérieure ait une lon- gueur suffisante pour former écran efficacement et séparer la grille intérieure de l'anode.
La figure 4 représente une autre modification dans laquel- le la grille est constituée par plusieurs fils parallèles ten- dus comme des cordes sur un anneau métallique.
Le dispositif représenté en fig. 5 est généralement sem- blable à celui représenté en fig. 1, toutefois une grille ad- ditionnelle charge d'espace 20 est prévue entre le filament et la grille de contrôle, cette dernière étant constituée par plu- sieurs fils parallèles tendus comme des cordes sur un anneau métallique. On voit que la grille charge d'espace est formée d'un fil unique, mince, parallèle, de forme semblable et de diamètre égal à celui du filament
<Desc/Clms Page number 6>
Dans tous les modes de réalisation de valves comportant une grille écran, conformément à la présente invention, il faat prendre soin que les conducteurs de sortie ou d'anode ne soient pas rapprochés des côtés d'entrée de grille puisque la capacité entre eux tend à faire disparaître les avantages que l'on peut obtenir par l'invention.
Si on le désire, les conducteurs partant des électrodes peuvent sortir chacun à une partie différente de l'enveloppe de la valve. Par exemple, le filament et l'anode peuvent, ainsi que les connexions qui en partent, être scellés à des extrémi- tés opposées de la valve, la grille principale et la grille écran étant supportées par et..connectées extérieurement à des supports auxiliaires placés à l'opposé l'un de l'autre dans les parois de l'enveloppe. Un tel mode de construction est particulièrement avantageux pour les ondes courtes.
Si on le désire, la grille extérieure n'a pas besoin de s'étendre elle-même jusqu'aux parois de l'enveloppe, mais peut être, en effet, étendue jusque là au moyen d'une pièce écran séparée à proximité voisine de la grille extérieure et allant substantiellement jusqu'aux parois de l'enveloppe. Dans un tel dispositif, appliqué (par exemple) comme modification du mode de construction représenté en fig. 1, la grille extérieure 6 ne s'étend pas elle-même jusqu'aux parois de la valve et sa périphérie extérieure est à proximité immédiate, mais ne la touchant pas, d'une pièce écran en forme d'anneau fixée à une extrémité de la valve et s'étendant substantiellement jusqu'aux parois de l'enveloppe.
La pièce écran peut être mise à la ter- re ou connectée à tout point du potentiel fixe par rapport à la haute fréquence, par exemple, à la cathode.
EMI6.1
Cette forme de construction, c't.-à-dire une forme dans es b ent ie 1 lement/ , laquelle la grille extérieure s'étend jusqu'aux parois de l'en- veloppe de la valve au moyen d'un écran sépare, est effective- ment applicable de la même façon à toute autre modification réalisée conformément à l'invention.
En outre, dans tous ces modes-dtf construction l'opération
<Desc/Clms Page number 7>
de volatilisation dans le but de parfaire le vide de la valve au cours de la fabrication doit être réalisé de telle sorte que la pellicule de dépôt ne s'étende pas de l'anode derrière la grille écran, puisqu'un tel dépôt tend à étendre le champ électro-statique et empêche la faradisation d'être complète.
Les limitations désirées du dépôt pelliculaire peuvent être obtenues en plaçant la matière à volatiliser derrière l'anode de telle sorte que le bord de la grille écran produise comme une ombre, ou de toute autre manière.
En fonctionnement la grille écran d'une valve réalisée conformément à l'invention est connectée à la terre, de préfé- renpe à travers une batterie à haute tension, tandis que la grille extérieure, si on doit en utiliser une, est directement mise à la terre.
Dans une valve employant 120 volts de potentiel d'anode, on a trouvé que 80 volts est un potentiel positif convenable pour la grille écran.
REVENDICATIONS.
1. - Une valve thermionique comportant une électrode ad- ditionnelle analogue à une grille entre l'anode et la grille de contrôle placée et dimensionnée de telle sorte que la dite grille de contrôle et le circuit d'entrée qui lui est associé est substantiellement complètement isolée électro-statiquement de l'anode et du circuit de sortie qui lui est associé, la dite électrode additionnelle s'étendant effectivement substantiel- .lament jusqu'aux parois de l'enveloppe, substantiellement com- me et dans le but décrit.
<Desc / Clms Page number 1>
"IMPROVEMENTS A OR RELATING TO THERMAL VALVES
A 4 ELECTRODES "by: The Company MARCONI'S WIRELESS TELEGRAPH COMPANY, Marconi House, LONDON.
EMI1.1
rvrwrw.rvrwwwrrwr Subject to applications filed in GREAT BRITAIN, May 5, 1926, N 11.822 & September 14, 1926, N 22.653, in the name of Mr. M.J. ROUND and of which the said Company is the beneficiary.
EMI1.2
- & - & - &. '' & '' & '<& - & - & - & "
The invention relates to valves with 4 electrodes and its main object is the elimination, to as high a degree as possible, of undesirable effects, more especially self-oscillation due to inter-electrode capacitance.
According to a feature of the invention a valve with 4 electrodes is constructed and arranged such that one of the grids virtually constitutes an electrostatic screen between the two electrodes, which has the effect of reducing or eliminating the capacity effects between the two
<Desc / Clms Page number 2>
other said electrodes and between the input and output circuits. The grid closest to the plate (hereinafter referred to as the outer grid) is arranged to form a complete screen for the other grid (hereinafter referred to as the inner grid) with respect to the plate.
Such a complete shielding effect is achieved by continuing the outer grid substantially to the envelope of the valve, and preferably an outer shield is provided such that when in use the inlet and outlet circuits. of said valve are also separated by a screen from each other also on the outside. It is seen that in a valve constructed in accordance with the present invention, the proximity of the "screen" grid to the walls of the valve allows the outer screen to function in effect, as if it were a continuation of the process. grid "screen".
If desired, means can be provided to increase the coupling effect between the screen grid and the outer screen, for example, by giving this screen grid the shape of a disc and / or by forming or otherwise providing a ring or rim of sufficient width along the end of the screen grid or on the part of the outer screen adjacent to the walls of the valve.
Another object of the invention is to provide improved means for neutralizing the effects of space charge inside and thus to improve the characteristic of a thermionic valve.
As is well known the introduction of a positively charged grid between the filament and the control grid of a thermionic valve tends to improve the characteristic of the valve by the process known generally as charge neutralization. 'space. It has been found, however, that the grid which loads the space tends to absorb for itself
<Desc / Clms Page number 3>
significant amounts of current. This absorption effect partially destroys the benefit that the space charge grid aims to provide.
In accordance with a further feature of the invention, the space-charged grid of a thermionic valve is constructed from a very fine and preferably single wire, which has a shape similar to that of the filament and preferably placed in a papallity. and directly between: the filament and the control grid. A suitable diameter of the space charge grid wire is approximately that of the filament.
It has been proved that such a fine wire space charge grid tends to absorb a very small amount of current, and therefore the general characteristic of the valve is greatly improved.
The invention is shown in the accompanying drawings which show various forms of construction made in accordance with these characteristics.
In the drawings, the same numbers designate the same elements.
In Figures 1 & la, a thermionic valve is provided with a cylindrical shell 13 fixed at the ends in insulating caps 15 & 16. 1 is a "V" (as shown), or "W" shaped filament. ", and is surrounded by a flat grid of oval section formed by a flattened helical wire or by a wire mesh.
The grid and filament are so arranged that the plane of the latter and the flat sides of the former are at right angles to the axis of the tubular glass casing.
6 is a "screen" grid which is formed by a wire cloth disc placed so that its plane is perpendicular to the axis of the casing, and fixed to a cylindrical metal ring 17 which can be placed on it. one or both sides of the canvas.
<Desc / Clms Page number 4>
The anode 9 is disc-shaped and is placed on the side of the screen grid remote from the filament, the filament and the inner grid being carried by a base of the lamp and the inner grid and the anode by the. other.
The lamp caps are provided with contact pins 18.
Placement of the filament in the grid facilitates smooth manufacture and has further been found to give better mutual conductance in the valve.
Oven job (the valve is inserted into a hole or slot in an outer, grounded screen, 19, which in effect acts, as a continuation of the screen grid, the part of the valve on one side with the space between the input and output electrodes being on one side of the screen while the other is on the other side. The screen may be provided with a ring or blank as shown, to increase its effective coupling with the screen grid.
If desired, one or all of the contact pins can be replaced with side contacts provided at the ends of the valve.
In a modification only anode is attached to one end, the other 3 electrodes being attached to the other end.
In the construction mode shown in FIG. 2, the valve is also at 2 ends and provided with a glass envelope 13 of substantially cylindrical shape. At each end of the valve is provided a glass support foot, one of which carries the filament 1 (and the corresponding support) and the interior grid 4, while the other glass foot supports the exterior grid 6 and the plate 9. The filament is V-shaped, its loop being supported by a support wire fixed in the foot adjacent to the valve. The inner grid is shaped like a bowl with a flat bottom and, in section, surrounds the filamert on three sides.
<Desc / Clms Page number 5>
The outer grid is of a similar shape and similarly surrounds the plate which is disc-shaped. The filament is laid out so as to be papallel to the side of the bowl-shaped grid which is at right angles to the axis of the tube.
In another mode of construction, the anode is placed alone at one end of the valve and the filament, the internal and external grids are mounted at 1!, The other end, the outer grid being constituted by a cloth or a trough. wire mesh of dimensions such that it covers the inner grid.
In the modification shown in FIG. 3 The filament is in the shape of a hairpin and is enclosed in an inner thimble grid which may have flattened sides as in the figure. The outer grid is also dice shaped and is extended radially at the base of the valve wall, the anode being formed by two plates, one on each side of the flat portion of the outer grid. If desired, the dice-shaped electrodes can have open ends, provided the outer grid is of sufficient length to effectively screen and separate the inner grid from the anode.
FIG. 4 shows another modification in which the grid consists of several parallel threads stretched like cords on a metal ring.
The device shown in FIG. 5 is generally similar to that shown in FIG. 1, however, an additional space-loaded grid 20 is provided between the filament and the control grid, the latter being constituted by several parallel threads stretched like cords over a metal ring. We see that the space charge grid is formed of a single, thin, parallel wire of similar shape and of diameter equal to that of the filament
<Desc / Clms Page number 6>
In all of the embodiments of valves comprising a screen grid, according to the present invention, care must be taken that the output or anode conductors are not brought close to the gate inlet sides since the capacitance between them tends to be low. eliminate the advantages which can be obtained by the invention.
If desired, the conductors from the electrodes can each exit at a different part of the valve shell. For example, the filament and the anode may, together with the connections leading therefrom, be sealed at opposite ends of the valve, the main grid and the screen grid being supported by and externally connected to auxiliary supports. placed opposite each other in the walls of the envelope. Such a construction method is particularly advantageous for short waves.
If desired, the outer grille does not need to extend itself to the walls of the enclosure, but can, in effect, be extended so far by means of a separate screen piece nearby of the outer grid and extending substantially to the walls of the envelope. In such a device, applied (for example) as a modification of the construction method shown in FIG. 1, the outer grid 6 does not extend itself to the walls of the valve and its outer periphery is in the immediate vicinity, but not touching it, of a ring-shaped screen piece fixed at one end of the valve and extending substantially to the walls of the casing.
The shield part can be earthed or connected at any point of the fixed potential with respect to the high frequency, for example, at the cathode.
EMI6.1
This form of construction, that is to say a form in its basic form, in which the outer grid extends to the walls of the valve casing by means of a screen. separates, is effectively applicable in the same way to any other modification carried out in accordance with the invention.
In addition, in all these construction-dtf modes the operation
<Desc / Clms Page number 7>
of volatilization in order to perfect the vacuum of the valve during manufacture must be carried out so that the deposition film does not extend from the anode behind the screen grid, since such deposition tends to extend the electrostatic field and prevents faradization from being complete.
The desired limitations of the film deposition can be achieved by placing the material to be volatilized behind the anode so that the edge of the screen grid acts as a shadow, or in some other manner.
In operation, the screen grid of a valve produced in accordance with the invention is connected to earth, preferably through a high voltage battery, while the outer grid, if one is to be used, is directly connected. Earth.
In a valve employing 120 volts of anode potential, it has been found that 80 volts is a suitable positive potential for the screen grid.
CLAIMS.
1. - A thermionic valve comprising an additional grid-like electrode between the anode and the control grid placed and dimensioned such that said control grid and the input circuit associated with it is substantially completely electro-statically isolated from the anode and the output circuit associated therewith, said additional electrode effectively extending substantially to the walls of the casing, substantially as and for the purpose described.