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MEMOIRE DESCRIPTIF " DISPOSITIF GENERATEUR D'UNE LUEUR CATHODIQUE A DENSITE
LUMINEUSE CONSTANTE ET LONGUEUR VARIABLE "
Le but principal de la présente invention est la réalisa tion d'un dispositif générateur d'une lueur cathodique à densité lumineuse constante et longueur variable et notamment d'un tube à atmosphère gazeuse donnant une lueur cathodique actinique de longueur variable et d'intensité pratiquement constante lorsque ce tube est connecté convenablement à une source de courant modulé, microphone, pick-up, cellule photoélectrique, etc.,. et préalablement mis en état de fonctionnement grâce à une source de courant appropriée, suivant la technique habituelle aux tubes à gaz raréfiés,
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Ce dispositif générateur qui est une lampe perfectionnée à deux électrodes est plus spécialement destiné d'une manière générale,à l'enregistrement oscillographique et plus spécia- lement à l'enregistrement des sons sur pellicules cinémato. graphiques par la méthode dite à densité constante et à aire variable.
Le dispositif générateur suivant l'invention consiste à canaliser la lueur cathodique, guidée par la cathode, dans un tube transparent, à fixer la lueur cathodique à l'une de ses extrémités en un point déterminé de la cathode et enfin à disposer le tube cathodique de manière à faciliter la cir- culation électronique dans la région cathodique en vue d'ob- tenir une brillance maximum sensiblement constante ainsi qu'une bonne définition de l'extrémité lumineuse modulante.
L'invention s'étend aux points suivants appliqués sé- par±ment ou en toutes combinaisons. a) Création d'une gaine lumineuse à intensité lumineuse pratiquement constante dans les limites d'utilisation le long de la cathode par la mise sous une tension convenable de deux électrodes plongées dans une atmosphère de gaz sous une pression déterminée. b) Modulation, en longueur, de la dite gaine lumineuse en fonction des variations de la tension appliquée aux électrodes.
o) Vaporisation dans une forme de réalisation, d'une quantité convenable de mercure se superposant à la gaine lumineuse lui servant de support et modulant avec elle,
L'invention s'étend également à l'enregistrement des sons sur pellicules photographiques en captant l'image de l'extré- mité modulante de la gaine lumineuse cathodique par un
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système optique approprié'et en projetant cette image, sur une émulsion photographique se déplaçant dans le plan de l'image projetée et perpendiculairement à l'axe optique et au trait lumineux formant image .
L'invention comprend différentes formes de réalisation de dispositifs perfectionnés, ces formes de réalisation se caractérisant par les points suivants appliqués séparément ou en toutes combinaisons, a) La circulation est effectuée dans la région de la gaine lumineuse par des passages de section restreinte. des électrodes sont disposées dans des tubes différents communiquant, d'une part, à l'une de leurs extrémités par une ampoule d'une capacité relativement importante et, d'autre part, latéralement par un espace lamellaire ou de faible sec- tion, c) En vue notamment de l'enregistrement des sons ou phéno mènes vibratoires, la cathode parfaitement dégagée optiquement est rectiligne de telle sorte que la gaine cathodique affecte normalement la forme d'un trait lumineux.
d) Les deux tubes sont parallèles ou forment entre oux un angle déterminé. e) La capacité relativement importante est constituée par une ampoule creuse ou similaire constituant un brusque chan- gement de section pour la veine gazeuse ionisée qui parcourt- chaque tube, f) Afin de faciliter l'amorçage et en vue de fixer la lueur cathodique à une de ses extrémités, les deux électrodes se rapprochent dans l'ampoule de telle sorte que si l'on élève progressivement la tension dans un circuit comprenant la source de courant, une résistance appropriée et le dispositif, la lueur cathodique apparaisse d'abord dans l'ampoule, puis
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monte peu à peu dans le tube cathodique,
le choc des ions faisant monter la température dans ce tube pour réaliser la vaporisation du mercure liquide dans le cas où celui-ci est utilisé et par suite l'amorçage. g) Les électrodes sont disposées de manière à fixer une extrémité de la gaine cathodique qui, de cette façon, s'al- longe et se raccourcit à partir d'un point fixe. h) Les électrodes ou tout au moins la cathode sont dis- posées dans un espace restreint tubulaire concentrant le bom bardement électronique, i) La section d'intercommunioation entre les deux tubes, anode et cathode, est restreinte pour assurer une circulation forcée des gaz ionisée afin d'augmenter l'actinisme et l'homo- généité de la lueur cathodique.
j) Pour obtenir une gaine lumineuse dense et homogène on emploie par exemple au remplissage des tubes une pression d'argon comprise de préférence entre 40 et 60 m/m de mercure, k) On prolonge la partie des électrodes voisines du point de fixation dans des capillaires de quartz et on rapproche les électrodes jusqu'à une distance de 1 m/ m environ,
1) Le dispositif en période de fonctionnement est placé de manière que la cathode soit horizontale et en bas, l'anode étant au-dessus dans le même plan vertical. m) On prévoit un cupule dans la région médiane inférieure modulante du tube cathodique, n) La cathode est double et réalisée par deux bandes métalliques de forma convenable disposées parallèlement. o) Les deux bandes constituent la cathode sont des fils plats ou cylindriques.
p) Les deux bandes sont maintenues dans des éléments en quartz qui diminuent encore les sections de passage,
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q) Les extrémités de la cathode double sont fixées sur un support de quartz . r) La cathode est disposée dans un tube de manière que l'espace annulaire de circulation entre cette cathode et la paroi interne du tube ait une section restreinte. s) La cathpde affecte notamment une forme cylindrique avec un méplat longitudinal de manière à constituer entre ce méplat et un tube de verre de diamètre interne égal au diamètre de la cathode un espace restreint de circulation. t) La cathode est constituée de préférence par un fil métal- lique en aluminium ou en nickel.
L'invention s'étend enfin à l'utilisation, dans les appa- reils ci-dessus définis et lorsque la cathode est constituée par exemple par un fil d'aluminium, nickel ou similaire, d'une atmosphère inerte constituée notamment par de l'azote ou si- milaire.
Une forme de réalisation particulièrement intéressante se caractérise principalement en ce que le dispositif com- porte une enveloppe transparente et étanche, une enceinte disposée dans la précédente et comportant à l'une de ses ex- trémités une première chambre qui peut être supprimée dans laquelle sont disposées l'extrémité de la cathode et l'extré- mité de l'anode et qui communique avec l'enveloppe par le canal d'entrée de l'anode dans sa région centrale une seconde chambre pour la détente et le refroidissement de la cathode. cette seconde chambre portant de préférence des lumières de communication avec l'enveloppe et enfin une troisième chambre externe communiquant également avec l'enveloppe, la cathode étant disposée, entre les chambres, dans des parties tubulaires reliant ces chambres.
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Une autre forme de réalisation extrêmement simple et qui donne entière satisfaction se caractérise en ce que le dis- positif comporte une enveloppe transparente tubulaire une caho- de et une anode disposées en principe co-axialement à l'enve- loppe et un tube débouchant à chaque extrémité dans l'enveloppe et entourant la cathode.
L'invention s'étend également à un dispositif du type ci-dessus défini et qui est entrafné en rotation autour de la cathode .
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D'autres points particuliers compris également dans le cadre de la présente invention seront décrit ci-après en référence au dessin annexé, donné à titre d'exemple seulement et dans lequel :
La figure 1 est une élévation d'ensemble, en coupe, d'une première forme de réalisation,
La figure 2 est une élévation d'ensemble, en coupe, d'une seconde forme de réalisation,
La figure 3 est un schéma explicatif du fonction- nement,
La figure 4 est une élévation d'ensemble, en coupe, d'une troisième forme de réalisation,
La figure 5 est une coupe faite suivant V-V de la figure 4,
La figure 6 est une élévation d'ensemble, en coupe, d'une quatrième forme de réalisation,
La figure 7 est une vue schématique d'un dispositif optique,
Les figures 8, 9, 10 sont des coupes de variantes de réalisation de cathodes,
Les figures 11, 12, 13 sont des schémas demontage,
La figure 14 est une élévation d'ensemble, en coue, d'une cinquième forme de réalisation,
La figure 15 est une élévation d'ensemble, en coape, d'une sixième forme,
Les figures 16 et 17 représentent, en coupe, des cathodes entourées par un tube.
Dans la forme de réalisation représentée par la figure 1, les électrodes 1 et 2 sont métalliques et dispo- sées dans des tubes 3 et 5 réalisés notamment en sibore, quartz ou similaire. Ces tubes 3 et 5 communiquent, par l'intermédiaire, d'une part, d'une ampoule ou sphère creuse 6 et, d'autre part, par un pont constitué par un tube 4. Dans
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cette forme de réalisation, les tubes 3 et 5 sont disposés suivant un V et les électrodes qui se prolongent dans l'am- poule 6 sont suffisamment rapprochée dans cette région, afin de faciliter l'amorçage et de fixer la lueur cathodique.
La figure 2 illustre une deuxième forme de réa- lisation dans laquelle les mêmes organes que ceux mentionnés sur la figure 1 sont indiquas avec les mêmes chiffres de référence. Les électrodes 1 et 2, dans ce cas, sont paral- lèles de même que les tubes 3 et 5. On remarquera cependant que, dans l'ampule 6, les électrodes sont rapprochées dans le but de faciliter l'amorçage comme précédemment indiqué.
En période de fonctionnement (figure 3), en suppo- sant que la cathode 1 soit recouverte de la gaîne lumineuse cathodique depuis sa pointe inférieure jusqu'au repère 7, une augmentation de la tension entre 1 et 2 amène l'extré- mité supérieure de la gaine cathodique en 9, tandis qu'une diminution de la tension ramène l'extrémité supérieure de cette gaine en 8 par exemple.
On constate que pour des variations de longueur notables de la lueur cathodique de part et d'autre d'un point dépendant des caractéristiques du tube, il y a proportionnalité linéaire entre les variations d'intensité du oourant traversant le tube et les variations de longueur de la lueur.
D'autre part, l'inertie électronique est négligeable aux fréquences d'enregistrement acoustiques .
La figure 4 illustre une forme de réalisation dans laquelle, comme représentée en coupe, figure 5, le pont 4 est remplacé par une communication lamellaire latérale 4a s'étendant de l'ampoule terminale jusqu'à, une certaine hauteur des tubes 3 et 5. Cette communication lamellaire réalise un étranglement permettant d'obtenir une circulation forcée de vapeur de meroure analogue à celle qu'on obtient grâce au pont 4 entre les tubes anode 3 et cathode 5 des
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deux premières formes de realisation,
Dans tous les cas, l'influence de la pureté du gaz et du mercure, le parfait décapage et poli des électrodes
Sont des éléments primordiaux de bon fonctionnement, de même que le choix d'une pression oonvenable pour le gaz employé.
Avec l'argon, les meilleurs résultats semblent obtenus au voisinage de 45 m/m de pression de mercure.
Il va de soi qu'on peut employer tel gaz autre que l'argon dont la tension d'amorçage soit convenable et dont la luminescence soit actinique.
Le dispositif suivant l'invention peut être employé d'une manière très générale et notamment : a) à l'enregistrement photographique des courants élec- triques modules et notamment à la réalisation de phonogrammes (sur disques ou sur pellicules cinématographiques par le pro- cède dit à densité fixe). b) comme voltmètre, milliampéremètre, etc...
La figure 6 illustre une forme de réalisation dans laquelle la cathode 10 et l'anode 11 sont montés à leurs extrémités dans un support de quartz 12 (voir également figure 11). Dans cette forme de réalisation, on retrouve la même disposition générale que dans la figure 1. Cepen- dant, l'anode est maintenue par des colliers en quartz 13 limitant la section de circulation dans le tube 3 qui pré- sente une cupule 14 pour une goutte de mercure d'amorçage.
Les électrodes sont de préférence rapprochées à 1 m/m 5 environ.
L'ampoule fonctionne,la cathode 10 étant horizon- tale et en bas, l'anode étant au dessus dans le même plan vertical.
La figure 7 montre les conditions d'utilisation optique de la lueur cathodique. Il ressort de cet examen que :
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a) la lueur cathodique doit. se trouver dans un plan hori-' zontal comprenant l'axe ptique général, b) la lueur cathodique doit également se trouver perpendi- culaire à cet axe optique général, c) la mise au point doit se faire sur la région la plus lumineuse de la cathode, c'est-à-dire sur le-plan tangent supérieur ou inférieur à la tige de tungstène, région où la lueur cathodique a le plus de profondeur, lignes X X, figures 8, 9 et 10..
Afin d'augmenter la profondeur de la lueur cathodique, une solution idéale consisterait à avoir une cathode double réalisée par deux bandes laminé plat et disposées parallèle- ment comme sur la figure 9.
Pratiquement, on améliorera le rendement en dispo- sant deux électrodes cylindriques parallèlement dans la tubulure cathodique, de telle sorte qu'elles soient sensi- blement tangentes. Afin de réaliser pratiquement ce montage, on préparera deux petits tubes, de quartz légèrement aplatis qu'on enfilera à froid ensuite sur la cathode double en lais- sant entre eux un espace de 40 m/m dont la partie médiane constituera le point de modulation nulle de la lueur, fig. 5.
La fixation de l'extrémité de la cathode sur le support de quartz se fera comme indiqué figure 11.
Ceci conduit nécessairement à faire un passage double à moins que l'on ne puisse opérer une soudure tungstène sur tungstène à la partie intérieuredu passage, figures 12 et 13.
Dans les figures 9, 10 et 11, la partie ponctuée indique la gaine lumineuse.
Les opérations successives de la mise au point sont les suivantes : a) formation de l'image de la lueur cathodique sur le plan de la fente 16 et en coïncidence avec oette fente.
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b) formation de l'image de(la fente sur le plan de l'émulsion photographique en 17.
Cette première opération peut se faire de deux façons :
1) Considérer les positions du tube et de la fente comme fixes et par conséquent respeotivement situées dans les plans conjugués objet et image du condensateur et déplacer légère- ment le condensateur pour qu'il en soit ainsi.
2) Considérer les positions du condensateur et de la fente comme fixes et chercher à amener la lueur cathodique dans le plan des objets.
Afin de conserver toujours le même rapport pour les élongations, on doit adopter la méthode 2 : en effet, la distance du plan, images par rapport au point nodal d'émer- genoe étant fixe et la longueur fooale étant invariable, le rapport image sur objet restera constant.
En pratique, le système optique sera mis au point une fois pour toutes en ce qui concerne le condensateur op- tique 17, la fente 16 et le plan objet où doit se trouver la cathode, figure 9.
Il faudra donc réaliser un déplacement micrométrique du support de lampe perpendiculairement au plan formé par l'axe optique et la fente et un mouvement de rotation du sup- port de lampe autour de l'axe optique afin d'amener le pa- rallélisme entre la lueur cathodique et la fente.
Dans la figure 6, les deux fils 13 étant montés sur le passage, on place deux oolliers de quartz identiques 13 ou un tube 18 (traits mixtes) entourant la cathode qui peut être simple ou double. Ces colliers, mis en place comme indiqué sur le dessin, ils auront été préparés d'avance de façon à être enfilés à froid, car il ne faudra plus ohauffer les fils après décapage.
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Les deux fils constituant la cathode seront plaoéa aussi parallèles que possible et se touchant presque, au moins entre les deux colliers, comme indiqué.
La figure 14 illustre une autre forme de réali- dation dans laquelle la cathode est représentée en 10 et l'anode en .11. Le dispositif comporte une enveloppe trans- parente étanche 20 et, intérieurement, une enceinte consti- tuée par une première chambre 21 qui peut être supprimée, une seconde chambre 22 et une troisième chambres 23 réu- nies par des parties tubulaires 24 et 25 entourant la cathode, La chambre 21 comporte un guide 26 pour l'anode 11 mais laissant un passage autour de cette anode. La chambre 21 constitue la chambre d'amorçage et de vapori- sation du meroure lorsque celui-ci est utilisé. Cette chambre 21 doit être considérablement réduite lorsqu'on utilise une cathode en aluminium ou en nickel par exemple.
La chambre 22 constitue une chambre de détente et de refroidissement de la cathode, Cette chambre commu- nique avec l'enveloppe 20 par des lumières 27 permettant d'admettre du mercure en 28 lorsque celui-ci est utilisé.
Il enest de même dans la chambre 23 mais, dans ce cas, les orifices 27a de cette chambre permettent la circulation dans l'enveloppe avec retour dans l'enceinte par le canal 26.
Dans la rég&on du tube 24. la contraction de la veine gazeuse élève la température du gaz et de la cathode. La région 25 constitue la zone d'utilisation de la lueur cathodique modulée.
La figure 15 illustre une forme de réalisation extrêmement simple. Dans cette forme, on utilise également une enveloppe 20 et l'anode 11 et la cathode 10 sont disposées de préférence ooaxialement à l'enveloppe, Un tube 30 ouvert à ses extrémités, entoure la cathode 10. On peut utiliser une des formes de réalisation illustrées par les
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/ figures 16 et 17. Dans la figure 16, il existe entre le tube 30 et la oathode 10, un espace annulaire. Dans la figure 17, il existe seulement un couloir 31 de circu- lation.
Dans ces différentes formes de réalisation, on utilise de préférence une cathode en aluminium ou en nickel.
Dans ces conditions, la lueur est très concentrée et parfai- tement définie. En outre, en faisant tourner le tube autour de son axe, on arrive à obtenir une lueur aussi fine qu'on le désire. On peut même arriver à se passer de la fente 16 (figure 7) le système optique se réduisant alors à un simple objectif et le rendement lumineux s'en trouvai fortement augmenté.
Une cathode en aluminium en nickel ou métal si- milaire permet de se passer de mercure, la brillance même de la cathode est suffisante.
Cette disposition permet en outre d'utiliser une atmosphère de gaz inertes ou neutres et notamment de l'azote ou similaire.
Il est évident que les formes de réalisation dé- orites et représentées ne sont que de simples exemples sus- aeptibles de nombreuses variantes qui, tant qu'elles ne changent rien aux caractéristiques principales exposées plus haut ni au but poursuivi, restent comprises dans le cadre de la présente invention.
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DESCRIPTIVE MEMORY "DEVICE GENERATOR OF A DENSITY CATHODIC LIGHT
CONSTANT LUMINOUS AND VARIABLE LENGTH "
The main object of the present invention is the production of a device for generating a cathodic glow with constant luminous density and variable length, and in particular a gas-filled tube giving an actinic cathodic glow of variable length and of practically intensity. constant when this tube is properly connected to a modulated current source, microphone, pick-up, photocell, etc.,. and put into working order beforehand by means of an appropriate current source, according to the usual technique for rarefied gas tubes,
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This generator device, which is an improved lamp with two electrodes, is more especially intended in a general manner for oscillographic recording and more specifically for the recording of sounds on motion picture films. graphics by the so-called constant density and variable area method.
The generator device according to the invention consists in channeling the cathode glow, guided by the cathode, in a transparent tube, in fixing the cathode glow at one of its ends at a determined point on the cathode and finally in placing the cathode ray tube so as to facilitate the electronic circulation in the cathode region in order to obtain a substantially constant maximum brightness as well as a good definition of the modulating light end.
The invention extends to the following points applied separately or in any combination. a) Creation of a luminous sheath with practically constant luminous intensity within the limits of use along the cathode by putting under a suitable voltage two electrodes immersed in a gas atmosphere under a determined pressure. b) Modulation, in length, of said light sheath as a function of the variations in the voltage applied to the electrodes.
o) Vaporization in one embodiment, of a suitable quantity of mercury superimposed on the light sheath serving as a support and modulating with it,
The invention also extends to the recording of sounds on photographic films by capturing the image of the modulating end of the cathode light sheath by a.
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appropriate optical system and by projecting this image onto a photographic emulsion moving in the plane of the projected image and perpendicular to the optical axis and to the light line forming the image.
The invention comprises various embodiments of improved devices, these embodiments being characterized by the following points applied separately or in any combination: a) The circulation is effected in the region of the light sheath by passages of restricted section. electrodes are arranged in different tubes communicating, on the one hand, at one of their ends by a bulb of relatively large capacity and, on the other hand, laterally by a lamellar space or of small section, c) With a view in particular to the recording of sounds or vibratory phenomena, the perfectly optically free cathode is rectilinear such that the cathode sheath normally takes the form of a luminous line.
d) The two tubes are parallel or form a determined angle between oux. e) The relatively large capacity consists of a hollow bulb or the like constituting a sudden change of section for the ionized gas stream which runs through each tube, f) In order to facilitate the ignition and in order to fix the cathodic glow to one of its ends, the two electrodes approach each other in the bulb so that if the voltage is gradually increased in a circuit comprising the current source, an appropriate resistor and the device, the cathode glow first appears in the bulb, then
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gradually rises in the cathode ray tube,
the impact of the ions causing the temperature in this tube to rise in order to vaporize the liquid mercury in the event that the latter is used and consequently to initiate it. g) The electrodes are arranged so as to fix one end of the cathode sheath which, in this way, extends and shortens from a fixed point. h) The electrodes or at least the cathode are placed in a confined tubular space concentrating the electronic bombardment, i) The intercommunioation section between the two tubes, anode and cathode, is restricted to ensure forced circulation of the gases ionized to increase actinism and homogeneity of the cathodic glow.
j) To obtain a dense and homogeneous light sheath, for example, when filling the tubes, an argon pressure of preferably between 40 and 60 m / m of mercury is used, k) The part of the electrodes adjacent to the point of attachment is extended in quartz capillaries and the electrodes are brought together up to a distance of approximately 1 m / m,
1) The device in operation is placed so that the cathode is horizontal and down, the anode being above in the same vertical plane. m) A cup is provided in the modulating lower median region of the cathode ray tube, n) The cathode is double and produced by two metal strips of suitable shape arranged in parallel. o) The two bands constitute the cathode are flat or cylindrical wires.
p) The two bands are kept in quartz elements which further reduce the passage sections,
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q) The ends of the double cathode are fixed on a quartz support. r) The cathode is arranged in a tube so that the annular circulation space between this cathode and the internal wall of the tube has a restricted section. s) The cathode affects in particular a cylindrical shape with a longitudinal flat so as to constitute between this flat and a glass tube of internal diameter equal to the diameter of the cathode a restricted circulation space. t) The cathode is preferably made of a metal wire of aluminum or nickel.
The invention finally extends to the use, in the devices defined above and when the cathode is constituted for example by an aluminum, nickel or similar wire, of an inert atmosphere constituted in particular by nitrogen or the like.
A particularly advantageous embodiment is characterized mainly in that the device comprises a transparent and sealed envelope, an enclosure arranged in the preceding one and comprising at one of its ends a first chamber which can be omitted in which are arranged the end of the cathode and the end of the anode and which communicates with the casing through the inlet channel of the anode in its central region a second chamber for the expansion and cooling of the cathode . this second chamber preferably carrying openings for communication with the envelope and finally a third external chamber also communicating with the envelope, the cathode being disposed, between the chambers, in tubular parts connecting these chambers.
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Another extremely simple embodiment which gives complete satisfaction is characterized in that the device comprises a transparent tubular casing, a chamber and an anode arranged in principle co-axially with the casing and a tube opening into the casing. each end in the envelope and surrounding the cathode.
The invention also extends to a device of the type defined above and which is rotated around the cathode.
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Other particular points also included within the scope of the present invention will be described below with reference to the appended drawing, given by way of example only and in which:
Figure 1 is an overall sectional elevation of a first embodiment,
Figure 2 is an overall sectional elevation of a second embodiment,
Figure 3 is an explanatory diagram of the operation,
Figure 4 is an overall sectional elevation of a third embodiment,
Figure 5 is a section taken along V-V of Figure 4,
Figure 6 is an overall sectional elevation of a fourth embodiment,
Figure 7 is a schematic view of an optical device,
Figures 8, 9, 10 are sectional views of alternative embodiments of cathodes,
Figures 11, 12, 13 are assembly diagrams,
Figure 14 is an overall elevational view of a fifth embodiment,
Figure 15 is an overall elevation, in coape, of a sixth form,
Figures 16 and 17 show, in section, cathodes surrounded by a tube.
In the embodiment shown in FIG. 1, the electrodes 1 and 2 are metallic and arranged in tubes 3 and 5 made in particular of sibor, quartz or the like. These tubes 3 and 5 communicate, by the intermediary, on the one hand, of a bulb or hollow sphere 6 and, on the other hand, by a bridge formed by a tube 4. In
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In this embodiment, the tubes 3 and 5 are arranged in a V and the electrodes which extend into the bulb 6 are sufficiently close together in this region, in order to facilitate the initiation and to fix the cathode glow.
Figure 2 illustrates a second embodiment in which the same members as those mentioned in Figure 1 are indicated with the same reference numerals. The electrodes 1 and 2, in this case, are parallel as are the tubes 3 and 5. It will be noted, however, that, in the ampule 6, the electrodes are brought together in order to facilitate the initiation as previously indicated.
During operation (figure 3), assuming that cathode 1 is covered with the cathode light sheath from its lower point to mark 7, an increase in voltage between 1 and 2 brings up the upper end. of the cathode sheath at 9, while a decrease in voltage brings the upper end of this sheath at 8 for example.
It can be seen that for notable variations in the length of the cathode glow on either side of a point depending on the characteristics of the tube, there is linear proportionality between the variations in the intensity of the current passing through the tube and the variations in length. of the glow.
On the other hand, electronic inertia is negligible at acoustic recording frequencies.
Figure 4 illustrates an embodiment in which, as shown in section, Figure 5, the bridge 4 is replaced by a lateral lamellar communication 4a extending from the terminal bulb up to a certain height of the tubes 3 and 5 This lamellar communication produces a constriction making it possible to obtain a forced circulation of meroure vapor similar to that obtained by means of the bridge 4 between the anode 3 and cathode 5 tubes of the
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two first forms of realization,
In all cases, the influence of the purity of the gas and of the mercury, the perfect pickling and polishing of the electrodes
These are essential elements for proper operation, as is the choice of a pressure suitable for the gas used.
With argon, the best results seem to be obtained in the vicinity of 45 m / m of mercury pressure.
It goes without saying that one can use such a gas other than argon whose ignition voltage is suitable and whose luminescence is actinic.
The device according to the invention can be used in a very general manner and in particular: a) for the photographic recording of modulated electric currents and in particular for the production of phonograms (on discs or on cinematographic films by the process. said at fixed density). b) as a voltmeter, milliamperemeter, etc ...
Figure 6 illustrates an embodiment in which cathode 10 and anode 11 are mounted at their ends in a quartz support 12 (see also Figure 11). In this embodiment, we find the same general arrangement as in FIG. 1. However, the anode is held by quartz collars 13 limiting the section of circulation in the tube 3 which presents a cup 14 for a drop of priming mercury.
The electrodes are preferably brought together at about 1 m / m 5.
The bulb operates with cathode 10 horizontal and down with the anode above in the same vertical plane.
Figure 7 shows the conditions of optical use of the cathode glow. It emerges from this examination that:
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a) the cathodic glow must. lie in a horizontal plane including the general ptic axis, b) the cathode glow must also be perpendicular to this general optical axis, c) the focus must be on the brightest region of the cathode, that is to say on the upper or lower tangent plane to the tungsten rod, region where the cathodic glow has the most depth, lines XX, figures 8, 9 and 10 ..
In order to increase the depth of the cathode glow, an ideal solution would consist in having a double cathode made by two flat laminated strips and arranged parallel as in figure 9.
In practice, the efficiency will be improved by arranging two cylindrical electrodes in parallel in the cathode tubing, so that they are substantially tangent. In order to carry out this assembly in practice, we will prepare two small tubes, of slightly flattened quartz which will then be threaded cold on the double cathode, leaving between them a space of 40 m / m, the middle part of which will constitute the modulation point. zero glow, fig. 5.
Fixing the end of the cathode on the quartz support will be done as shown in figure 11.
This necessarily leads to making a double pass unless it is not possible to make a tungsten-to-tungsten weld on the interior part of the passage, figures 12 and 13.
In figures 9, 10 and 11, the dotted part indicates the light sheath.
The successive focusing operations are as follows: a) forming the image of the cathode glow on the plane of the slit 16 and in coincidence with this slit.
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b) image formation of (the slit on the plane of the photographic emulsion at 17.
This first operation can be done in two ways:
1) Consider the positions of the tube and the slit as fixed and consequently respectively situated in the object and image conjugate planes of the capacitor and move the capacitor slightly so that it is so.
2) Consider the positions of the capacitor and the slit as fixed and seek to bring the cathodic glow in the plane of the objects.
In order to always keep the same ratio for the elongations, method 2 must be adopted: in fact, the distance from the plane, images with respect to the emerge nodal point being fixed and the fooal length being invariable, the image ratio on object will remain constant.
In practice, the optical system will be finalized once and for all with regard to the optical capacitor 17, the slit 16 and the object plane where the cathode is to be located, figure 9.
It will therefore be necessary to carry out a micrometric displacement of the lamp support perpendicular to the plane formed by the optical axis and the slit and a rotational movement of the lamp support around the optical axis in order to bring about parallelism between the cathode glow and slit.
In FIG. 6, the two wires 13 being mounted on the passage, two identical quartz oolliers 13 or a tube 18 (dashed lines) are placed surrounding the cathode which can be single or double. These collars, put in place as shown in the drawing, they will have been prepared in advance so as to be threaded cold, because it will no longer be necessary to heat the wires after stripping.
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The two wires constituting the cathode will be placed as parallel as possible and almost touching, at least between the two collars, as shown.
Figure 14 illustrates another embodiment in which the cathode is shown at 10 and the anode at 11. The device comprises a transparent sealed envelope 20 and, internally, an enclosure constituted by a first chamber 21 which can be omitted, a second chamber 22 and a third chambers 23 joined by tubular parts 24 and 25 surrounding the chamber. cathode, The chamber 21 comprises a guide 26 for the anode 11 but leaving a passage around this anode. Chamber 21 constitutes the priming and vaporization chamber of the meroure when the latter is in use. This chamber 21 must be considerably reduced when using an aluminum or nickel cathode for example.
The chamber 22 constitutes a chamber for expanding and cooling the cathode. This chamber communicates with the casing 20 by openings 27 allowing mercury to be admitted at 28 when the latter is used.
It is the same in the chamber 23 but, in this case, the orifices 27a of this chamber allow circulation in the envelope with return to the enclosure via the channel 26.
In the area of tube 24, the contraction of the gas stream raises the temperature of the gas and of the cathode. Region 25 constitutes the zone of use of the modulated cathodic glow.
Fig. 15 illustrates an extremely simple embodiment. In this form, a casing 20 is also used and the anode 11 and cathode 10 are preferably arranged ooaxially to the casing. A tube 30, open at its ends, surrounds the cathode 10. One of the embodiments can be used. illustrated by
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/ Figures 16 and 17. In Figure 16, there is between the tube 30 and the oathode 10, an annular space. In FIG. 17, there is only one circulation lane 31.
In these various embodiments, an aluminum or nickel cathode is preferably used.
Under these conditions, the glow is very concentrated and perfectly defined. In addition, by rotating the tube around its axis, you get as fine a glow as you want. It is even possible to do without the slit 16 (FIG. 7), the optical system then being reduced to a simple objective and the light output was greatly increased.
An aluminum cathode made of nickel or a similar metal allows mercury to be dispensed with, the sheen of the cathode itself is sufficient.
This arrangement also makes it possible to use an atmosphere of inert or neutral gases and in particular nitrogen or the like.
It is obvious that the embodiments de- ored and represented are only simple examples susceptible of numerous variations which, as long as they do not change anything in the main characteristics set out above or in the aim pursued, remain within the scope. of the present invention.