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Procédé et dispositif d'action sélective sur des particules électrisées, notamment en télévision.
La présente invention concerne les dispositifs de triage pour particules électrisées.
Elle a. pour but d'assurer, au moyen de champs électromagnétiques, la correspondance entre différentes régions de l'espace en réalisant une action sélective des particules électrisées, de manière que seules les particu- les provenant d'une région bien déterminée d'une source d'émission de ces particules, atteignent une région également bien déterminée de l'espace qui leur sert de but.
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Dans ce but, suivant le procédé objet de l'invention, la selection de ces particules électrisées est réalisée par une action sur ces particules, de champs électriques, magnétiques ou électromagnétiques donnant naissance à des champs sélectifs de dispersion ou de concentration.
Dans la réalisation pratique de l'invention, la création de ces champs sélectifs est telle qu'il existe en tous cas une surface ou une ligne neutre le long de laquelle l'action déviatrice de ces champs est nulle.
De cette manière, dans le cas de champs sélectifs provoquant la dispersion, seules les particules électrisées provenant de la région bien déterminée de la source d'émission, qui est appelée "région privilégiée source", se trouvant dans le plan ou la ligne neutre passant par cette région, atteindront la région de l'espace qui lui sert de but et qui est appelée "région privilégiée but", cette région se trouvant également dans le plan ou la ligne neutre. Les autres particules eectrisées provenant de la source sont soumises au champ de dispersion et aucune d'elles ne peut atteindre ainsi la région du but.
En faisant varier dans le temps la structure du champ dispersif, il est fait choix l'une après l'autre, de chaque région de la source comme "région privilégiée source", de manière que chacune d'elles puisse correspondre à son tour avec la "région privilégiée but".
En vue de la réalisation de ce procédé, il est fait usage comme créateur de champ sélectif, de pièces polaires à bobines, judicieusement disposées pour donner naissance à un plan ou une ligne neutre.
Le déplacement de cette ligne neutre dans l'espace est réalisée par exemple par des variations du courant envoyé dans les bobines ou des variations du potentiel.
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Dans le cas de champ sélectif provoquant la concen- tration, les particules émises par la surface de la source d'émiesion sont concentrées en un point de la "région but'r.
La position de ce point dépend de la variation des champs de conc entration.
L'invention actuellee peut trouver de nombreuses ap- plications. On en donnera ci-après deux exemples d'appli- cation, l'un aux émetteurs et l'autre aux récepteurs en télévision.
La fig. l est une coupe pratiquée dans un créateur de champ dispersif constitué par cinq pièces polaires à bobines.
La fig. 2 est un schéma d'une installation de prise de vues pour appareil de télévision.
La fig. 3 représente schématiquement un créateur de champ électrostatique produisant la concentration de par- ticules électrisées sur une ligne neutre.
La fig. 4 montre schématiquement le montage d'un os- cillographe dans un tube à vide d'un récepteur en télévi- sion.
Dans les fig. 1 et 2, un champ dispersif est créé par cinq pièces polaires 1, 2, 3, 4 et 5 qui sont disposées de telle sorte que l'une de ces pièces (la pièce 5) se trouve placée perpendiculairement aux autres qui l'entourent en oc- cupant les côtés d'un rectangle (la pièce 4 n'est pas s visi- ble en coupe). ces pièces polaires sont formées de bobines parcourues par des courants convenables.
Le champ dispersif ainsi créé comporte une ligne de force qui, sur une grande partie, est constituée par une droite perpendiculaire au plan de la face de la pièce po- laire 5. Pour des électrons animés d'une vitesse suivant sa direction, cette ligne de force constitue une ligne neu- tre du champ dispersif.
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Lorsque les courants dans les quatre bobines 1, 2, 3 et 4 sont égaux, la ligne neutre coïncide avec l'axe de symétrie du système. Si le courant est réduit par exemple dans la bobi- ne de la pièce polaire 1, la ligne neutre se déplace vers cet- te pièce polaire. il en est de même pour les autres pièces po- laires. On peut ainsi, par un réglage adéquat des courants dans les différentes bobines, déplacer la ligne neutre sur toute la surface de la pièce polaire 5.
L'ensemble des cinq pièces polaires est placé par exemple dans un appareil de prise de vues (camera électro- nique), qui comporte en outre un tube à vide 7 -(représenta-, tion schématique), dans lequel se trouve une cellule photo- électrique ou plaaue photosensible 8, recevant l'image à té- léviser formée par un objectif 9, et formant cathode suscep- tible d'émettre des électrons lorsqu'elle reçoit une impres- sion lumineuse.
Le tube 7 placé entre les pièces polaires com- porte encore une grille ou anode accélératrice 10, qui donne la tension nécessaire à l'extraction des électrons fournis par la plaque 8, et une seconde grille 11, agencée de manière à ralentir la vitesse des électrons en vue de permettre l'ac- tion du champ magnétique dispersif créé par les pièces polai- res (non représentées sur cette figure). uette grille 11 sous- trait également les électrons à tout champ électrostatique ex- térieur.
une grille accélératrice 11' précède une anode 12, pui recueille ceux des électrons qui n'ont pas été déviés par le champ dispersif, et le courant anodique est ensuite ampli- fié par tout moyen connu, et derrière l'anode 12 existe une plaque 13, revêtue d'une substance appropriée telle que de l'oxyde de baryum qui agit comme multiplicateur d'électrons connue de la Tanière/en elle-même. Cette substance peut être chauffée de manière à faciliter la multiplication.
Dans ces conditions, les électrons se dégagent aisé- ment de la plague @, grâce au vide créé dans le tube 7, sont accélérés par la grille 10 et passent ensuite @ travers la @rille 11 où ils sonsoumis à l'action du champ dispersif.
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Celui-ci comporte une ligne neutre suivant laquelle son action est annulée. Cette ligne neutre est une trajectoire possible pour les électrons.
L'action du'-champ en une point voisin de la ligne neutre peut être considérée comme proportionnelle à la distance entre ce point et cette ligne.
Les électrons issus du point d'intersection de la plaque 8, avec la ligne neutre du champ dispersif ne sont soumis à aucune force si ce n'est à leur répulsion mutuelle.
Les électrons issus de points très voisins de ce point d'intersection sont peu déviés par le champ dispersif. Ces deux catégories d'électrons font partie de la 'région privilégiée source" et atteignent la plaque 13 vers laquelle est dirigée la line neutre et qui constitue la "région privilégiée but". Sous ce bombardement, l'oxyde de baryum envoie un nombre d'électrons, multiple des électrons reçus, sur l'anode 12, ce qui provoque dans le circuit partant de cette anode, un courant modulé émetteur. Les électrons issus des autres points de la plaque pho toélectrique 8 n'atteignent pas cette anode 12. ils sont absorbés par une couche conductrice qui tapisse l'intérieur du tube.
Cn possède ainsi un moyen de choisir une partie déterminée de l'image et d'obtenir un courant anodique dont la valeur est proportionnelle àl'éclairement de l'image en cette partie.
L'exploration de l'image est obtenue en changeant la configuration du champ dispersif par la variation des courants dans les bobines, de telle façon que la ligne neutre soit déplacée pour occuper successivement tous les points de l'image.
L'invention trouve également son application dans les oscillographes utilisés pour la réception en télévision.
Les fig. 3 et 4 montrent schématiquement une disposition de ce genre. un champ électrostatique est créé par des
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piacues conductrices 14, 15, 16, 17 et 18, dont les quatre dernières occupent une position perpendiculaire ou oblique par rapport à la plaque 14. Les lignes de force électrique partant du conducteur 14 mis à la terre, s'épanouissent au- tour d'un axe 19, dont la position dépend des potentiels électriques des conducteurs 15, 16, 17 et 18. L'effort mé- canique exercé sur une particule électrisée s'opère suivant la ligne de force électrique, un tel champ est donc de na- ture à provoquer la convergence sur l'axe 19 d'un faisceau de particules électrisées parallèles à cet axe.
Des électrons sont d'autre part émis par une plaque 20, recoiverte par exemple d'oxydes émissifs et portée à une température convenable par un filament 21. ils sont con- centrés par le champ créé par les plaques 14 à 18, sur la line neutre de ce champ, après avoir traversé la plaque 14 en forme de arille-anode destinée à amorcer le mouvement des particules électrisées, et dirigés ainsi sur un écran fluo- rescent 22. Cn évite ainsi les difficultés relatives à l'ob- tention d'une source ponctuelle d'électrons et au maintien de ceux-ci en un pinceau sur une grande longueur.
On évite également les difficultés dues à la relation qui existe entre la crviation et l'intensité du faisceau électronique. lorsque les potentiels des plaques 15, 15, 17 et 18 sont égaux, la liegne neutre sur lacuelle se fait la concen- tration des électrons est, sur une partie de'sa longueur, une droite perpendiculaire à la plaque-grille 14. Grâce à l'exis- tence du chemp de concentration créé, une partie importante des particules émises par la plao ne 20 viennent se concentrer en un point 23 de l'écran 22.
La position du point 23 dépend de la variation des champs de concentration qui est opérée par un moyen quelconque en synchronisme avec l'exploration de llimage @ l'émission. luant à la. modulation do spot sur l'écran fluorescent
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22, elle peut se faire par la variation du potentiel de la plaque-grille 14, ou par tout autre procédé connu.
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Method and device for selective action on electrified particles, in particular in television.
The present invention relates to sorting devices for electrified particles.
She has. for the purpose of ensuring, by means of electromagnetic fields, the correspondence between different regions of space by carrying out a selective action of the electrified particles, so that only the particles coming from a well determined region of a source of 'emission of these particles, reach an equally well determined region of space which serves as their goal.
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For this purpose, according to the method which is the subject of the invention, the selection of these electrified particles is carried out by an action on these particles of electric, magnetic or electromagnetic fields giving rise to selective fields of dispersion or concentration.
In the practical implementation of the invention, the creation of these selective fields is such that there is in any case a neutral surface or line along which the deviating action of these fields is zero.
In this way, in the case of selective fields causing the dispersion, only the electrified particles coming from the well-defined region of the emission source, which is called "source privileged region", lying in the passing neutral plane or line. through this region, will reach the region of space which serves as its goal and which is called "goal privileged region", this region also being in the neutral plane or line. The other electrified particles coming from the source are subjected to the scattering field and none of them can thus reach the target region.
By varying the structure of the dispersive field over time, each region of the source is chosen one after the other as the "privileged source region", so that each of them can correspond in turn with the "privileged goal region".
With a view to carrying out this process, use is made, as a selective field creator, of pole pieces with coils, judiciously arranged to give rise to a neutral plane or line.
The displacement of this neutral line in space is achieved for example by variations in the current sent to the coils or variations in the potential.
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In the case of a selective field causing the concentration, the particles emitted from the surface of the emission source are concentrated at a point in the "butt region."
The position of this point depends on the variation of the concentration fields.
The present invention can find many applications. Two examples of its application will be given below, one to transmitters and the other to television receivers.
Fig. l is a section made in a dispersive field creator consisting of five coil pole pieces.
Fig. 2 is a diagram of a shooting installation for a television set.
Fig. 3 schematically shows an electrostatic field creator producing the concentration of electrified particles on a neutral line.
Fig. 4 schematically shows the mounting of an oscillograph in a vacuum tube of a television receiver.
In fig. 1 and 2, a dispersive field is created by five pole pieces 1, 2, 3, 4 and 5 which are arranged so that one of these pieces (piece 5) is placed perpendicular to the others which surround it by occupying the sides of a rectangle (part 4 is not visible in section). these pole pieces are formed of coils traversed by suitable currents.
The dispersive field thus created comprises a line of force which, over a large part, consists of a straight line perpendicular to the plane of the face of the polar part 5. For electrons animated by a speed in its direction, this line of force constitutes a neutral line of the dispersive field.
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When the currents in the four coils 1, 2, 3 and 4 are equal, the neutral line coincides with the axis of symmetry of the system. If the current is reduced for example in the coil of pole piece 1, the neutral line moves towards this pole piece. it is the same for the other polar parts. It is thus possible, by a suitable adjustment of the currents in the various coils, to move the neutral line over the entire surface of the pole piece 5.
All of the five pole pieces are placed, for example, in a camera (electronic camera), which further comprises a vacuum tube 7 - (schematic representation), in which there is a photo cell. - electric or photosensitive plate 8, receiving the image to be televised formed by an objective 9, and forming a cathode capable of emitting electrons when it receives a light impression.
The tube 7 placed between the pole pieces also comprises a grid or accelerating anode 10, which gives the voltage necessary for the extraction of the electrons supplied by the plate 8, and a second grid 11, arranged so as to slow down the speed of the electrons. electrons in order to allow the action of the dispersive magnetic field created by the polar parts (not shown in this figure). This grid 11 also subtracts electrons from any external electrostatic field.
an accelerating grid 11 'precedes an anode 12, then collects those of the electrons which have not been deflected by the dispersive field, and the anode current is then amplified by any known means, and behind the anode 12 there is a plate 13, coated with a suitable substance such as barium oxide which acts as an electron multiplier known to the Lair itself. This substance can be heated in order to facilitate multiplication.
Under these conditions, the electrons are easily released from the plague @, thanks to the vacuum created in the tube 7, are accelerated by the grid 10 and then pass @ through the @rill 11 where they are subjected to the action of the dispersive field. .
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This has a neutral line following which its action is canceled. This neutral line is a possible trajectory for the electrons.
The action of the field at a point near the neutral line can be considered as proportional to the distance between this point and this line.
The electrons coming from the point of intersection of the plate 8, with the neutral line of the dispersive field are not subjected to any force except to their mutual repulsion.
The electrons coming from points very close to this point of intersection are little deviated by the dispersive field. These two categories of electrons are part of the 'source privileged region' and reach plate 13 towards which the neutral line is directed and which constitutes the 'goal privileged region.' Under this bombardment, the barium oxide sends out a number of d The electrons, multiple of the electrons received, on the anode 12, which causes a modulated emitting current in the circuit starting from this anode.The electrons coming from the other points of the photocell 8 do not reach this anode 12. they are absorbed by a conductive layer that lines the inside of the tube.
Cn thus has a means of choosing a determined part of the image and of obtaining an anode current whose value is proportional to the illumination of the image in this part.
The exploration of the image is obtained by changing the configuration of the dispersive field by the variation of the currents in the coils, such that the neutral line is displaced to successively occupy all the points of the image.
The invention also finds its application in oscillographs used for television reception.
Figs. 3 and 4 schematically show an arrangement of this kind. an electrostatic field is created by
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conductive piacues 14, 15, 16, 17 and 18, the last four of which occupy a position perpendicular or oblique with respect to the plate 14. The lines of electric force starting from the conductor 14 which is earthed, open out around d 'an axis 19, the position of which depends on the electric potentials of the conductors 15, 16, 17 and 18. The mechanical force exerted on an electrified particle operates along the line of electric force, such a field is therefore of na - Ture to cause convergence on the axis 19 of a beam of electrified particles parallel to this axis.
Electrons are on the other hand emitted by a plate 20, re-energized for example with emissive oxides and brought to a suitable temperature by a filament 21. they are concentrated by the field created by the plates 14 to 18, on the line neutral of this field, after having passed through the plate 14 in the form of an aril-anode intended to initiate the movement of the electrified particles, and thus directed onto a fluorescent screen 22. Cn thus avoids the difficulties relating to obtaining d 'a point source of electrons and maintaining them in a brush over a great length.
Difficulties due to the relationship between the crviation and the intensity of the electron beam are also avoided. when the potentials of the plates 15, 15, 17 and 18 are equal, the neutral lie on the current is the concentration of the electrons is, over a part of its length, a straight line perpendicular to the grid plate 14. Thanks to The existence of the concentration chemp created, a significant part of the particles emitted by the plate 20 come to be concentrated at a point 23 of the screen 22.
The position of point 23 depends on the variation of the concentration fields which is operated by any means in synchronism with the exploration of the image @ emission. glowing at the. do spot modulation on the fluorescent screen
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22, it can be done by varying the potential of the gate plate 14, or by any other known method.