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" Perfectionnements relatifs aux tubes lumineux "
La présente invention se rapporte à des tubes lumineux remplis de gaz, dans lesquels ont lieu des décharges éleo- triques et à des tubes analogues; elle se rapporte plus par- ticulièrement aux tubes remplis d'un gaz tel que le néon, tubes utilisés pour les annonces lumineuses.
Ladite inven- tion concerne spécialement la construction du tube lumineux et un procédé de fonotionnement permettant audit tube d'être utilisé pour des enseignes lumineuses à intermittences rapi- des, c'est-à-dire d'être rapidement éteint et rallumé sans risquer de produire des phénornènes nuisibles dûs à la ruptu- re d'un courant à haute tension aux électrodes ou à l'ouver- ture et à la fermeture du circuit primaire du transformateur utilisé pour l'alimentation des tubes lumineux,ainsi qu'on le faisait couramment autrefois.
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Ainsi qu'il est bien connu, dans un tube précité ali- menté avec du courant continu il existe une incandescence sur la surface de la cathode et, tout près de cette zone, une zone obscure oonnue sous le nom d'espace de Crookes, puis une autre zone brillamment incandescente souvent dé- signée sous le nom de " lueur cathodique " , à côté de la- quelle se trouve une nouvelle zone obscure souvent appelée " zone obscure de Faraday " , suivàe par la colonne lunineu- se positive qui s'étend directement vers l'anode. Dans un tube lumineux alimenté avec du courant alternatif et où,par oonséquent, les deux électrodes sont alternativement cathode et anode, les zones préoitées se trouvent dans le voisinage des deux éleotrodes.
En ce qui concerne la différenoe de potentiel existant entre les deux électrodes,la plus grande partie, et de beauooup, est absorbée par la chute de tension dans la zone incandescente située sur la surface de la ca- thode, dans la zone de " lueur oathodique " et dans les deux zones obscures; par oontre, la ohute de tension est relativement faible sur l'ensemble de la colonne positive.
La présente invention a pour but d'établir un tube lumineux destiné à être utilisé avec intermittences rapides, tube dans lequel la lueur anodique est éteinte, mais où le courant électrique est maintenu dans les régions adjacentes à la ou les oathodes; de cette manière, le courant et la tension interrompus sont seulement ceux de la oolonne posi- tive.
Ainsi, conformément à la dite invention, pour un tube lumineux rempli de gaz dans lequel ont lieu des décharges, tube destiné à être utilisé aveo intermittenoes rapides et à être alimenté avec du oourant continu ou alternatif, un procédé de fonctionnement est caractérisé par le fait que l'allumage intermittent est obtenu en oourt-oirouitant d'une manière périodique la colonne positive, tandis que
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le passage du courant est maintenu dans le voisinage de la ou des cathodes ; decette manière, la tension interrompue est seulement la tension relativement faible qui existe dans la colonne positive.
Le dessin annexé montre, sous forme de sohémas, des exemples de construction d'un tube précité conforme à la présente invention.
La figure 1 représente le tube disposé pour fonctionner avec courant continu;
La figure 2 représente une section transversale sur la ligne II-II de la figure 1;
La figure 3 montre le tube disposé pour fonctionner avec courant alternatif;
La figure 4 représente, à plus grande échelle, une vue en coupe d'une partie du tube dans lequel ont lieu les dé- charges. on voit
Si on se reporte maintenant à la figure 1, on voit le tube a comporte une oathode habituelle b avec le fil de oonnexion c. Une électrode auxiliaire d est disposée dans le voisinage de la oathode b et elle est reliée à l'anode f au moyen d'un conducteur e, par l'intermédiaire d'un interrupteur tournant s; l'anode f¯ comporte un fil de connexion g.
On oomprendra ainsi que la oolonne positive comprise entre l'électrode auxiliaire d'et l'anode f est court-circuitée chaque fois que l'interrupteur branohé sur le conducteur e est fenné. Il en résulte que, lorsqu'on ferme l'interrup- teur , la oolonne positive est éteinte et la déoharge s'ef- fectue entre la oathode et l'éleotrdde auxiliaire ; les zones obscures et les deux zones incandescentes situées près de la oathode sont maintenues lorsque la oolonne positive est éteinte. On comprendra que, dans un tube disposé conformé- ment à la présente invention, la tension qui doit être in- terrompue soit relativement faible et qu'on n'ait pas à in- terrompre la tension totale existant entre les éleotrodes.
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Cette disposition permet d'effectuer, d'une manière satis- faisante, l'allumage du tube aveo intermittences rapides au moyen d'un simple interrupteur du commerce, opération qui n'était pas possible auparavant, car il faut prévoir habituellement un interrupteur muni d'un dispositif de pro- teotion et d'extinction de l'arc si le circuit doit être coupé rapidement.
Dans le cas du fonctionnement avec courant alternatif (figure 3) il est nécessaire d'établir une électrode auxi- liaire h dans la région de l'électrode apposée f. Cette électrode auxiliaire h est reliée, au moyen d'un conducteur k, aux dispositifs interrupteuts, lesquels sont, à leur tour, reliés, au moyen du conducteur e, à l'électrode auxi- liaire d. Avec cette disposition, la colonne positive située entre les électrodes d et h est court-circuitée chaque fois qu'on ferme le dispositif interrupteur. En pratique,on prend les dispositions récessaires pour que la colonne po- sitive occupe une partie aussi grande que possible de la distance totale comprise entre les électrodes; les espaces compris entre les électrodes auxiliaires d, h et les élec- trodes principales b, f peuvent être rendus invisibles.
Pour donner leur meilleure efficacité, les électrodes sont placées à la limite entre la colonne positive et la zone obscure de Faraday mais elles peuvent être placées plus près des électrodes, soit à l'intérieur de la zone obsoure de Faraday, soit dans la zone de lueur cathodique,soit même dans la zone obscure de Crookes ou zone cathodique. Cepen- dant, dans ce dernier cas, elles sont susceptibles de subir un plus fort 'bombardement dû à la plus grande variation de potentiel dans la zone obscure cathodique et il peut en ré- sulter finalement la destruction des électrodes auxiliaires.
Ces dernières sont, de préférence, constituées par une toile
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métallique fine, de forme circulaire, et doivent avoir une surface aussi grande que le permet le diamètre du tube. On a trouvé qu'il est convenable de disposer la circonférence de l'électrode à toile métallique à mi-distance entre la circonférence de l'électrode principale et la paroi inté- rieure du tube en verre.
Bien qu'il ait été spécifié qu'on utilise une éleotro- de auxiliaire unique dans le cas d'un tube alimenté avec du courant continu et deux électrodes auxiliaires avec un tube alimenté par du courant alternatif,' la présente invention n'est pas limitée dans ce sens..Ainsi, d'autres électrodes à tole métallique peuvent être plaoées en dif- férents points le long du tube, lorsque des parties quel- oonques de la colonne peuvent être éteintes suivant un ordre de succession quelconque désiré, au moyen de dispositifs interrupteurs appropriés, tout en permettant au reste du tu- be de rester lumineux. Dans tous ¯les cas, les toiles métal- liques de l'électrode doivent être fines.
, Ainsi qu'on le,oomprendra, la présente invention per- met d'effectuer, avec intermittences rapides,l'allumage des tubes à gaz dans lesquels ont lieu des décharges,par exemple des tubes au néon, et qu'il y a lieu d'utiliser un dispositif interrupteur compren@ des contacts très légers sans avoir besoin de dispositifs spéciaux d'isolement.
On constate parfois que lesdits tubes ne deviennent pas complètement obscurs lorsqu'on ferme l'interrupteur pour oourt-oirouiter la colonne positive. On pense que ce phéno- mène est dû au fait que, dans la colonne remplie de gaz,les ions ne sont pas interceptés en totalité par les électrodes auxiliaires et que quelques-uns desdits ions s'échappent par exemple autour des bords et maintiennent une faible dé- charge à travers le tube en raison du fait que le gaz compris dans le tube est fortement ionisé au moment du court-circuit et que sa résistance est encore très petite.
On évite cet
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inoonvénient en rendant l'électrode b relativement petite et en l'entourant presque oomplètement au moyen d'un corps isolant 1 (figure 4) qui permet à la décharge de se faire seulement à travers une petite ouverture m ; decette ma- nière, on obtient une décharge fortement localisée présen- tant presque le caractère d'un point. L'écoulement provenant de l'ouverture se propage et s'étale naturellement,mais n'atteint les parois extérieures du tube qu'à une certaine distance de l'électrode principale. Ce fait réduit, par lui-même, la tendance à la fuite autour des bords de l'é- leotrode auxiliaire d.
Cette dernière électrode ne peut pas être établie facilement pour remplir la section totale du tube, car, autrement, il se produirait une dislocation de la paroi de verre aux endroits où l'électrode auxiliaire touohe,ou touche presque, la paroi. On peut donc obtenir une meilleure efficacité en établissant autour de l'électro- de auxiliaire un support isolant n qui peut être constitue par un anneau en matière isolante pouvant s'étendre,en toute sécurité, jusqu'à (ou'presque) la paroi de verre du tubà.
Une autre particularité de la présente invention ,par- ticularité présentant par elle-même une importance consi- dérable, consiste à supporter l'électrode auxiliaire à l'aide de l'enveloppe isolante située autour de l'éleotro- de principale . En fait, l'électrode auxiliaire peut être supportée d'une manière réglable, ce qui présente un avantage considérable, si on considère le fait qu'il est désirable de pouvoir loger l'électrode auxiliaire dans le tube avec précision par rapport aux zones obscures de Faraday et de, Crockes et en un point où il n'y a plus de variation pro- noncée de potentiel.
Ainsi, un certain nombre de tiges métal- liques de support p,, q, s'étendant suivant l'axe,peuvent être moulées dans le corps isolant entourant l'électrode prinoipa-
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le et on peut fixer à ces tiges, d'une manière réglable,le support entourant l'électrode auxiliaire. Il en résulte l'aval- tage que l'une de ces tiges p peut constituer le conducteur d'amenée allant à l'électrode auxiliaire d et il n'est plus néoessaire d'établir un branchement latéral provenant du con- ducteur de connexion d'amenée. De plus, l'assemblage des élec - trodes principale et auxiliaire peut être monté entièrement à l'extérieur du tube et, lorsque oe montage a été effectué avec précision, l'ensemble peut être introduit d'un seul bloc dans le tube.
On peut finalement régler la position de l'élec- de auxiliaire d par rapport à l'éleotrode principale en vis-
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sant les extràmités extérieures des tiges de support p, q et Beht- munissant chacune d'elles d'une paire d'écrous, un écrou sur chaque oôté du support n pour l'électrode auxiliaire d . Le tout est monté à une extrémité du tube de verre et les oon- duoteurs d'amenée sont introduits à travers des scellements distinots, l'un venant de l'électrode principale et l'autre venant des tiges de support de l'électrode auxiliaire.
Ainsi qu'on le verra sur la figure 4, l'électrode princi- pale b est relativement petite et elle a sensiblement la forme d'un corps métallique cylindrique creux, avec un trou oentral o. Ladite électrode est enfermée dans une enveloppe 1 moulée avec rebord, enveloppe en matière isolante , par exem- ple stéalite, plâtre, poroelaine ou une autre matière facile à mouler, pouvant durcir et résister à la chaleur. Une ouver- ture m, de faible calibre, est peroée à travers cette envelop- pe au centre de sa surface avant.
L'écoulement ionique quitte l'électrode principale b à travers le trou central m sous forme d'un éooulement conique, se propageant et frappant l'électrode auxiliaire d ; decette manière, lorsque l'interrupteur de oourt-oirouitsest fermé pour relier ensemble lesdeux électrodes auxiliaires,la totali- té du courant passe par le court-circuit et la colonne positi-
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ve, située dans le tube, est entièrement éteinte.
L'électrode principale peut être constituée par un métal queloonque, de préférence du fer, de l'aluminium ou du tungstè- ne, et l'électrode auxiliaire peut être constituée par de la toile métallique formée d'un métal quelconque, tel que alu- minium, nickel, fer, tungstène, ou molybdène, et cette der- nière électrode peut être revêtue d'une matière pouvant émet- tre des électrons.
On verra qu'avec cette disposition donnant un faisoeau lumineux étroit on n'a pas à craindre la production d'ions vagabonds fuyant au-delà de l'électrode auxiliaire (ou électro- de de contrôle) entre cette dernière et la paroi de verre du tube.
REVENDICATIONS.
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1. Procédé pour assurer le fonctionnement d'untube lumi- neux rempli de gaz, dans lequel ont lieu des décharges et où l'on oourt-oirouite d'une manière intermittente la oolonne positive, tandis que le passage du courant dans le tube est maintenu dans le voisinage de la ou des cathodes,afin que la tension électrique interrompue soit seulement la tension relativement faible existant dans la colonne positive.