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PERFECTIONNEMENTS A LA TRANSMISSION A DISTANCE d'IMAGES OU VUES IMMOBILES OU ANUMEES-
L'invention concerne les dispositifs électro-optiques et parti- culièrement les tubes à rayon cathodique généralement appelés tubes de Braun, utilisés dans ces dispositifs*
Dans la technique antérieure, les tubas à rayon cathodique uti- lisés pour la télévision ou dans des buts cscillographiques comportent générale.
ment un écran translucide ayant la propriété de devenir fluorescent lorsqu'il est soumis au bombardement du faisceau électronique* Lorsque l'on désire faire varier l'intensité des effets de fluorescence conformément aux variations des
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courants photoélactriques résultant à la transmission de l'analysa d'une image,
leààiseaau peut titre module au moyen d'une électrode de contrôle électrostati- que ou grille disposée sur le trajet du faisceau électronique dirigé vers l'é-
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cran fluorescent* L'électrode de contrôle est polarisée en fonction des 8!gna1tt photoélectriques de manière à faire varier le degré de fluorescence*
On a également proposé de contrôler les 'intensités de la fluo- rescence en déviant le faisceau cathodique par rapport à une ouverture perçât dans un écran ou par rapport à un coin découpé dans un écran opaque aux élec-
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%ronv Ce genre de modulation permet le contrôle du nombre d'électron* qui tra- versent l'ouverture ou le coin découpé dans l'écran* on a également proposé de modifier l'intensité de la fluoreeoeneo par variation de la vitesse d'impact du faisceau d'électrons sur l'écran flue- reacent- D'autres
systèmes utilisent un faisceau cathodique d'intensité et a@ vitesse constantes mais dont la vitesse de déviation transversale est variables l'intensité apparente de la fluorescence étant fonction de la vitesse de ba-
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layage.
Tous ces dispositifs ,en général, fonctionnent d'une façon satis-
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faissatae Le Contrôle de la grille peut être, néanmoins, quelque peu défectueux pour différentes raisons dont la plus importante est que la polarisation 00ntlÙ- lent l'intensité du faisceau produit un effet de striure de la plage fluorescen- te produite sur l'écran fluorescent*
Les tubes à rayon cathodique, notamment ceux qui sont construit* pour la télévision, comportent généralement un long col tubulaire dont une ex- trémité porte la base du tube et dont t'autre extrémité porte une portion c@ni- que se terminant en une section normale à l'axe du tube* Cette section est géné- ralement concave vers l'intérieur, bien que, pour de très petits tubes,
elle peut 'être plane ou même convexe- Elle est pourvue d'un écran fluorescent qui est frappé par le faisceau cathodique* Le faisceau cathodique est engendré par une cathode chaude ou, parfois, froide placée à la base du tube* Depuis son origine jusqu'au point où il atteint l'écran fluorescent, le faisceau est contrôlé* soit par des champs électrostatiques, soit par des champs électromagnétiques, eu
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une combinaison des deux, disposés de manière à aa041'rer . concentrer et dévier le faisceau cathodique de la manière désirée* Le rayon cathodique peut #%ra dévié au moyen de plaques défleo-
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trices électrostatiques convenablement placées dans le col du tube ou, si on le désire, extérieurement au tube.
Le champ électrostatique développé entre ces plaques par les tensions de fréquence appropriée qui leur sont appliquées produit une accélération du faisceau dans la sens de ce champ* Dans les travaux de télé@ision, on peut utiliser deux paires de plaques déflectrices disposées perpendiculairement l'une à l'autre.
Une telle disposition permet la déviation du faisceau cathodique dans deux plans perpendiculaires, tous deux normaux à l'axe du tube* Lorsqu'on le désire, naturellement, il est possible de substi- tuer la déflexion électromagnétique à la déflexion électrostatique et, dans cer- tains cas, il peut être désirable de combiner les deux systèmes*
Pour contrôler l'intensité du faisceau cathodique, la grille est constituée par une électrode entourant la surface émettrice d'électrons de ma- niêre que les électrons émis sont attirés à travers une ouverture de dimensions prédéterminées.
La modulation du faisceau cathodique permettant de modifier l'intensité de l'effet de fluorescence est obtenue en faisant varier la polari- sation négative de la grille* Lorsque la polarisation est nulle, l'ouverture effective de la grille est égale à l'ouverture réelle* Cependant, lorsque la polarisation négative augmente, le diamètre effectif de l'ouverture percée dans la grille de contrôle diminue, ce qui entraîne une diminution du diamètre de la plage fluorescente.
Il en résulte une variation du diamètre de la plage fluo- rescente en fancton de -la modulation* Cet effet se traduit par l'apparition de rayures sombres sur l'écran fluorescent*
L'invention a notamment pour but d'éviter l'inconvénient résul- tant des modifications de dimensions de la plage fluorescente et de développer sur l'écran fluorescent, une surface analysée exempte de rayures*
L'invention a également pour objet des moyens plus appropriés pour contrôler la densité d'un faisceau d'électrons.
Elle a également pour but de permettre de moduler un faisceau d'électrons au moyen d'électrodes de contrôle appropriées sans modifier le dia- mètre réel de la surface fluorescente de l'écran*
Le dispositif de modulation conforme à l'invention est plus sen- sible que les dispositifs proposés précédemment* il est simple, efficace et s'adapte très facilement aux tubes à rayon cathodique de construction actuelle*
On comprendra mieux les avantages et les caractéristiques nou-
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Telles de l'invention en se référant à la description suivante ainsi qu'aux dessins annexés, donnés simplement à titre d'exemple et dans lesquels :
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La Pig I représente un type de tube à rayon cathodique auquel s'applique l'invention*
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La rig-2 représente la disposition des électrodes contenues dans le tube de la Ffg 1 La Fig. 2a représente une section transversale suivant A-A du faisceaud'électrons*
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La Eig'3 représente différentes formes d'électrodes modulatrices pouvant faire partie de l'ensemble des électrodes du tube de la J'igel- La pïg.3& représente la disposition d'une électrode comportant une ouverture circulaire traversée'par l'élément de contrôle*
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La 2ig-3b représente une électrode pourvue d'une ouverture carrée contrat de la mtrns manière qu'à la Fig*3as Les Fig.
Se et 3d représentent respectivement des sections lon-
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gitudinales des électrodes représentées aux Pig-3a et 3b*
La Fig*4 représente une modification de l'invention dans laquelle on a prévu une cathode du type unipotentiel munie d'une double hélice de ohauf- fage,
la cathode étant pourvue d'un noyau oraux*
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La Elg'5 représente un mandrin approprié permettant de former le filament de chauffage de la cathode un.ipoteatielle représentée à la Tige La Fig-6 représente eonventiocnellemant un tube à rayon cathed1- que comprenant la cathode de la Fig*4 avec le filament de chauffage hélicoïdal et les différentes électrodes qui lui sont adjacentes*
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La lgig6a représente une section droite du faisceau d'électrons suivant l'axe B-B de la Fi.g 6 Les tubes à rayon cathodique utilisés pour la télévision sont généralement analogues à celui qui est représenté à la rig-le Ce tubes canat on l'a dit plus haut, comporte un itoàg col tubulaire 1 portant à une extrémité la base 2 et à l'autre extrémité une portion conique 3 terminée par un écran fluorescent 4.
Le rayon cathodique est engendre par un canon d'électron* 5 et
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le faisceau d'électrons ainsi formé est projeté vers l'écran 4 et peut 8tre dé- vié de façan convenable en appliquant des tensions de contrôle appropriées entre un pren1er.lf/D. de plaques déflectrices électrostatiques 6 et entre un second à
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de plaques (non montries) disposé perpendiculairement au premier.
Naturellement,, on peut utiliser la déflexion électromagnétique ou une combinaison à condition que les plaques électrostatiques soient constituées d'une matière non magnéti- que*
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Une grille de contrôle telle que 10 montrée aux Fig*3* et 30 entoure généralement complètement la surface émettrice de la cathode* Les élec- trons émis sont projetés vers l'écran fluorescent 4 à travers l'ouverture 1.
Une telle disposition, utilisée dans les tubes à rayon cathodique actuellement connus, module le faisceau d'éleotrons par variations de la polarisation néga- tive appliquée à la grille 10. Lorsque la polarisation de cette grille est nul-
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le, l'ouverture effective offerts au faisceau cathodique 15 est égale à l'ou- verture 11 de sorte que le rayon cathodique émergeant de la grille présente un diamètre effectif égal au diamètre de ltouverture Il* Cependant, si la polari.. sation négative augmente de manière à modifier l'intensité lumineuse de la plage fluorescente de l'écran, le diamètre effectif de l'ouverture 11 diminue en raison par exemple de la répulsion exercée sur les électrons par les bords du diaphragme, de sorte que les dimensions de la plage fluorescente diminuent.
Il en résulte l'apparition de lignes noires sur l'écran fluorescent*
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Conformément à la présentaliinvention, ces difficultés ont été complètement surmontées en modifiant la structure de l'électrode de contrôla* Dans la nouvelle forme d'électrode, conforme à l'invention, l'électrode de
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contrôle comporte un disque 10 faisant partie de l'éoran 12. Comme les Fig.
Za et su le montrant, l'ouverture percée dans l'électrode de contrôle su peut être ronde ou carrée ou d'une toute autre forme appropriée* De plus, 1'cuver" ture .devra titre légèrement plus grande .que l'ouverture généralement utilisée lorsque le diamètre de la plage fluorescente dépend du diamètre de l'ouverture*
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Ou prévoit un fil 14 soudA ou fixé d'une manière quelconque au disque 10 et enz contact électrique avao lui. ce fil traverse 1'ouverture 11 ou z.3 de manière à 411'i..
,.la surface de l'ouverture en deux parties pratiquer égales* Comme on peut le voir particulièrement à la 9ig.2 et à la Figea cette disposition a pour effet de contrôler le contra du faisceau d'électrons 15, au lieu de modifiez, le diamètre du faisceau, comme atout le cas lorsque la modulation est produite par la type d'électrode de contrôle habituel* Les élec- trous formant le faisceau issus de la surface émettrice 17 de la cathode chauf- @
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-fde 18 sont accilfrs-Par la tension positive appliquée à l'anode 19' les auver- tures 11 et 13 dépendant de la forme du disque des fig.Sa ou 30,
sont suffisam- ment larges pour que peu ou pas d'électrons ne soient arrêtes à la périphérie du faisceau d'électrons et le fil 14 tendu en travers de l'ouverture arrête une tranche diamétrale du faisceau 15. Lorsque la polarisation appliquée à. l'éleo- trode comprenant le disque 10 et l'écran 12 est augmentée négativement, les di- mensions apparentes du fil 14 augmentent* Il en résulte une réduction du. nombre d'électrons constituant la portion centrale du faisceau d'électrons 15 traver- sant l'ouverture 80 du disque 21 faisant partie de l'anode 19.
Il en résulte que le faisceau prend la tonne générale de l'ouverture 20 de l'électrode 19 , sauf que la plage fluorescente sur l'écran 4 est divisée par le fil 14 en deux parties, comme on le voit facilement en observant la Fig.2a qui représente une section droite du faisceau d'électrons suivant un axe A-A compris entre l'ou- verture 20 et l'écran 4.
Comme on l'a dit plus haut, le fil 14 porte effective- ment ombre sur l'écran 4, mais cette ombre ne modifie pas le détail de la sur- face analysée parce que le faisceau balaye l'écran fluorescent d'un coté à l'au- tre dans une direction perpendiculaire à la ligne d'ombre*
Il est également possible de moduler les électrons émanant de la cathode chaude d'une autre manière- On peut utiliser un filament bobiné en double hélice creuse suivant son axe,- Avec une telle construction, le creux for- mé par le filament supporte une électrode en tome de tige* Une telle construc- tion est représentée plus particulièrement par la Fig.4.
A la Fig*4, le filament 34 réserve un creux cylindrique suivant l'axe Il électrode 40 se prolonge au-delà de l'extrémité continue du fila- ment 34. Le butt de l'électrode 40 contigu aux extrémités 35 et 36 du filament 34 porte une pièce de contact 39 pennettant d'établir une connexion électrique*
Un filament de ce type peut titre obtenu en le bobinant sur un mandrin tel que 42 (Fig.5), de préférence en molybdène et pourvu d'une rainure hélicoïdale double 43.
L'extrémité 44 de ce mandrin est terminée de manière à éviter que le fil qui est bobiné sur le mandrin ne traverse l'axe de la bobine*
Le filament bobiné est ensuite couvert d'une couche de matière isolante qui est cuite par un traitement thermique appropriée L'électrode 40 qui constituera l'électrode de contrôle et qui est montrée assemblée à la Fig.6 cet également couverte de matière isolante ,puis cuite par traitement thermiqus.
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après quoi elle est insérée dans la bobine de manière que la pièce de contact 39 se trouve du même cote que les fils de connexion du filament 34' L'ensemble ainsi constitué est insère dans la gaine de cathode 37 qui est pourvue d'une prise de contact 41 qui lui est connectée électriquement par soudure ou tout autre moyen approprié- La gaine de cathode 37 est pourvue d'une ouverture 38 de diamètre convenable traversée par l'électrode 40. Avant l'assemblage, la face annulaire 45 de la gaina cathodique 37 est couverte d'une substance active de manière que la cathode émette des électrons lorsqu'elle est chauffée par un cou- rant circulant dans la filament 34.
Le faisceau d'électrons 46 ainsi tome est contrôlé, dévié et concentré par les électrodes 40,47, 48 et 33.
L'électrode 40 a la morne fonction que le fil 14 de la Fig.2, c'est-à-dire qu'elle module le faisceau cathodique 46. Cependant, avec les dis- positions représentées par les Fig.4 à 6 et plus particulièrement par la Fig.6, on peut voir que la faisceau cathodique 46 est assimilable à un cylindre creux comme il est montré par la section droite du faisceau prise suivante l'axe B-B.
Le dispositif fonctionne de la façon suivante :l'électrode 40 nous l'effet d'une augmentation du potentiel négatif tend à élargir le faisceau cathodique 46' Si l'anode 33 est munie d'une ouverture fixe 31 à une de ses ex- trémités, et si la tension positive qui lui est appliquée est constante, la sec- tien droite du faisceau qui traverse cette ouverture est à tout instant constan- te quel que soit le potentiel appliqué sur l'électrode modulatrice 40. L'élec- trode 33 collecte une partie des électrons qui ont été diffusés de manière à réduire l'aire du faisceau à la dimensions de l'ouverture 31.
Ainsi, la modula- tion du rayon cathodique peut être accomplie sans modifier son diamètre* La plage luminescente produite sur l'écran 4, aura, par conséquent, des dimensions uniformes quelle que soif la tension modulatrice.
La plage luminescente produite par la rayon cathodique peut être concentrés sur l'écran de manière à éliminer la plage noire qui doit¯ naturelle- ment résulter de la nature tubulaire du faisceau,* Cette concentration peut être obtenue en appliquant des potentiels appropriés respectivement sur les première et seconde anodes 33 et 33a. Comme le montre la/Fig.1 par exemple, la portion conique 33 du tube est couverte intérieurement d'une matière conductrice cons- tituant une électrode portée à des tensions appropriées par l'intermédiaire de la prise métallique 60 formant contact avec elle, Les autres tensions de fono- @
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