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MEMOIRE DESCRIPTIF déposé à ltappui d'une demande de B R E V E T d' INVENTION TUBE à DECHARGES ELECTRIQUES à PAROI METALLIQUE.
La présente invention se réfère aux tubes à déchar- ges électriques à paroi métallique.
On a déjà proposé de faire la paroi des tubes à décharges électriques partiellement ou entièrement en métal, la parci étant alors utilisée dans la plupart des cas, comme électrode, par exemple comme anode du tube. Bien que l'utilisation de métal pour le. constitution de la paroi des tubes à décharges électriques puisse présenter plusieurs avantages à cause du peu de fragilité et de la possibilité de supprimer les dispositifs de blirdage spéciaux, on
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n'emploie pas encore d'une façon générale les tubes à décharges à paroi métallique. Il n'a été décrit qu'un certain nombre de réali- sations spéciales qui n'ont pu trouver leur application en raison de leur trop grande complication.
L'utilisation limitée des tubes de ce genre est pre bablement due aux nombreused difficultés rencontrées pour les fer- mer d'une manière étanche à l'air et pour fixer à la paroi du tube les fils d'amenée de courant aux électrodes. La plupart des propo- sitions à ce sujet envisagent une pièce indépendante dans laquelle sont scellés tous les fils d'amenée du courant et qui est fixée con- venablement à la paroi du tube.
Ainsi, par exemple, on a proposé de réaliser une pièce au moyen d'un certain nombre de cylindres faits alternative- ment en métal et en verre et de souder cette pièce, à laquelle sont fixés un ou plusieurs fils d'amenée de courant, à la paroi du tube.
Il n'est pas non plus nouveau d'utiliser une seule pièce métallique en forme de plaque fixée par pressage mécanique au tube auquel elle doit assurer ainsi une fermeture hermétique. Le plus grand inconvé- nient de ces réalisations connues provenait de ce qu'elles étaient trop compliquées pour qu'il put etre question d'une fabrication en série.
L'invention permet de supprimer ces inconvénients.
Un tube à décharges électriques à paroi métallique conforme à l'in- vention est fermé à une au moins de ses extrémités par une pièce obturatrice métallique, de préférence en forme de disque ou de pla- que, à laquelle sont fixés les fils d'amenée de courant aux électron des et qui est reliée à la paroi du tube par soudure au autre opéra tion analogue. On a constaté que l'invention assure aux tubes à dé- charges électriques à paroi métallique une réalisation extrêmement simple et efficace, de sorte qutil est parfaitement possible de les fabriquer en série¯.
Les fils d'amenée du courant peuvent être fixés de différentes façons aux pièces métalliques en forme de disque ou plaque.
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Suivant l'invention, on a trouvé qutun des procédés de fixation les plus efficaces consiste à rapporter des pièces tu- bulaires métalliques dans des trous des pièces obturatrices métal- liques en forme de plaque ou de disque et d'assujettir les fils d'amenée du courant à l'intérieur de ces pièces tubulaires avec interposition de verre ou d'autre matière isolante. Il est, cepen- dant, également possible de fixer les fils d'amenée du courant di- rectement aux pièces obturatrices avec interposition de verre ou autre matière isolante.
Les pièces obturatrices peuvent être faites en toute sorte de matières. On peut les faire en la même matière que la pa- roi du tube, par exemple en fer, en.nickel ou autre matière analo- gue. Il est, cependant, également possible de ohoisir à cet effet une autre matière, par exemple le ferrochrome. Il y a avantage à employer ce dernier procédé, lorsque les fils d'amenée du courant sont fixés directement à une pièce obturatrice avec interposition de verre, puisque dans ce cas on peut utiliser des espèces de verre ordinaires.
On peut aussi constituer les pièces tubulaires en ferrochrome, mais on a obtenu des résultats excellents en utilisant un alliage se composant de 18% de cobalt, de 28% de nickel et de 54% de fer, le verre répondant dans ce cas, de préférence, à la composition suivante : 65% de SiO2, 23% de B2O3, 7% de Na20 et 5% du A1203,
Dans ces circonstances, un tube à décharges électri ques conforme à l'invention, peut être réalisé dtune manière très simple. Une fois les divers fils d'amenée du courant fixés aux pièces obturatrices métalliques en forme de disque ou de plaque, le système d'électrodes est monté sur ces pièces et l'ensemble ainsi obtenu est soudé à la paroi du tube.
Dans ce cas, le queusot, qui peut être en verre ou en métal, est également rapporté dans un trou d'une des pièces en forme de disque ou de plaque et, une fois le tube soumis au vide, il est fermé à la lampe.
Bien qu'il soit possible de disposer l'ensemble du système d'électrodes à l'intérieur du tube sans aucune liaison
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électrique avec la paroi du tube, il est préférable de relier la paroi à un point de potentiel constant, par exemple à ltune des électrodes. A cet effet, on choisit par exemple la cathode, mais dans un tube à grille-écran on peut relier la paroi à la grille- écran, ce qui assure à la fois un blindage parfait entre la grille de commande et ltanode. Dans le cas dtun tube à plusieurs grilles, il est également possible de relier la paroi du tube électriquement à la grille interceptrice qui est disposée en avant de ltanode.
Bien qu'il soit des plus simple, à coup sûr pour les petites lampes, dtutiliser une seule pièce obturatrice métal- lique, il stest révélé très avantageux dans certains cas de munir le tube à ses deux extrémités d'une pièce obturatrice métallique dans le but de réàliser un agencement plus solide du tube et d'é- viter des courants de fuite ainsi que des couplages capacitifs dus au fait que les fils d'amenée du courant sont trop rapprochés l'un de l'autre.
On peut aussi limiter les courants de fuite et les couplages capacitifs en disposant des écrans spéciaux entre les di- vers fils dtamenée du courant, par exemple entre ceux amenant le courant à la grille de commande et à l'anode ou encore en confor- mant la surface des pièces d'isolement, disposées dans les pièces obturatrices, d'une manière telle qu'il existe un long chemin de fuite entre le fil d'amenée de courant et la pièce obturatrice.
La description qui va suivre accompagnée des dessins annexés, donnés simplement à titre dtexemple, fera bien comprandre comment l'invention peut être réalisée.
Sur las figures 1 et 2, 1 désigne la paroi dtun tube à décharges électriques faite, par exemple, en fer ou en ni- ckel. Le tube est fermé à ses deux extrémités par des pièces obtu- ratrices métalliques 2 et 3 qui sont traversées vers l'extérieur par les fils d'amenée de courant aux diverses électrodes ainsi que par le queusot. La figure 4 montre la manière dont les fils d'ame- née du courant peuvent être fixés à ces pièces obturatrices, A cet effet, la pièce obturatrice est percée dtun trou dans lequel est sertie une pièce métallique tubulaire 30 à l'intérieur de laquelle
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le fil conducteur est mis en place avec interposition de verre 31.
La figure montre en outre que la pièce de verre 31 est conformée d'une manière telle que sa surface présente un long chemin de fuite La partie en creux 32 remplit le même rôle.
Le tube renferme un système d'électrodes comportant une cathode 4:, une grille de commande 5 enroulée autour des tiges 12, une grille-écran 6 enroulée autour des tiges 14 et une anode 7 fixée aux tiges 16. La cathode est chauffée indirectement et est constituée par un corps chauffant entouré, avec interposition de matière isolante, d'un corps cathodique revâtu d'une couche émet- trice 9. Les fils d'amenée de courant au corps ohauffant sont dé- signés par 10 et eeux amenant le eourant au corps cathodique par 11. La grille de commande traverse la soudure 28, vers l'extérieur, à la partie supérieure du tube et est reliée en ce point au fil d'amenée de courant 13.
De part et d'autre du système d'électrodes sont disposés des disques en mica 22 et 23 servant à espaces mutuelle- ment les électrodes. Du coté de ces disques opposé au système d'électrodes sont disposées des pièces de support conductrices 26 portant entre autres les tiges 20 qui, au moyen de pièces de sup- port 21, sont fixées aux pièces obturatrices métalliques et sou. tiennent de la sorte le système d'électrodes. La grille-écran est reliée à l'une de ces tiges en 15 et est reliée à la paroi du tube par l'intermédiaire de ce conducteur. A la partie inférieure du tube, outre la cathode et la grille-écran, 1 anode est reliée à l'extérieur par l'intermédiaire du conducteur 17.
Un capuchon 24 fixé aux tiges 20 au moyen de pièces 25 surmonte le système d'élec- trodes dans le but de rendre plus solide l'agencement des électro- des. Le queusot 36, qui dans ce cas est métallique, est pincé et fermé à la lampe en 33.
Une variante de réalisation d'un tube à décharges conforme à l'invention est représentée sur la figure 3, Sur cette figure, 35 désigne la paroi du tube à laquelle est soudée, à l'une de ses extrémités, une pièce obturatrioe 36. Le système d'électro- des comporte une cathode chauffée indirectement 37, une grille de
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commande 38 enroulée sur des tiges 39, une grille-écran 40 enrou- lée sur la tige 41 et une anode 42 fixée aux tiges de support 43.
Les ffls d'amenée de courant aux électrodes sont fixés à la pièce obturatrice métallique au moyen de pièces 44. Les fils d'amenée de courant au corps chauffant de la cathode sont dé- signés par 45, ceux de la cathode elle-même par 46, ceux de la grille-écran par 47 et ceux de l'anode par 48. Les diverses élec- trodes sont espacées mutuellement par les disques en mica 49 et deux pièces métalliques 50 augmentent la solidité de Itagencement.
Le fil d'amenée de courant à l'anode et les autres fils d'amenée de courant sont séparés par un écran 51 servant au blindage élestrostatique et constituant également la liaison entre la grille-écran et la paroi du tube. Un écran de ce genre 52 peut aussi être disposé à l'extérieur de la pièce obturatrice portant le queusot 53.
La figure 5 est une vue en coupe dtun tube à dé- charges du genre représenté sur la figure 3, les diverses pièces étant désignées par les mêmes chiffres de référence que sur la figure 3.
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DESCRIPTIVE MEMORY filed in support of a request for B R E V E T INVENTION ELECTRIC DISCHARGE TUBE WITH METAL WALL.
The present invention relates to electric discharge tubes having a metal wall.
It has already been proposed to make the wall of the electric discharge tubes partially or entirely of metal, the parci then being used in most cases, as an electrode, for example as an anode of the tube. Although the use of metal for the. constitution of the wall of the electric discharge tubes can have several advantages because of the little fragility and the possibility of eliminating special shielding devices, we
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does not yet generally use metal-walled discharge tubes. Only a certain number of special embodiments have been described which have not been able to find their application because of their too great complexity.
The limited use of such tubes is probably due to the many difficulties encountered in closing them in an airtight manner and in securing the current lead wires to the electrodes to the wall of the tube. Most of the proposals on this subject contemplate an independent part in which all the current supply wires are sealed and which is suitably fixed to the wall of the tube.
Thus, for example, it has been proposed to make a part by means of a certain number of cylinders made alternately of metal and glass and to weld this part, to which one or more current supply wires are attached, to the wall of the tube.
It is also not new to use a single metal part in the form of a plate fixed by mechanical pressing to the tube to which it must thus ensure a hermetic closure. The greatest disadvantage of these known embodiments was that they were too complicated for mass production to be considered.
The invention makes it possible to eliminate these drawbacks.
A metal-walled electric discharge tube according to the invention is closed at at least one of its ends by a metal closure piece, preferably in the form of a disc or plate, to which the wires are attached. current to the electrons and which is connected to the wall of the tube by welding in another similar operation. It has been found that the invention provides electric discharge tubes with a metal wall an extremely simple and efficient construction, so that it is perfectly possible to manufacture them in series.
The current supply wires can be attached in various ways to the metal parts in the form of a disc or plate.
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According to the invention, it has been found that one of the most effective methods of fixing consists in inserting metal tubular parts into holes in the plate or disc-shaped metal shut-off parts and securing the feed wires. of the current inside these tubular pieces with the interposition of glass or other insulating material. It is, however, also possible to fix the current supply wires directly to the obturating parts with the interposition of glass or other insulating material.
The obturating parts can be made of all kinds of materials. They can be made of the same material as the wall of the tube, for example iron, nickel or the like. It is, however, also possible to choose another material for this purpose, for example ferrochrome. It is advantageous to employ the latter method, when the current supply wires are fixed directly to a shutter piece with interposed glass, since in this case ordinary types of glass can be used.
The tubular parts can also be made of ferrochrome, but excellent results have been obtained using an alloy consisting of 18% cobalt, 28% nickel and 54% iron, the glass responding in this case preferably , with the following composition: 65% of SiO2, 23% of B2O3, 7% of Na20 and 5% of A1203,
Under these circumstances, an electric discharge tube according to the invention can be made in a very simple manner. Once the various current supply wires have been fixed to the metal shut-off parts in the form of a disc or a plate, the electrode system is mounted on these parts and the assembly thus obtained is welded to the wall of the tube.
In this case, the queusot, which can be made of glass or metal, is also inserted in a hole in one of the disc-shaped or plate-shaped parts and, once the tube has been subjected to a vacuum, it is closed by the lamp. .
Although it is possible to have the entire electrode system inside the tube without any connection
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electrical connection with the wall of the tube, it is preferable to connect the wall to a point of constant potential, for example to one of the electrodes. For this purpose, for example, the cathode is chosen, but in a screen grid tube, the wall can be connected to the screen grid, which ensures both perfect shielding between the control grid and the anode. In the case of a tube with several grids, it is also possible to connect the wall of the tube electrically to the intercepting grid which is arranged in front of the anode.
Although it is certainly the simplest, for small lamps, to use a single metal shutter piece, it has proved to be very advantageous in certain cases to provide the tube at its two ends with a metallic shutter piece in the tube. The aim is to achieve a more solid arrangement of the tube and to avoid leakage currents as well as capacitive couplings due to the fact that the current supply wires are too close together.
Leakage currents and capacitive couplings can also be limited by placing special screens between the various current supply wires, for example between those bringing the current to the control grid and to the anode, or even by conforming the surface of the insulation pieces, arranged in the shutter pieces, in such a way that there is a long leakage path between the current lead wire and the shutter piece.
The description which will follow accompanied by the accompanying drawings, given simply by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
In Figures 1 and 2, 1 denotes the wall of an electric discharge tube made, for example, of iron or nickel. The tube is closed at its two ends by metal shut-off pieces 2 and 3 which are crossed outwards by the wires for supplying current to the various electrodes as well as by the tail. Figure 4 shows how the current feed wires can be attached to these shutter pieces. For this purpose, the shutter piece is pierced with a hole in which is crimped a tubular metal piece 30 inside which
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the conductive wire is put in place with the interposition of glass 31.
The figure further shows that the piece of glass 31 is shaped in such a way that its surface has a long leakage path. The recessed part 32 fulfills the same role.
The tube contains an electrode system comprising a cathode 4 :, a control grid 5 wound around the rods 12, a screen grid 6 wound around the rods 14 and an anode 7 fixed to the rods 16. The cathode is heated indirectly and consists of a heating body surrounded, with the interposition of insulating material, by a cathode body coated with an emitting layer 9. The current supply wires to the heating body are denoted by 10 and those carrying the current to the cathode body by 11. The control grid passes through the solder 28, towards the outside, at the upper part of the tube and is connected at this point to the current supply wire 13.
On either side of the electrode system are arranged mica disks 22 and 23 serving to mutually space the electrodes. On the side of these discs opposite the system of electrodes are arranged conductive support parts 26 carrying, among other things, the rods 20 which, by means of support parts 21, are fixed to the metal shutter parts and so on. thus hold the system of electrodes. The screen grid is connected to one of these rods at 15 and is connected to the wall of the tube via this conductor. At the bottom of the tube, in addition to the cathode and the screen grid, 1 anode is connected to the outside via the conductor 17.
A cap 24 attached to the rods 20 by means of pieces 25 overcomes the electrode system for the purpose of making the arrangement of the electrodes more solid. Queusot 36, which in this case is metallic, is pinched and closed with the lamp at 33.
An alternative embodiment of a discharge tube according to the invention is shown in Figure 3, in this figure, 35 designates the wall of the tube to which is welded, at one of its ends, an obturating part 36. The electrode system comprises an indirectly heated cathode 37, a grid of
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control 38 wound on rods 39, a screen grid 40 wound on rod 41 and an anode 42 fixed to support rods 43.
The current supply wires to the electrodes are fixed to the metal shutter piece by means of parts 44. The current supply wires to the heating body of the cathode are denoted by 45, those of the cathode itself by 46, those of the screen grid by 47 and those of the anode by 48. The various electrodes are spaced apart by the mica discs 49 and two metal pieces 50 increase the strength of the arrangement.
The current supply wire to the anode and the other current supply wires are separated by a screen 51 serving for the elestrostatic shielding and also constituting the connection between the screen grid and the wall of the tube. A screen of this type 52 can also be placed outside the shutter part carrying the plug 53.
Figure 5 is a sectional view of a discharge tube of the type shown in Figure 3, the various parts being designated by the same reference numerals as in Figure 3.