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1'Installation comprenant un tube à décharges .électriques @ à atmosphère gazeuse."
Beaucoup de tubes à décharges électriques à atmosphère gazeuse possèdent, comme on le sait, une courbe caract,éristi- que courant-tension négative, c'est-à-dire que la tension existant entre les électrodes du tube, diminue lorsque le courant augmente. C'est pourquoi pour le fonctionnement des tubes de ce genre on a toujours monté une résistance de sta- bilisation en sére avec le trajet de la décharge. Ces résis- tances absorbent souvent une partie considérable de la quantité totale d'énergie consommée, partie qui dans la plu- part des cas est employée inutilement et est par conséquent perdue.
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.L'invention qui concerne une installation comprenant un tube à décharges électriques à atmosphère gazeuse à cour- be caractéristique négative courant-tension, a pour but de réduire cet inconvénient et elle procure le moyen de mainte- nir le courant de décharge d'une manière plus économique dans des limites admissibles.
Conformément à l'invention, le tube à décharges est alimenté par un courant qui prend périodiquement la valeur zéro et en série avec ce tube est monté un autre tube à at- mosphère gazeuse qui comporte une grille. A cette grille est appliquée une tension qui est négative au moment où le cou- rant de décharge traversant le tube mentionné en premier lieu atteint la valeur zéro, et qui ne devient,positive ou zé- ro que quelque temps après ce moment.
Si le courant de décharge est fourni, par exemple, par une source de courant continu, on peut intercaler dans le circuit un disjoncteur qui ouvre périodiquement ce circuit et qui réduit ainsi le courant de décharge à la valeur zéro.
Si à ce moment la tension appliquée à la grille est négative, ce tube n'est pas parcouru par le courant, même si l'interrup- tion est supprimée et si une tension est appliquée aux élec- trodes du tube. Ce n'est qu'après que la tension amenée à la grille devient zéro ou positive que le courant commence à parcourir le tube. En modifiant l'intervalle de temps com- pris entre le moment où le courant de décharge acquiert la valeur zéro et le moment où la tension de la grille devient zéro ou positive, on peut r,égler le moment où le courant commence à parcourir le tube dans une période comprise entre deux moments où le courant de décharge passe par zéro, ce qui permet de régler l'intensité moyenne du courant.
Un choix ju- dicieux de l'intervalle de temps précité permet d'obtenir l'intensité moyenne voulue du courant de décharge. La perte
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de tension se produisant dans le tube à décharges monté en série est relativement faible de sorte que le réglage de l'intensité du courant se fait presque sans pertes.
La tension appliquée à la grille peut être amenée, par'exemple, à travers un disjoncteur. Si la grille est raccordée à une tension négative et si, en outre, un disjoncteur est intercalé dans le circuit de cette grille, ce disjoncteur peut être agence de telle façon qu'au moment où le courant de décharge devient zéro, la grille ait un potentiel négatif qui demeure négatif pendant un certain laps de temps à partir de ce moment et ne devient zéro qu'après ce laps.-. de temps.
Le tube à décharges à courbe caractéristique négative courant-tension est alimenté, de préférence, par une source de courant alternatif. Avec cette dernière on peut obtenir d'une manière très simple un courant dont l'intensité acquiert périodiquement la valeur zéro. A la grille du tube à décharges connecté en série avec le tube mentionné en premier lieu, est appliquée alors une tension alternative déphasée par rapport à la tension de la source de courant alternatif. La différence des phases peut être provoquée d'une manière simple, de sorte qu'on a dans ce cas une installation sans disjoncteurs dans laquelle l'intensité du courant parcourant un tube à décharges à caractéristique négative, est réglée d' une manière simple et à peu près sans pertes.
Il est avantageux d'agencer l'installation de telle façon que la différence des phases des deux tensions alternatives soit réglable, de sorte qu'il est possible de régler l'intensité du courant traversant les tubes. On peut faire varier la différence des phases, par exemple, à l'aide d'un petit condensateur variable ou d'une petite résistance variable, ce qui rend le réglage du courant extrêmement simple.
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Ceci est très avantageux si le tube à décharges à courbe caractéristique négative courant-tension est destiné à l'émission de lumière. En faisant varier l'intensité du courant à l'aide de la différence des phases des deux tensions al- ternatives,. on peut modifier dans beaucoup de cas d'une manière simple l'intensité de la lumière émise.
Il est avantageux de munir le tube à décharges à caractéristique négative de deux ou plusieurs anodes et d'intercaler dans le conducteur d'alimentation de chacune de ces anodes un tube à atmosphère gazeuse comportant une cathode à incandescence et une grille. Dans ce cas, le tube à décharges à plusieurs anodes est parcouru par le coufant pendant une partie de chaque demi-période de la tension alternative.
Par "atmosphère gaseuse" on doit entendre ici non seulement une atmosphère composée d'un ou de plusieurs gaz, mais aussi une atmosphère constituée par une ou plusieurs vapeurs ou par un mélange de gaz et de vapeur.
L'invention peut être appliquée plus particulièrement pour le réglage de l'intensité du courant dans les tubes à décharges destinés à l'émission de lumière, par exemple les tubes à décharges à lumière de colonne positive, remplis de néon ou d'un autre gaz, ou dans les tubes à décharges destinés à l'émission de rayons ultra-violets.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représenté schématiquement, à titre d'exemple, quelques modes de réalisation. Sur le dessin:
La figure 1 représente le schéma d'une installation comprenant un tube à décharges à caractéristique couranttension négative et comportant deux électrodes.
La figure 2 montre la variation de quelques tensions et du courant existant dans cette installation.
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Les figures 3 et 4 représentent des installations comprenant un tube à décharges comportant une cathode à incandescence et deux anodes.
L'installation de la figure 1 comprend un tube à décharges électriques 1 à extrémités évasées dans lesquelles sont disposées les électrodes 2 et 3. Ces -électrodes sont en un métal habituellement utilisé dans ce but, par exemple en fer. Le tube renferme une atmosphère gazeuse constituée, par exemple, par du néon sous une pression de quelques millimètres. En série avec le tube 1,qui présente en fonctionnement une décharge de colonne positive et qui possède une courbe caractéristique courant-tension négative, est connecté un tube à décharge 4 comportant une cathode à incandescence 5, une anode 6 et une grille 7. En outre, le tube 4 renferme une atmosphère gazeuse constituée, par exemple, par de l'argon sous une pression de quelques millimètres.
La cathode à incandescence 5 peut être chauffée à l'aide d'une source de courant constituée, par exemple par un enroulement de transformateur, cette source n'étant pas représentée sur le dessin. L'installation comprend, en outre, une source 8 de courant alternatif à laquelle est raccordé., à travers un interrupteur bipolaire 9, le primaire 10 d'un transformateur 11 dont le secondaire 12 alimente le tube à décharges et est relié à cet effet, d'une part, à la cathode à incandescence 5 et d'autre part à l'électrode 3. La source 8 de courant alternatif alimente aussi un circuit 13 comprenant une résistance variable 14 et une sel-inductance 15 montée en parallèle avec cette résistance.
Le circuit comprend, en outre, le primaire 16 d'un transformateur 17 dont le secondaire 18 est relié d'un côté à la cathode à incandescence 5 et de l'autre cote, à'travers -une résistance 19, à la grille 7. @
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La résistance 14 et la selfinductance 15 sont réglées de telle façon,que la tension alternative engendrée dans l'enroulement 18, soit en retard par rapport à la tension alternative induite dans l'enroulement 12. Cette dernière tension est représentée sur la figure 2 par la courbe 20 tandis que la tension de l'enroulement 18, c'est-à-dire la tension appliquée entre la cathode à incandescence 5 et la grille 7, est représentée sur la figure 2 par la courbe 21.
Comme le montre la figure 2, la tension représentée par la courbe 21, est en retard sur celle représentée par la courbe 20. Au moment où la tension 20 passe par zéro, il ne passe pas de courant à travers les deux tubes à décharges montés en série. Lorsqu'ensuite la tension 20 augmente les tubes à décharges ne seront pas encore traversés à ce moment par un courant, du fait que la grille 7 a un potentiel négatif par rapport à la cathode 5. C'est seulement au moment où le potentiel de la grille 7 par rapport à celui de la cathode à incandescence 5 devient zéro ou sensiblement zéro, que le courant commence à parcourir les tubes à décharges. La courbe représentant ce courant, a l'aspect de la ligne 22 de la figure 2; ce courant cesse de circuler lorsque la tension 20 passede nouveau par zéro.
Il est évident que les tubes à décharges ne peuvent être parcourus par le courant que pendant des parties d'une moitié d'une période complète de la tension alternative. Pendant l'autre moitié il ne passe pas de courant. L'intensité moyenne du courant 22 peut être réglée par un choix convenable de la différence de phase existant entre les tensions 20 et 21. Si la tension 21 n'est que légèrement en retard par rapport à la tension 20, le courant 22 commence déjà à circuler tôt dans la demi-période pendant laquelle la tension 20 est positive. Si, par contre, le retard
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de phase est augmenta le courant 22 commence à circuler plus tard de sorte que l'intensité moyenne du courant se trouve réduite. Le réglage du déphasage permet, par conséquent, de régler l'intensité moyenne du courant à une valeur déterminée.
Il est évident que les éléments à l'aide desquels le décalage des phases est provoqué, peuvent être calculés au préalable de telle façon qu'on obtiennt l'intensité correcte du courant. Il est préférable, toutefois, de rendre ces éléments réglables, ce qui permet de faire varier l'intensité du courant.
Il ressort de la figure 2 que le courant parcourant le tube à décharges, est de nature intermittente. En conséquence, la lumière émise par le tube 1 vacille plus ou moins dans certains cas. Si cela donne lieu à des inconvénients, il est possible de réduire ce vacillement en augmentant la fréquence du courant alternatif de la source 8.
L'installation représentée sur la figure 3, comprend un tube à décharges 23 à atmosphère gazeuse, comportant une cathode à incandescence 24 et deux anodes 25. Ces anodes sont reliées chacune à une cathode à incandescence 5 d'un tube à décharges 4 qui comporte, en outre, une anode 6, une grille 7 et une atmosphère gazeuse. Ces tubes 4 correspondent au tube 4 de la figure 1. Les deux anodes 6 sont reliées aux extrémités de l'enroulement secondaire 26 d'un transformateur 27 dont l'enroulement primaire est désigné par 28. Le pointmilieu de l'enroulement 26 est relié au moyen d'un conducteur 29 à la cathode à incandescence 24.
Le transformateur 27 comprend, en outre, un second enroulement secondaire 30 destine à alimenter un circuit 31 dans lequel sont intercales une résistance variable 32, une self-inductance 33 montée en parallèle avec celle-ci et un enroulement de transformateur 34.
Chacun des enroulements secondaire 35 co-opérant avec l'enrou-
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lement 34, est raccordé, d'un côté, à travers une résistance 36 à une grille 7 et, de l'autre côte, à une cathode à in- candescence 5.
Les cathodes à incandescence 5 et 24 peuvent être chauffées à l'aide d'enroulements de transformateur non re- présentes.
Les tubes à décharges 4 ont sur le courant parcourant le tube à décharges 23 le même effet de réglage que le tube à décharges 4 de l'installation de la figure 1. Du fait que le tube à décharges 23 comporte deux anodes et que le con- ducteur d'alimentation de chaune de ces anodes comprend un tube à décharges 4, le tube-23 est travers-é par le cou- rant pendant une partie de chaque demi-période de la tension alternative, ce qui a pour résultat de réduire considérable- ment le yacillement de la lumière émise par ce tube.
L'installation représentée sur la figure 4 est en principe analogue à celle de la figure 3. Toutefois, au lieu d'être connectés entre les anodes et les extrémités de l'enroulement secondaire, les tubes à décharges 4 sont intercalés dans une autre partie des conducteurs d'alimen- tation des anqdes. En fait, l'enroulement 26 et divisé en deux parties 37 et 38, entre lesquelles sont intercalés les deux tubes 4. Pour le reste, le fonctionnement de l'instal- lation est exactement analogue à celui de l'installation représentée sur la figure 3. Il est évident que le tube à dé- charges peut aussi être muni de?trois ou pins.. de trois .ano- des, de sorte que le tube peut être alimenté par une sour- ce fournissant un courant alternatif tri- ou polyphasé.