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Tube redresseur ionique comportant une cathode à incandescence activée et une ou plusieurs grilles de commande.
La présente invention est relative aux tubes redresseurs ioniques comportant une cathode à incandescence activée et une ou plusieurs grilles de commande.
Par titubes redresseurs ioniques" on entend des tubes redresseurs remplis soit d'un ou de plusieurs gaz ou vapeurs, soit d'un mélange de gaz et de vapeur.
A ces tubes redresseurs ioniques on donne souvent une construction compacte, dans laquelle les grilles de commande, qui entourent sensiblement concentriquement la cathode à incandescence, sont munies d'ouvertures par où la décharge sortant de la cathode peut atteindre l'anode
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extérieure. Dans ces tubes il se produit certaines irrégularités provoquées par le dépôt, sur la surface des grilles, de substance émettrice désagrégée provenant de la cathode à in- candescence. En fait, la courbe caractéristique de la tension d'amorçage en fonction de la tension de grille, à savoir "la courbe caractéristique d'amorçage" du tube, n'est pas constante pendant le fonctionnement du tube.
La tension de grille minimum nécessaire à empêcher l'amorçage pour une certaine tension anodique varie considérablement au cours de la durée normale du tube. Quelque chose d'analogue se produit lorsque le courant anodique est augmenté pour une tension anodique déterminée. Dans ce cas la valeur minimum de la tension de grille négative nécessaire pour interrompre le courant anodique est également différent de celle pour un faible courant anodique, la première valeur étant plus élevée.
Cela peut même se produire à tel point qu'il n'est plus possible, même pour une tension de grille négative ayant une valeur élevée quelconque, d'empêcher le passage du courant anodique. Dans ce cas le tube laisse passer le courant de façon continue et son effet de relais cesse. La cause de cette défectuosité semble être due à l'émission par la grille de commande portée à une température élevée.
Conformément à l'invention on peut éviter ces inconvénients en blindant, à l'aide d'un écran métallique, la cathode à incandescence de la grille environnante, de telle façon que les particules issues de la cathode ne puissent pas frapper en droite ligne la grille à partir de la cathode, une cathode à incandescence auxiliaire non-activée, étant disposée au voisinage de l'ouverture de l'écran cathodique destinée au passage de la décharge mais en dehors de l'espace qui contient la cathode.
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Au début de chaque derai-période du courant alternatif que laisse passer le tube de relais, cette cathode à incandescence auxiliaire amorce la décharge vers l'anode, puis la cathode à incandescence principale se charge de l'émission par suite de son plus grand pouvoir émissif d'électrons.
Le dispositif présente l'avantage d'éviter des irrégularités de l'action de commande des grilles, dues au dépôt de particules émettrices, la cathode à incandescence auxiliaire assurant, notamment du fait de son manque de substances activantes, le début régulier de l'amorçage.
Dans un mode de réalisation simple du tube, avec un montage simplifié, la cathode à incandescence auxiliaire est montée en parallèle avec la cathode à incandescence principale. Dans ce cas il est avantageux d'établir les connexions intérieures du tube de telle façon que l'une des extrémités tant de la cathode à incandescence principale que de la cathode à incandescence auxiliaire et l'écran métallique constituent ensemble un pôle du circuit de chauffage. De cette manière on peut, sans intervention d'autres moyens, relier l'une des cathodes à incandescence ou toutes les deux par l'une de leurs extrémités à l'écran métallique'comme pôle de jonction.
Le passage de la décharge à partir de la cathode à incandescence auxiliaire vers la cathode à incandescence principale peut être favorisé éventuellement, en alimentant la cathode à incandescence auxiliaire à partir d'une source d'alimentation qui est séparée électriquement de la cathode à incandescence principale et reliée à cette dernière par l'intermédiaire d'une résistance.
Dès qu'il se produit une décharge à la cathode à incandescence auxiliaire, le courant d'émission provoquera alors une chute de tension dans la
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résistance,cette chute réduisant la différence de potentiel de l'anode et de la cathode à incandescence auxiliaire par rapport à la différence de potentiel de l'anode et de la cathode à incandescence principale et pouvant avoir une valeur telle que le courant d'émission de la cathode à incandescence auxiliaire soit limité de manière à non seulement éviter un effort nuisible de la cathode à incandescence auxiliaire, mais aussi augmenter grandement la tendance de la décharge de passer de la cathode à incandescence auxiliaire à la cathode à incandescence principale.
Dans un mode d'exécution convenable, l'écran métallique conforme à l'invention est constitué par une enveloppe en métal qui est fermée à ses deux extrémités à l'aide de fonds métalliques et qui a elle-même la forme d'une spirale et contient la cathode à incandescence principale. De cette manière on peut obtenir d'une façon très simple que l'enveloppe comprenne un espace intérieur blindé pour la cathode.
Dans le mode d'exécution conforme à l'invention du tube redresseur, la courbe caractéristique de l'amorçage est sensiblement indépendante de l'âge du tube. On a utilisé un mode de réalisation pratique de ce tube pour faire fonctionner un interrupteur horaire, le tube laissant passer périodiquement pendant une seconde un courant de 1,2 ampère effectif.
Pour une valeur constante de la tension anodique la tension de grille empêchant l'amorçage n'a subi qu'un déplacement de 0,03 volt tout au plus, après 20.000 mouvements d'interruption.
En même temps on a constaté que pour une tension anodique constante la susdite tension de grille "critique" était bien moins fonction de la valeur du courant anodique qu'elle ne l'est dans les tubes connus.
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On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple un mode de réalisation.
Les figs. la et 1b représentent un mode de réalisa- tion d'un tube redresseur ionique conforme à l'invention.
La fig. 2 montre un montage comportant un tube re- dresseur ionique conforme à l'invention.
Le récipient de décharge 1 montré sur la fig. 1 contient le pied 2 sur lequel sont montées l'anode 3, les deux grilles 4, 5 et la cathode à incandescence 6. Du côté 7 du tube, opposé au pied, la grille 5 est supportée par la paroi du récipient en verre. La cathode à incandescence 6 est entourée par l'écran 8 constitué par les disques 9 et 10 et l'enveloppe 11 en forme de spirale (voir fig. 1b). A l'in- térieur de cette enveloppe est logée la cathode à incandescence
6 et parallèlement à cette dernière est disposée la cathode à incandescence auxiliaire 12, à faible distance de l'ouver- ture de l'enveloppe destinée au passage de la décharge. Cette ouverture a une largeur telle que l'écran cathodique, par rapport aux grilles de commande, n'exerce guère d'influence sur l'amorçage du tube.
Dans la grille 5 qui est fermée coin- plètement, est ménagée l'ouverture 13 et la grille cylindrique 4 présente un trou.14. Grâce au calibrage de ces trous, en combi- naison avec les potentiels de grille appliqués, ils commandent l'amorçage du tube. Comme le montre le dessin, des particules de la substance activante émanant de la cathode ne peuvent nullement dépasser la surface intérieure de l'écran cathodique, de sorte que les trous 13 et 14 destinés à la commande ainsi que la zone environnante restent toujours exempts de substance émettrice ce qui, conjointement avec le fonctionnement cons- tant de la cathode à incandescence auxiliaire non-activée 12,
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assure un fonctionnement constant pendant toute la durée utile du tube redresseur.
Le montage montré sur la fig. 2 comporte un trans- formateur alimenté en courant alternatif qui porte l'enroule- ment primaire 21, l'enroulement secondaire 22, et les enroule- ments 23 et 24 pour la cathode à incandescence. Le secondaire 22 est relié à l'anode du tube redresseur 26 conforme à l'in- vention par l'intermédiaire de l'appareil électrique 25. La cathode à incandescence principale 27 de ce tube est alimen- tée par l'enroulement 24 du transformateur, tandis que la cathode incandescence auxiliaire 28 est alimentée par l'en- roulement secondaire 23.
Entre les enroulements auxiliaires 23 et 24 est disposée la résistance 29 qui limite le courant d'émission de la cathode à incandescence auxiliaire 28 et qui, après amorçage de la décharge à la cathode à incandescence auxiliaire, favorise son passage vers la cathode à incandes- cence principale 27. Les deux grilles de commande 30 et 31 et la cathode à incandescence principale 27 sont reliées à une source de courant quelconque 32 qui commande arbitrairement le fonctionnement du circuit principal du tube redresseur 26.
Le récipient en verre du tube redresseur montré sur le dessin a un diamètre de 38 mm. Le tube reçoit une tension de chauf- fage de 2 volts et un courant de chauffage de 2,8 ampères et peut être chargé d'une tension alternative anodique maximum de 170 volts et d'un courant anodique moyen de 1,2 ampère. On peut l'utiliser principalement comme tube de relais dans dès montages de relais. Il est possible de commander le circuit anodique du tube à l'aide des deux grilles à partir de deux circuits électriques différents, ou bien d'utiliser la grille intérieure comme grille de commande et la grille extérieure comme grille-écran pour réduire la capacité existant entre la grille intérieure et l'anode.
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Ion rectifier tube comprising an activated incandescent cathode and one or more control grids.
The present invention relates to ionic rectifier tubes comprising an activated incandescent cathode and one or more control gates.
By ionic rectifier titubes "is meant rectifier tubes filled either with one or more gases or vapors, or with a mixture of gas and vapor.
These ionic rectifier tubes are often given a compact construction, in which the control grids, which substantially concentrically surround the incandescent cathode, are provided with openings through which the discharge exiting the cathode can reach the anode.
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exterior. In these tubes there are certain irregularities caused by the deposition, on the surface of the grids, of disintegrated emitting substance coming from the incandescent cathode. In fact, the characteristic curve of the starting voltage versus the gate voltage, namely the "starting characteristic curve" of the tube, is not constant during the operation of the tube.
The minimum gate voltage necessary to prevent ignition for a certain anode voltage varies considerably over the normal life of the tube. Something similar happens when the anode current is increased for a determined anode voltage. In this case the minimum value of the negative gate voltage necessary to interrupt the anode current is also different from that for a low anode current, the first value being higher.
This can even occur to such an extent that it is no longer possible, even for a negative gate voltage having any high value, to prevent the passage of anode current. In this case the tube lets current flow continuously and its relay effect ceases. The cause of this defect seems to be due to the emission by the control grille brought to a high temperature.
In accordance with the invention, these drawbacks can be avoided by shielding, with the aid of a metal screen, the incandescent cathode of the surrounding grid, so that the particles coming from the cathode cannot strike in a straight line the grid from the cathode, a non-activated auxiliary incandescent cathode, being disposed in the vicinity of the opening of the cathode screen intended for the passage of the discharge but outside the space which contains the cathode.
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At the start of each derai-period of the alternating current passed through the relay tube, this auxiliary incandescent cathode initiates the discharge towards the anode, then the main incandescent cathode takes care of the emission due to its greater power. emissive of electrons.
The device has the advantage of avoiding irregularities in the control action of the grids, due to the deposition of emitting particles, the auxiliary incandescent cathode ensuring, in particular because of its lack of activating substances, the regular start of the priming.
In a simple embodiment of the tube, with a simplified assembly, the auxiliary incandescent cathode is mounted in parallel with the main incandescent cathode. In this case it is advantageous to establish the internal connections of the tube in such a way that one of the ends of both the main incandescent cathode and the auxiliary incandescent cathode and the metal screen together constitute a pole of the heating circuit. . In this way it is possible, without the intervention of other means, to connect one or both of the incandescent cathodes by one of their ends to the metallic screen as a junction pole.
The passage of the discharge from the auxiliary incandescent cathode to the main incandescent cathode can optionally be promoted, by supplying the auxiliary incandescent cathode from a power source which is electrically separate from the main incandescent cathode. and connected to the latter via a resistor.
As soon as there is a discharge at the auxiliary incandescent cathode, then the emission current will cause a voltage drop in the
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resistance, this drop reducing the potential difference of the anode and the auxiliary incandescent cathode with respect to the potential difference of the anode and the main incandescent cathode and may have a value such as the emission current of the auxiliary incandescent cathode is limited so as not only to avoid an undesirable strain of the auxiliary incandescent cathode, but also greatly increases the tendency of the discharge to pass from the auxiliary incandescent cathode to the main incandescent cathode.
In a suitable embodiment, the metal screen according to the invention consists of a metal casing which is closed at its two ends with the aid of metal bases and which itself has the shape of a spiral. and contains the main incandescent cathode. In this way it is possible to obtain in a very simple way that the casing comprises a shielded interior space for the cathode.
In the embodiment according to the invention of the rectifier tube, the characteristic curve of the ignition is substantially independent of the age of the tube. A practical embodiment of this tube was used to operate a time switch, the tube periodically passing a current of 1.2 amps effective for one second.
For a constant value of the anode voltage, the gate voltage preventing ignition has only undergone a displacement of 0.03 volts at most, after 20,000 interrupting movements.
At the same time, it has been observed that for a constant anode voltage, the aforementioned “critical” gate voltage was much less a function of the value of the anode current than it is in known tubes.
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The invention will be better understood by referring to the appended drawing which shows an embodiment thereof by way of example.
Figs. 1a and 1b represent an embodiment of an ionic rectifier tube according to the invention.
Fig. 2 shows an assembly comprising an ion rectifier tube according to the invention.
The discharge vessel 1 shown in fig. 1 contains the foot 2 on which are mounted the anode 3, the two grids 4, 5 and the incandescent cathode 6. On the side 7 of the tube, opposite the foot, the grid 5 is supported by the wall of the glass container. The incandescent cathode 6 is surrounded by the screen 8 formed by the discs 9 and 10 and the casing 11 in the form of a spiral (see FIG. 1b). Inside this envelope is housed the incandescent cathode
6 and parallel to the latter is arranged the auxiliary incandescent cathode 12, a short distance from the opening of the casing intended for the passage of the discharge. This opening has a width such that the cathode ray screen, relative to the control gates, hardly exerts any influence on the initiation of the tube.
In the grid 5 which is completely closed, the opening 13 is made and the cylindrical grid 4 has a hole. 14. By calibrating these holes, in combination with the applied grid potentials, they control the priming of the tube. As shown in the drawing, particles of the activating substance emanating from the cathode cannot go beyond the inner surface of the cathode-ray screen, so that the holes 13 and 14 for control as well as the surrounding area always remain free of. emitting substance which, together with the constant operation of the non-activated auxiliary incandescent cathode 12,
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ensures constant operation throughout the life of the rectifier tube.
The assembly shown in fig. 2 comprises an AC powered transformer which carries the primary winding 21, the secondary winding 22, and the windings 23 and 24 for the incandescent cathode. The secondary 22 is connected to the anode of the rectifier tube 26 according to the invention by means of the electrical apparatus 25. The main incandescent cathode 27 of this tube is supplied by the winding 24 of the tube. transformer, while the auxiliary incandescent cathode 28 is supplied by the secondary winding 23.
Between the auxiliary windings 23 and 24 is arranged the resistor 29 which limits the emission current of the auxiliary incandescent cathode 28 and which, after initiation of the discharge at the auxiliary incandescent cathode, promotes its passage to the incandescent cathode. main cence 27. The two control gates 30 and 31 and the main incandescent cathode 27 are connected to any current source 32 which arbitrarily controls the operation of the main circuit of the rectifier tube 26.
The glass container of the straightening tube shown in the drawing has a diameter of 38 mm. The tube receives a heating voltage of 2 volts and a heating current of 2.8 amps and can be charged with a maximum anode alternating voltage of 170 volts and an average anode current of 1.2 amps. It can be used mainly as a relay tube in relay assemblies. It is possible to control the anode circuit of the tube using the two grids from two different electrical circuits, or to use the inner grid as a control grid and the outer grid as a screen grid to reduce the existing capacity between the inner grid and the anode.
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