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Perfectionnements aux électrodes des tubes à décharges à atmosphère gazeuse.
La présente invention a pour objet une électrode pour tubes à décharges destinée à fonctionner sur du courant alternatif et a pour but de fournir une électrode indépendante du bombardement par des ions positifs pour l'émission d'élec- trons pendant la période cathodique. Il est en effet connu d'éviter le bombardement par des ions positifs en chauffant l'électrode à un degré suffisant pour provoquer l'émission d'électrons, comme c'est révélé par les nombreux types de ca- thodes à filaments chauffés.
La présente invention se rappor- te cependant au type d'électrodes nommé ordinairement "élec- trode froide", c'est-à-dire une électrode qui ne dépend pas du chauffage auxiliaire afin d'éviter la chute du potentiel de la t-de provoquer l'émission d'électrons. Il a été géné-
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ralement admis que Inaction cathodique dépende à un certain degré au moins.,du bombardement par des ions positifs pour que des électrons puissent être émis en quantité suffisante pour transporter le courant des électrodes vers le gaz. L'ac- tion destructive de ce bombardement était si importante qu'il était nécessaire de faire les électrodes très larges pour as- surer une durée suffisante de la vie utile des tubes.
Ce fait amenait une construction disgracieuse et ne resolvait pas encore entièrement le problème, parceque la désagrégation de la cathode se poursuivait et le remplissage gazeux du tube pouvait éventuellement s'épuiser par suite de l'occlusion dans les parois du voisinage de l'électrode.
Un autre inconvénient des électrodes de ce type est celui que le métal déposé sur le verre produit dans celui-ci une contrainte électrique par l'action électrostatique avec le métal de la structure du support, par exemple, dans le cas d'un signal électrique ce serait la feuille métallique du fond, et le verre est souvent percé dans la région du dé- pôt. On a également constaté que le verre sur lequel se pro- duit le dépôt change de propriétés physiques en perdant la qualité qui rend possible la soudure et la réparation de l'objet, et dès lors il devient nécessaire, pour réparer un tube de ce type, de couper et d'enlever tout le verre au voi- sinage de la région du dépôt, avant de pouvoir placer avec succès une nouvelle borne d'électrode dans le tube.
On a également constaté que les tubes à larges élec- trodes présentent l'inconvénient sérieux d'astreindre les systèmes de décharge à fonctionner sur le côté haute tension du circuit. En vue d'allumer un tel tube on a trouvé qu'il était nécessaire de déconnecter du tube les deux connexions 5 la source de courant, ou même de prévoir au tube des con-
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nexions extérieures spéciales pour combattre la tendance du tube d'émettre de la lumière à l'excitation d'une des bornes du transformateur. Il doit être admis que la quantité de cette lumière est lors de proportion avec tout ce qui pourrait se produire par suite de fuites ou de l'effet de capacité. Il parait qu'il se produit un effet de haute fréquence, peut être entre les deux électrodes.
La nature d'un,. tube à rem- plissage gazeux en combinaison avec un courant inductif comme celui fourni par le secondaire d'un transformateur élévateur de courant,est telle qu'elle tendà produire des oscillations dans le courant.
Cette tendance est fortement accrue par l'usage d'é- lectrodes larges., les oscillations étant constatées au fonc- tionnement du tube non seulement quand une borne est déconnec- tée du transformateur, mais aussi,'dans la période de vie du tube quand la pression du gaz décroit, ce qui peut être dû à différentes causes.
Ces oscillations exercent une action très destructi- ve sur l'isolement du transformateur et sur les parois en verre du tube. On a constaté que quand les oscillations commencent à se produire, la probabilité que le tube soit percé ou que le transformateur soit brûlé, est très augmentée, et ces oscillations constituent un problème très sérieux dans le développement des dispositifs à tubes à décharges.
Les différents buts de la présente invention sont les suivants:
Fournir un tube à décharges à bornes massives d'é- lectrodes,dans lequel il ne se produit pas de dépôts sur les parois en verre du tube fonctionnant dans des conditions nor- ,ales, afin de conserver le conducteur gazeux, de protéger
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le tube contre le percement par le courant et de protéger le verre contre la désagrégation due au dépôt du métal de l'é- lectrode;
Fournir un tube à décharges dans lequel la tendance à osciller est réduite au minimum et qui n'émet pas de lumière en quantité appréciable par suite de l'excitation d'une des bornes du transformateur, afin de Géger le transformateur, l'isolement du circuit et le tube lui-même contre les effets des ondes de tension;
Fournir une électrode ramassée très inférieure en dimensions à celle qui a été considérée jusqu'à présent comme pratiquement la plus petite pour une valeur donnée du courant, et qui servira aussi bien de cathode comme d'anode afin que le tube puisse fonctionner sur du courant alternatif;
Fournir un type perfectionné d'assemblage entre métal et verre rendant possible d'éviter une décharge à la surface du métal excepté les endroits où c'est désiré, en rendant ainsi possible un assemblage mécanique qui autrement serait pratiquement impossible;
Fournir un moyen pour prévenir la désintégration des conducteurs d'entrée, là ou ceux-ci sont utilisés.
D'autres buts de l'invention ressortiront de la deseription ci-dessous.
Sur le dessin annexé la fig. 1 est une vue de l'élec- trode d'un tube à. décharges à remplissage gazeux ou à vapeur, 1''électrode étant construite suivant la présente invention, sa partie terminale étant représentée en coupe et la trajec- toire de la décharge étant représentée en traits dégradés.
La figure 2 représente une modification de l'inven- tion suivant laquelle le tube à électrode est supporté de façon à permettre un libre rayonnement de la chaleur y dégagée.
Fig.3 montre, une autre exécution de l'invention,
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dans laquelle l'électrode est entièrement supportée à l'in- térieur de l'enveloppe du tube et à laquelle le courant est fourni par un fil d'amenée.
Fig. 4 est le schéma d'un circuit dans lequel des tubes comportant ces électrodes sont connectés de façon à produire la décharge.
Sur la Fig. 1 on voit le tube 1 à décharge et l'ex- trémité élargie 2 de l'électrode. La tige rentrée 3 est scellée à l'extrémité élargie de la façon bien connue dans l'industrie, et au lieu de comporter un fil d'amenée comme on en utilise couramment à présent, cette extrémité comporte une électrode tubulaire 4. Cette électrode 4 est fermée à son extrémité, et étant faite de matière conductrice elle sert au moyen d'une connexion directe de borne du tube.
A l'extrémité intérieure, en 5, le tube est évasé, l'extrémité de cet évasement étant étirée en arête vive en 6, afin de permettre un joint avec le verre de la tige. En vue d'éviter une décharge sur la face évasée 7, une mince couche de verre fondu est appliquée sur cette face et s'étend vers l'ouverture 8 du tube. De préférence cette couche de verre obture partiellement l'ouverture pour qu'aucune partie de la surface de la matière de l'épaulement 9 ne puisse agir comme conducteur.
Le fonctionnement de cette électrode est entièrement différent de celui observé aux électrodes couramment utilisées.
Les traits dégradés sur la Fig. 1 indiquent la région obser- vée de gaz luminescent. On voit que la décharge a lieu à l'in- térieur du tube 4 et il apparait qu'un courant très dense d'électrons débouche de l'ouverture 8. Une courbe nettement délimitée est visible à la limite du courant débouchant de l'ouverture indiquant que la vitesse des électrons doit être
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très élevée pour pouvoir rejeter le gaz ionisé de la surface 10 du verre malgré l'effet de diffusion.
De.,-, essais très sévères n'ont permis d'observer aucun dépôt sur la matière des électrodes dans ces tubes. Il parait que l'émission des électrons a lieu entièrement sous l'effet du courant électrique et non par suite du bombardement par des ions positifs comme c'était admis, ensuite le fonctionnement de ces tubes permet de voir que le bombardement par des ions positifs n'est pas une partie essentielle du fonctionnement d'un tube à décharges, mais un phénomène accidentel ou secon- daire et plutôt un effet nuisible et sa découverte et la dé- termination des moyens de le combattre constitue un progrès industriel important.
Afin de réaliser entièrement les avantages de ce type d'électrodes il faut que toute la matière excepté celle à l'intérieur du tube soit préservée du contact du gaz. Les Figs. 1 et 2 montrent le verre de protection recouvrant l'ou- verture du tube et l'obturant partiellement. Il parait que cette disposition concentre plus efficacement la décharge dans le tube et évite tout effet secondaire à l'ouverture.
La fig. 2 représente une forme perfectionnée de l'invention suivant laquelle le tube est réuni au restant de la construction de façon que la chaleur produite soit li- brement rayonnée.vers l'atmosphère. Le tube électrode est désigné par 11. Il est fermé à l'une des extrémités et évasé à l'autre, comme c'est indiqué en 12. Les bords de la partie évasée sont relevés en 15 et l'arête est chanfreinée suffi- samment pour permettre la confection d'un joint métal-verre avec le tube 14 en verre.
La technique des joints entre métal et verre est bien connue dans l'industrie, 'mais un perfectionnement y a été apporté afin de permettre 'un recouvrement isolant de
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la surface de la partie évasée de l'électrode. Le bord 16 de la couronne 13 est aminci suffisamment pour pouvoir exercer une pression sur le métal avant d'amener la rupture du verre. Aux autres parties du joint le métal présente, ce- pendant, toute épaisseur voulue, et le verre le recouvre en une mince couche, ayant pour but de fournir une couche iso- lante de telle dimension que l'adhésion du verre au métal soit plus grande que tous les efforts dûs à l'extension ou à la contraction des matières pendant la fabrication et le fonctionnement.
Le verre a souvent été qualifié de liquide très visqueux et non de solide. En cas de rupture il casse d'abord à une certaine distance de la surface. Ceci se pro- duit parceque sous des efforts le verre se comprime, en fa- tiguant la matière en-dessous de la surface jusqu'à ce que la résistance de la matière soit dépassée. La formation sur le métal d'une couche de verre si mince que le verre soit forcé de suivre l'extension ou la contraction du métal sur lequel il est déposé par fusion sans que la tension puisse être transmise en profondeur, forme une protection appropriée de la surface métallique de l'appareil aux endroits où la dé- charge n'est pas désirée.
On a trouvé également que si, par suite d'exécution défectueuse, il se produit une rupture du verre ainsi appliqué, ce n'est qu'une fissure capillaire, et le verre continue à adhérer au métal, et sa surface reste continue en ce qui concerne la résistance à la décharge.
La Fig. 3 montre une autre forme d'exécution de l'invention utilisant une tige rentrante avec un fil d'amenée, le tube-électrode étant entièrement à l'intérieur de l'enve- loppe transparente. Dans cette construction la décharge est localisée sur l'électrode 20 au moyen d'un disque en verre 21 soudé à la partie élargie 22 du tube à décharge 23. Le disque
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présente au centre une ouverture 24 et un bord 25 recourbé qui protège efficacement l'extrémité 26 de l'électrode 20.
Ce disque évite également un retour de décharge de la déchar- ge principale vers la chambre 40 formée par le disque et l'extrémité de la partie élargie du tube.
Les tubes à décharges comportant des fils conducteurs pour les décharges disruptives ou à couronne présentent le commun défaut de corroder les fils conducteurs et de les cas- ser en deux avec le temps. En réalité cette corrosion n'est rien d'autre que l'effet du bombardement par des ions posi- tifs se produisant sur le fil. Il ne faut pas qu'une partie de la décharge principale atteigne le fil, parcequ'une déchar- ge à couronne peut se produire même dans le faible espace au- tour du fil et déconnecter l'électrode. Dans la présente cons- truction la désintégration du fil conducteur est évitée en entourant celui-ci d'un écran se trouvant au même potentiel.
La construction de l'électrode 20-est telle que l'extrémité 27 forme un écran qui recouvre la partie exposée du fil conducteur 28 et une partie de la tige rentrante 29. Il n'est pas toujours possible de faire adhérer ces parties étroi- tement, et dans cette construction ce n'est pas nécessaire parce qu'une claire-voie suffisatne pour faciliter l'assemblage peut être tolérée. L'action précise de cet écran évitant la désintégration n'est pas connue.
La connexion entre le fil conducteur et l'électrode est faite en serrant le fil entre la partie retrécie 30 du tube 20. La surface extérieure de l'électrode peut être couverte si on le désire, d'une couche de verre pour y éviter une déch,rge à couronne.
Le schéma de la Fig. 4 représente la façon dont ces électrodes servent dans un système à décharges à haute tension. eux tubes à décharges.pourvus de ces électrodes et disposés
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en série sont désignés par 31 et 32. 33 désigne l'enroulement haute tension d'un transformateur élévateur de tension; 34 est un interrupteur à haute tension; 35 est la connexion allant d'une des bornes du transformateur aux tubes; 36 est la con- nexion entre l'autre borne du transformateur et l'interrupteur; enfin 37 est la connexion entre l'interrupteur et les tubes.
Il est entendu que ce schéma ne représente qu'une par- tie d'un système à décharges qui peut être très compliqué; si' la décharge n'est effectuée que dans un seul circuit., il est à brancher de préférence sur la basse tension. Cependant, si l'on désire produire la décharge dans un grand nombre de tubes pour produire un bel effet, il est nécessaire de brancher le dispo- sitif à décharges sur le réseau haute tension pour pouvoir uti- liser un seul transformateur pour plus d'une série simple de tubes.
Jusqu'à présent, avec les tubes disponibles, le seul moyen connu pour éteindre ces tubes était de déconnecter les deux bornes du transformateur ou 1?emploi de dispositifs spé- ciaux, extérieurs aux tubes afin d'éviter leur allumage par- tiel par excitation d'une seule borne.
Les dispositifs suivant la présente invention fournis- sent la solution de ce problème parceque les tubes ainsi cons- truits peuvent être connectés aux transformateur par une borne en ne produisant qu'un effet lumineux à peine perceptible.
On a éprouvé beaucoup de difficultés en déchargeant des tubes munis d'électrodes du type courant, lorsque l'on utilisait de la vapeur de mercure en combinaison avec une at- mosphère gazeuse, par suite de l'amalgamation du mercure avec les électrodes. Cet effet était encore accentué par le bombar- dement des électrodes par les ions du gaz, d'après l'explica- tion de beaucoup de personnes compétentes. Dans la construction. suivant'la présente invention cette difficulté est vaincue parceque le bombardement des ions positifs ne constitue plus , un facteur important et.que les atomes du mercure ne peuvent pénétrer que difficilement dans la chambre d'électrode.
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Il est entendu que le terme "surface critique de vapo- risatin" utilisé dans les revendications signifie pour une densité denée du courant la surface exposée de l'électrode à partir de laquelle le taux de désintégration au de vapori- sation de la cathode par suite de la décharge électrique à travers le tube varie très rapidement. Cette surface est ordi- nairement mise en évidence par la lueur de la cathode recou- vrant exactement la surface exposée de l'électrode.
-:- REVENDICATIONS -:- -----------------------------
1) Tube à décharges comportant une électrode carac- térisée en ce qu'elle comporte un tube débouchant dans l'en- veloppe du tube à décharges et de diamètre inférieur à celui- ci, au voisinage de cette ouverture un évasement annulaire terminé par un joint avec l'enveloppe du tube à décharges, Etun dispositif destiné à éviter la décharge ayant lieu sur la surface de l'évasement.
2) Procédé pour éviter l'étincellement destructif dans un tube à décharges non redressant, à colonne gazeu- se positive;, comportant des électrodes faites de cylindres métalliques creux de section transversale inférieure à cel- le de la partie à colonne positive du tube, à la surface in- térieure desquels a lieu l'émission, ce procédé consistant â faïre fonctionner le' tube à une densité de courant à la surface émettrice plus grande que la densité de courant pour laquelle-se produit un accroissement rapide de la vaporisa- tion de la matière de l'électrode dans le cas d'une électrode présentant;une surface d'émission librement exposée au bom- bardemnt par des ions positifs.
**ATTENTION** fin du champ DESC peut contenir debut de CLMS **.
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Improvements to the electrodes of gas atmosphere discharge tubes.
The object of the present invention is to provide an electrode for discharge tubes intended to operate on alternating current and to provide an electrode independent of the bombardment by positive ions for the emission of electrons during the cathode period. It is indeed known to avoid bombardment by positive ions by heating the electrode to a sufficient degree to cause the emission of electrons, as is revealed by the many types of heated filament cathodes.
The present invention relates, however, to the type of electrodes commonly referred to as a "cold electrode", that is to say an electrode which does not depend on the auxiliary heating in order to avoid the potential drop of the t-. to cause the emission of electrons. He was gener-
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It is generally accepted that cathodic inaction depends to some degree at least on bombardment with positive ions so that electrons can be emitted in sufficient quantity to carry current from the electrodes to the gas. The destructive action of this bombardment was so great that it was necessary to make the electrodes very large to ensure a sufficient duration of the useful life of the tubes.
This fact made for an unsightly construction and did not yet completely solve the problem, because disintegration of the cathode continued and the gas filling of the tube could possibly be depleted due to occlusion in the walls in the vicinity of the electrode.
Another disadvantage of electrodes of this type is that the metal deposited on the glass produces therein an electrical stress by the electrostatic action with the metal of the support structure, for example, in the case of an electrical signal. this would be the metal foil at the bottom, and the glass is often pierced in the region of the deposit. It has also been observed that the glass on which the deposit is produced changes its physical properties losing the quality which makes it possible to weld and repair the object, and hence it becomes necessary, to repair a tube of this type. , cut and remove all the glass in the vicinity of the deposition region, before a new electrode terminal can be successfully placed in the tube.
Large electrode tubes have also been found to have the serious drawback of requiring discharge systems to operate on the high voltage side of the circuit. In order to light such a tube it has been found necessary to disconnect the two connections 5 of the current source from the tube, or even to provide the tube with connectors.
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Special external connections to combat the tendency of the tube to emit light when excited by one of the transformer terminals. It must be admitted that the amount of this light is when in proportion to anything that might occur as a result of leakage or the capacitance effect. It seems that there is a high frequency effect, maybe between the two electrodes.
The nature of a ,. A gas-filled tube in combination with an inductive current, such as that supplied by the secondary of a step-up transformer, is such that it tends to produce oscillations in the current.
This tendency is greatly increased by the use of large electrodes, the oscillations being observed in the operation of the tube not only when a terminal is disconnected from the transformer, but also, during the life of the tube. when the gas pressure decreases, which may be due to various causes.
These oscillations exert a very destructive action on the insulation of the transformer and on the glass walls of the tube. It has been found that when the oscillations start to occur, the probability of the tube being punctured or the transformer being burnt is greatly increased, and these oscillations constitute a very serious problem in the development of discharge tube devices.
The various aims of the present invention are as follows:
Provide a discharge tube with massive electrode terminals, in which no deposits occur on the glass walls of the tube operating under normal conditions, in order to keep the gas conductor, to protect
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the tube against piercing by the current and to protect the glass against disintegration due to the deposit of the metal of the electrode;
Provide a discharge tube in which the tendency to oscillate is minimized and which does not emit any appreciable amount of light as a result of the energization of one of the transformer terminals, in order to protect the transformer, the isolation of the circuit and the tube itself against the effects of voltage waves;
Provide a collected electrode much smaller in dimensions than that which has hitherto been considered to be practically the smallest for a given value of current, and which will serve as both cathode and anode so that the tube can operate on current alternative;
To provide an improved type of metal-to-glass assembly making it possible to avoid discharge to the metal surface except where desired, thereby making possible mechanical assembly which would otherwise be virtually impossible;
Provide a means to prevent disintegration of the input conductors where they are used.
Other objects of the invention will emerge from the description below.
In the accompanying drawing, FIG. 1 is a view of the electrode from tube to tube. Gas or vapor filled discharges, the electrode being constructed in accordance with the present invention, its end portion being shown in section and the path of the discharge being shown in degraded lines.
Figure 2 shows a modification of the invention in which the electrode tube is supported so as to allow free radiation of the heat released therein.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention,
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wherein the electrode is fully supported within the tube casing and to which current is supplied by a lead wire.
Fig. 4 is the diagram of a circuit in which tubes comprising these electrodes are connected so as to produce the discharge.
In Fig. 1 shows the discharge tube 1 and the enlarged end 2 of the electrode. The retracted rod 3 is sealed at the widened end in the manner well known in the industry, and instead of comprising a lead wire as is commonly used at present, this end comprises a tubular electrode 4. This electrode 4 is closed at its end, and being made of conductive material it serves by means of a direct tube terminal connection.
At the inner end, at 5, the tube is flared, the end of this flaring being drawn into a sharp edge at 6, in order to allow a seal with the glass of the rod. In order to avoid a discharge on the flared face 7, a thin layer of molten glass is applied to this face and extends towards the opening 8 of the tube. Preferably, this glass layer partially closes the opening so that no part of the material surface of the shoulder 9 can act as a conductor.
The operation of this electrode is entirely different from that observed with commonly used electrodes.
The degraded lines in FIG. 1 indicate the observed region of luminescent gas. It can be seen that the discharge takes place inside the tube 4 and it appears that a very dense current of electrons emerges from the opening 8. A clearly delimited curve is visible at the limit of the current through the outlet. aperture indicating that the speed of the electrons must be
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very high in order to be able to reject the ionized gas from the surface 10 of the glass despite the diffusion effect.
De., -, very severe tests did not allow to observe any deposit on the material of the electrodes in these tubes. It appears that the emission of electrons takes place entirely under the effect of the electric current and not as a result of the bombardment by positive ions as it was admitted, then the operation of these tubes allows to see that the bombardment by positive ions is not an essential part of the operation of a discharge tube, but an accidental or secondary phenomenon and rather a deleterious effect and its discovery and the determination of the means of combating it constitutes an important industrial advance.
In order to fully realize the advantages of this type of electrode, all the material except that inside the tube must be preserved from contact with the gas. Figs. 1 and 2 show the protective glass covering the opening of the tube and partially closing it. It appears that this arrangement concentrates the discharge more effectively in the tube and avoids any side effects upon opening.
Fig. 2 shows an improved form of the invention in which the tube is joined to the remainder of the construction so that the heat produced is freely radiated to the atmosphere. The electrode tube is designated by 11. It is closed at one end and flared at the other, as indicated at 12. The edges of the flared part are raised at 15 and the edge is sufficiently chamfered. ciently to allow the making of a metal-glass joint with the glass tube 14.
The technique of joints between metal and glass is well known in the industry, but an improvement has been made in order to allow an insulating covering of
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the surface of the flared part of the electrode. The edge 16 of the crown 13 is thinned enough to be able to exert pressure on the metal before causing the glass to break. At the other parts of the joint the metal has, however, any desired thickness, and the glass covers it in a thin layer, the object of which is to provide an insulating layer of such size that the adhesion of the glass to the metal is greater. greater than all the stresses due to the expansion or contraction of materials during manufacture and operation.
Glass has often been referred to as a very viscous liquid, not a solid. In the event of rupture it first breaks at a certain distance from the surface. This happens because under stress the glass compresses, straining the material below the surface until the strength of the material is exceeded. The formation on the metal of a layer of glass so thin that the glass is forced to follow the extension or the contraction of the metal on which it is deposited by fusion without the tension being able to be transmitted in depth, forms an appropriate protection of the metal surface of the appliance in places where discharge is not desired.
It has also been found that if, as a result of faulty workmanship, there is a breakage of the glass thus applied, it is only a capillary crack, and the glass continues to adhere to the metal, and its surface remains continuous as such. which concerns the resistance to discharge.
Fig. 3 shows another embodiment of the invention using a re-entrant rod with a lead wire, the tube electrode being entirely inside the transparent casing. In this construction the discharge is localized on the electrode 20 by means of a glass disc 21 welded to the enlarged part 22 of the discharge tube 23. The disc
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has an opening 24 in the center and a curved edge 25 which effectively protects the end 26 of the electrode 20.
This disc also prevents a discharge back from the main discharge towards the chamber 40 formed by the disc and the end of the widened part of the tube.
Discharge tubes with lead wires for disruptive or corona discharges have the common defect of corroding the leads and breaking them in half over time. In reality this corrosion is nothing other than the effect of the bombardment by positive ions occurring on the wire. Part of the main discharge should not reach the wire, because corona discharge can occur even in the small space around the wire and disconnect the electrode. In the present construction, the disintegration of the conductive wire is avoided by surrounding the latter with a screen located at the same potential.
The construction of the electrode 20 is such that the end 27 forms a screen which covers the exposed portion of the conductive wire 28 and a portion of the re-entrant rod 29. It is not always possible to adhere these narrow portions. tement, and in this construction it is not necessary because a skeleton sufficient to facilitate the assembly can be tolerated. The precise action of this screen preventing disintegration is not known.
The connection between the conductive wire and the electrode is made by clamping the wire between the constricted portion 30 of the tube 20. The outer surface of the electrode can be covered, if desired, with a layer of glass to prevent it from forming. tear, crown rge.
The diagram of FIG. 4 shows how these electrodes are used in a high voltage discharge system. them discharge tubes. provided with these electrodes and arranged
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in series are designated by 31 and 32. 33 denotes the high voltage winding of a step-up transformer; 34 is a high voltage switch; 35 is the connection from one of the transformer terminals to the tubes; 36 is the connection between the other terminal of the transformer and the switch; finally 37 is the connection between the switch and the tubes.
It is understood that this diagram represents only part of a discharge system which can be very complicated; if the discharge is carried out only in a single circuit, it should preferably be connected to the low voltage. However, if it is desired to produce the discharge in a large number of tubes to produce a good effect, it is necessary to connect the discharge device to the high voltage network in order to be able to use a single transformer for more than one. a simple series of tubes.
Until now, with the tubes available, the only known way to switch off these tubes was to disconnect the two terminals of the transformer or the use of special devices, external to the tubes in order to avoid their partial ignition by excitation. from a single terminal.
The devices according to the present invention provide the solution to this problem because the tubes thus constructed can be connected to the transformers by a terminal, producing only a barely perceptible luminous effect.
Much difficulty has been experienced in discharging tubes with electrodes of the common type, when mercury vapor is used in combination with a gaseous atmosphere, due to the amalgamation of mercury with the electrodes. This effect was further accentuated by the bombardment of the electrodes by the ions of the gas, according to the explanation of many skilled people. In the construction. According to the present invention this difficulty is overcome because the bombardment of the positive ions is no longer an important factor and the mercury atoms can only penetrate with difficulty into the electrode chamber.
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It is understood that the term "critical vaporization area" as used in the claims means for a current density the exposed area of the electrode from which the rate of disintegration or vaporization of the cathode as a result. of the electric discharge through the tube varies very quickly. This surface is usually evidenced by the glow of the cathode exactly covering the exposed surface of the electrode.
-: - CLAIMS -: - -----------------------------
1) Discharge tube comprising an electrode charac- terized in that it comprises a tube opening into the casing of the discharge tube and of smaller diameter than the latter, in the vicinity of this opening an annular flare terminated by a joint with the casing of the discharge tube, anda device for preventing the discharge taking place on the surface of the flare.
2) A method of avoiding destructive sparking in a non-rectifying discharge tube, with a positive gas column ;, comprising electrodes made of hollow metal cylinders with a cross section smaller than that of the positive column part of the tube, at the inner surface of which emission takes place, this method comprising operating the tube at a current density at the emitting surface greater than the current density at which a rapid increase in vaporization occurs. tion of the material of the electrode in the case of an electrode having an emission surface freely exposed to bombardment by positive ions.
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