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MÉMOIRE DESCRIPTIF
DÉPOSÉ A L'APPUI D'UNE DEMANDE
DE BREVET D'INVENTION Tubes à décharges électriques.
EMI1.1
Demande de brevet allemand en sa faveur du 4 Octo
La présente invention est relative aux tubes à décharges électriques et, plus particulièrement, aux tubes à puissance élevée destinés, par exemple, à la production ou à l'amplification d'oscillations électriques.
Etant donné que, entre les électrodes des tubes de ce genre il peut se produire des tensions très élevées, les organes de support et d'alimentation des électrodes doivent être montés à un écartement mutuel relativement grand, ce qui, toutefois, n'est pas facile à réaliser en pratique. Il est très important de se rendre compte du montage des organes conducteurs de la grille par rapport aux autres électrodes et organes de support et d'alimentation.
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On a déjà proposé de faire entrer les conducteurs d'alimentation de la cathode de la manière usuelle dans le tube à travers un pied et de fixer la grille à une bague entourant l'embase tubulaire. Ce mode de fixation, représenté schématiquement sur la figure 4 du dessin annexé, entraîne l'inconvénient que l'intervalle compris entre les organes de support et d'alimentation de la grille et les organes de fixation de la cathode est trop faible, de sorte qu'au cours du fonctionnement le tube devient inutilisable par suite d'un jaillissement d'étincelles, d'une électrolyse ou de pertes diélectriques qui détruisent la matière isolante. Dans ces modes de construction il peut se produire, même sans que l'isolement soit attaqué, des courants de dispersion qui ont un effet gênant sur le fonctionnement du tube.
On peut remédier partiellement aux inconvénients précités en munissant l'embase tubulaire de prolongements comme le montre la figure 5. Toutefois, on se heurte alors à d'autres inconvénients, plus particulièrement dans le cas de tubes à puissance très élevée. En effet, pour des tubes de ce genre à courants cathodiques très forts, les conducteurs d'alimentation de la cathode doivent avoir de très grandes dimensions de sorte qu'ils doivent être scellés dans une ampoule large. Si l'on utilise le mode de construction mentionné en dernier lieu dans lequel l'embase tubulaire est munie de prolongements, le pied de la cathode doit être scellé d'abord dans un organe cylindrique qui peut être fixé ensuite à l'ampoule.
Il est, par conséquent, nécessaire d'utiliser dans ce cas une ampoule de dimensions supérieures à celles requises pour le mode de construction de la figure 4. Par exemple, pour un diamètre de l'ampoule de 16 cm la zone de scellement est exposée déjà à une pression atmosphérique de
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200 kg. environ, ce qui peut donner lieu à des fissures dans le verre.
Le mode de construction décrit ci-dessus entraîne, en outre, l'inconvénient que les fils ou bandes reliant la grille à l'organe de sortie, ne sont pas faciles à chauffer pendant l'opération du vide à la température élevée nécessaire pour l'obtention d'un vide satisfaisant.
Or, la demanderesse a inventé un mode de construction permettant d'éviter ces inconvénients de façon simple et de réaliser,en outre, des avantages supplémentaires. Conformément à l'invention, les organes de support et d'alimentation de la grille d'un tube à décharges électriques à puissance élevée sont logés dans deux ou plusieurs saillies latérales du tube. Il est avantageux d'agencer le tube à décharges conforme à l'invention, de telle façon qu'il comporte deux saillies latérales tubulaires en verre, quartz ou matière analogue fermées au moyen d'un organe métallique, par exemple en ferrochrome, auquel sont fixés les organes de support et/ou d'alimentation de la grille.
Le mode de construction conforme à l'invention présente plusieurs avantages vis-à-vis des tubes connus.
Premièrement, il existe un long trajet isolant entre la grille et les autres électrodes sans qu'il soit nécessaire d'utiliser pour le tube à décharges une ampoule dont le diamètre est plus grand que l'exige le scellement du pied de la cathode.
En outre, les organes d'alimentation de la grille peuvent très aisément être débarrassés à l'intérieur du tube des gaz occlus en les raccordant à une source de tension.
De plus, la construction est beaucoup plus rigide qu'avec l'emploi d'une bague de serrage entourant l'embase tubulaire ou d'une embase munie de prolongements. En outre, la
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grille est supportée, à l'autre extrémité, par l'anode à l'aide de matière isolante, par exemple de quartz.
Si un tube conforme à l'invention est utilisé pour des ondes courtes, cas dans lequel il se produit de forts courants de grille, les organes de sortie peuvent aisément être connectés en parallèle.
Dans un mode de réalisation très favorable de l'invention, on peut effectuer cette liaison en parallèle, par exemple, en reliant entre eux les organes en ferrochrome au moyen d'une bande ou d'un tube en métal, par exemple un tube en aluminium, et en munissant cette bande ou ce tube d'un organe d'alimentation.
Outre la simple liaison en parallèle, ce mode de construction présente l'avantage supplémentaire que cet organe de connexion agit très favorablement sur la dissipation de chaleur du joint entre le verre et le métal. On peut améliorer le refroidissement de ce joint en constituant les organes de support et/ou d'alimentation de la grille qui sont fixés aux organes en ferrochrome, par des tubes métalliques au lieu de les faire en métal plein.
Le mode de construction décrit ci-dessus permet de refroidir la zone d'entrée de façon très simple puisque ce refroidissement peut être effectué à l'aide de deux petits tubes débouchant dans un prolongement creux de l'organe obturant, ces tubes étant parcourus par de l'eau de refroidissement.
L'invention sera mieux comprise en se référant au dessin annexé sur lequel.
La figure 1 représente, à titre d'exemple, un tube conforme à l'invention.
Les figures 2 et 3 sont des vues de détail de ce tube.
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Les figures 4 et 5 représentent schématiquement deux modes de construction connus.
La figure 1 montre un tube à décharges comportant une anode 1 qui constitue une partie de la paroi du tube et peut être refroidie artificiellement de la manière connue.
A l'une des extrémités de cette électrode est soudée, par fusion, une ampoule 2 en verre, quartz ou matière analogue à l'intérieur de laquelle se trouvent les divers organes de fixation et d'alimentation des électrodes. L'ampoule 2 comporte un pied 3 muni de deux organes 4 et 5 en ferrochrome auxquels sont fixés les conducteurs d'alimentation 6 et 7 de la cathode.
L'ampoule 2 comporte deux saillies latérales tubulaires 8 et 9 munies à l'extrémité d'organes 10 et 11 en ferrochrome auxquels sont fixés les organes d'alimentation et de support 12 et 13 de la grille constitués, dans le cas envisagé, par des tiges creuses en cuivre. Ces tiges sont reliées au moyen de bandes 14 et 15 aux tiges de la grille 16.
Les endroits où les organes en ferrochrome sont soudés par fusion, à la paroi extérieure, peuvent être refroidis artificiellement, comme le montre en détail la figure 2. A cet effet, deux petits tubes 17 et 18 débouchent dans l'intérieur des organes creux 10 et 11, ce qui, comme il ressort du dessin, permet de refroidir les endroits de soudure de façon très satisfaisante.
La figure 3 montre la manière dont, plus particulièrement si le tube est utilisé pour des ondes courtes, les organes 10 et 11 en ferrochrome peuvent être reliés entre eux. La liaison est réalisée à l'aide d'un demi-anneau creux 22 en aluminium aplati à ses deux extrémités 23 et 24 et .muni au milieu d'un organe d'alimentation 25. Comme on le
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voit sur la figure 1, le nouveau montage permet d'obtenir entre les organes d'alimentation des électrodes une voie de grimpement très longue sans qu'il soit nécessaire d'utiliser une ampoule en verre de très grand diamètre. Ceci ressort encore plus clairement si l'on compare le mode de construction représenté sur la figure 1, à ceux des figures 4 et 5.
Sur ces figures, qui ne représentent qu'une partie d'un tube à décharges, 3 désigne également l'embase tubulaire dont une partie est constituée par les organes 4 et 5 en ferrochrome destinés au passage des organes d'alimentation 6 et 7 de la cathode. Le montage de la grille 16 est, toutefois, différent sur les deux figures; dans le mode de construction de la figure 4, les supports de la grille sont fixés à une bague 19 serrée autour de l'embase tubulaire tandis que dans le mode de construction de la figure 5 l'embase est munie de prolongements 20 et 21, la bague 19 étant serrée dans ce cas autour de cette partie allongée de l'embase.
Il ressort directement des figures que dans le mode de construction de la figure 4, la distance entre les fils de support et d'alimentation de la cathode et ceux de la grille n'est que très faible et que dans le mode de construction de la figure 5 cette distance est bien plus grande, mais nécessite une augmentation considérable des dimensions du tube b très supérieur à a.
Il y a lieu d'ajouter encore, que bien que la figure 1 ne représente qu'un seul mode de réalisation de l'invention, plusieurs variantes sont possibles. Ainsi, par exemple, il n'est pas absolument nécessaire que les saillies tubulaires s'étendent exactement latéralement par rapport au tube à décharges; elles peuvent aussi être prévues, par exemple, au sommet du tube de manière à être en ligne avec ce dernier.
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DESCRIPTIVE MEMORY
SUBMITTED IN SUPPORT OF A REQUEST
OF PATENT OF INVENTION Electric discharge tubes.
EMI1.1
German patent application in his favor of 4 Octo
The present invention relates to electric discharge tubes and, more particularly, to high power tubes intended, for example, for the production or amplification of electrical oscillations.
Since very high voltages can occur between the electrodes of tubes of this kind, the supporting and supplying members of the electrodes must be mounted at a relatively large mutual spacing, which, however, is not easy to achieve in practice. It is very important to realize the mounting of the conductive members of the grid in relation to the other electrodes and support and supply members.
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It has already been proposed to bring the supply conductors of the cathode in the usual manner into the tube through a foot and to fix the grid to a ring surrounding the tubular base. This method of fixing, shown schematically in Figure 4 of the accompanying drawing, causes the drawback that the gap between the support and feed members of the grid and the cathode fixing members is too small, so that during operation the tube becomes unusable as a result of sparking, electrolysis or dielectric losses which destroy the insulating material. In these modes of construction, even without the insulation being attacked, dispersion currents can occur which have a troublesome effect on the operation of the tube.
The aforementioned drawbacks can be partially overcome by providing the tubular base with extensions as shown in FIG. 5. However, other drawbacks are then encountered, more particularly in the case of very high power tubes. In fact, for tubes of this type with very strong cathode currents, the supply conductors of the cathode must have very large dimensions so that they must be sealed in a large bulb. If the last mentioned construction method is used in which the tubular base is provided with extensions, the foot of the cathode must first be sealed in a cylindrical member which can then be attached to the bulb.
It is, therefore, necessary in this case to use an ampoule of larger dimensions than those required for the construction mode of figure 4. For example, for a diameter of the ampoule of 16 cm the sealing area is exposed. already at atmospheric pressure of
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200 kg. approximately, which can lead to cracks in the glass.
The method of construction described above also entails the drawback that the wires or bands connecting the grid to the outlet member are not easy to heat during the vacuum operation at the high temperature necessary for the vacuum. 'obtaining a satisfactory vacuum.
Now, the Applicant has invented a method of construction making it possible to avoid these drawbacks in a simple manner and to achieve, in addition, additional advantages. According to the invention, the support and supply members for the grid of a high power electric discharge tube are housed in two or more lateral projections of the tube. It is advantageous to arrange the discharge tube according to the invention in such a way that it comprises two tubular side projections made of glass, quartz or the like closed by means of a metallic member, for example made of ferrochrome, to which are fixed the support and / or feed members of the grid.
The method of construction according to the invention has several advantages over known tubes.
First, there is a long insulating path between the grid and the other electrodes without the need to use a bulb with a diameter larger than required for sealing the foot of the cathode for the discharge tube.
In addition, the grid feed members can very easily be freed inside the tube of occluded gases by connecting them to a voltage source.
In addition, the construction is much more rigid than with the use of a clamping ring surrounding the tubular base or a base provided with extensions. In addition, the
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grid is supported, at the other end, by the anode using an insulating material, for example quartz.
If a tube according to the invention is used for short waves, in which case strong gate currents occur, the output members can easily be connected in parallel.
In a very favorable embodiment of the invention, this connection can be carried out in parallel, for example, by connecting the ferrochrome members together by means of a strip or of a metal tube, for example a metal tube. aluminum, and by providing this strip or this tube with a feed member.
Besides the simple parallel connection, this method of construction has the additional advantage that this connection member acts very favorably on the heat dissipation of the seal between the glass and the metal. The cooling of this seal can be improved by constituting the support and / or feed members of the grid which are fixed to the ferrochrome members by metal tubes instead of making them in solid metal.
The construction method described above makes it possible to cool the inlet zone in a very simple manner since this cooling can be carried out using two small tubes opening out into a hollow extension of the sealing member, these tubes being traversed by cooling water.
The invention will be better understood by referring to the accompanying drawing in which.
FIG. 1 represents, by way of example, a tube according to the invention.
Figures 2 and 3 are detail views of this tube.
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Figures 4 and 5 schematically show two known construction methods.
Figure 1 shows a discharge tube having an anode 1 which forms part of the tube wall and can be artificially cooled in the known manner.
At one of the ends of this electrode is welded, by fusion, a bulb 2 made of glass, quartz or the like, inside which are the various members for fixing and supplying the electrodes. The bulb 2 comprises a base 3 provided with two ferrochrome members 4 and 5 to which the supply conductors 6 and 7 of the cathode are attached.
The bulb 2 comprises two tubular lateral projections 8 and 9 provided at the end of members 10 and 11 made of ferrochrome to which are fixed the supply and support members 12 and 13 of the grid consisting, in the case considered, by hollow copper rods. These rods are connected by means of bands 14 and 15 to the rods of the grid 16.
The places where the ferrochromic members are welded by fusion, to the outer wall, can be artificially cooled, as shown in detail in Figure 2. For this purpose, two small tubes 17 and 18 open into the interior of the hollow members 10. and 11, which, as can be seen from the drawing, allows the weld spots to be cooled very satisfactorily.
FIG. 3 shows how, more particularly if the tube is used for short waves, the ferrochromic members 10 and 11 can be linked together. The connection is made using a hollow half-ring 22 of aluminum flattened at its two ends 23 and 24 and.
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seen in Figure 1, the new assembly makes it possible to obtain between the supply members of the electrodes a very long climbing path without it being necessary to use a glass bulb of very large diameter. This emerges even more clearly if we compare the construction mode shown in Figure 1, with those of Figures 4 and 5.
In these figures, which only show part of a discharge tube, 3 also designates the tubular base, part of which is formed by the ferrochrome members 4 and 5 intended for the passage of the supply members 6 and 7 of the cathode. The mounting of the grid 16 is, however, different in the two figures; in the construction mode of figure 4, the supports of the grid are fixed to a ring 19 tightened around the tubular base while in the construction mode of figure 5 the base is provided with extensions 20 and 21, the ring 19 being clamped in this case around this elongated part of the base.
It emerges directly from the figures that in the construction mode of FIG. 4, the distance between the supporting and supply wires of the cathode and those of the grid is only very small and that in the construction mode of the Figure 5 this distance is much greater, but requires a considerable increase in the dimensions of the tube b much greater than a.
It should be added further that although FIG. 1 shows only one embodiment of the invention, several variants are possible. Thus, for example, it is not absolutely necessary that the tubular projections extend exactly laterally with respect to the discharge tube; they can also be provided, for example, at the top of the tube so as to be in line with the latter.