Tube-relais ionique comportant une cathode à incandescence et
plusieurs organes de commande.
La présente invention a pour objet un tube-relais
ionique à cathode à incandescence comportant plusieurs pièces
de commande disposées symétriquement dans un même plan équipotentiel dans le champ électrostatique situé entre la cathode
et l'anode.
On désigne ici par "tubes-relais ioniques" des tubes
redresseurs à commande de grille remplie de gaz, de vapeurs ou
d'un mélange des deux. Les convertisseurs de courant des genres
les plus variés (redresseurs, transformateurs de fréquence,
inverseurs etc.) et les circuits de relais sont du domaine
d'utilisation de ces tubes.
/1) Abstraction faite de quelques modes de réalisation spéciaux, les tubes-relais ioniques fonctionnent en général d'une manière non-continue. Le courant anodique ne se met
à circuler qu'après l'obtention d'une "tension d'amorçage anodique" en fonction du potentiel de grille et lorsqu'il circule, il ne peut pas être commandé de façon continue
comme dans le cas d'un tube diode à vide extrême, la grille ne reprenant son action d'arrêt que lorsque le courant anodique a de nouveau atteint une valeur nulle et que l'ionisation du trajet de décharges a de nouveau disparu.
Au lieu de caractériser le tube-relais ionique au moyen d'une courbe caractéristique courant anodique-tension de grille telle qu'elle est utilisée dans le cas des tubes
à vide extrême, on le caractérise par la "courbe caractéristique d'amorçage" qui indique la ^tension d'amorçage anodique" en fonction du "potentiel de grille" appliqué entre la: cathode et la grille.
La fabrication de tubes-relais ioniques à deux
ou plus de deux grilles de commande entraînerait des difficultés si la courbe caractéristique d'amorçage précitée devait être identique pour deux de ces grilles, car on a l'habitude d'étager les grilles de ces tubes sur le trajet des décharges de sorte que l'une des grilles soit plus rapprochée de la cathode, tandis qu'une autre grille soit plus rapprochée de l'anode. Fréquemment, cette disposition se fait de telle manière que les grilles sont coordonnées d'après leurs dimensions et disposées concentriquement, de sorte que la grille la plus grande entoure l'autre.
Il existe des tubes-relais ioniques dans lesquels des pièces de commande de dimensions uniformes sont dispo-
1\ sées symétriquement et dans un même plan équipotentiel dans le champ électrostatique qui existe entre l'anode et la cathode. Cependant, il y a dans ces tubes des irrégularités d'amorçage qui sont dues au fait qu'à la manière d'une
grille tubulaire les pièces de commande séparent entre elles un certain nombre d'ouvertures de commande, de sorte qu'il est pratiquement impossible d'établir l'équilibre entre les propriétés de commande. Ceci est dû au fait que la décharge chemine tantôt à travers l'une des ouvertures de commande
et tantôt à travers une autre ouverture de commande, de
sorte qu'en raison du déséquilibre inévitable entre les ouvertures de commande au point de vue électrostatique, la parfaite uniformité des propriétés de commande n'est pas assurée.
Il y aura donc un déséquilibre entre les courbes caractéristiques d'amorçage des diverses grilles des deux genres de tubes décrits. Cependant, il peut être très important que les courbes caractéristiques d'amorçage de deux grilles soient identiques, par exemple lorsque deux grilles doivent jouer tour à tour le même rôle dans un. montage ou qu'il est nécessaire d'agir sur le tube-relais de deux côtés différents mais d'une manière équivalente.
L'invention permet d'obtenir des courbes caractéristiques d'amorçage identiques pour les diverses grilles de commande d'un même tube à décharges en disposant une seule ouverture destinée au-passage de la décharge symétriquement par rapport à l'axe du champ électrostatique situé entre la cathode et l'anode, de telle manière que les pièces de commande de dimensions uniformes également disposées symétriquement par rapport à cet axe arrêtent le reste du trajet
des décharges et constituent par leurs bords en regard la délimitation de l'ouverture.
Il peut y avoir intérêt à réaliser les tubes-relais ioniques de manière que l'ensemble des grilles constitue une boite cylindrique entourant la cathode et formée par des pièces en forme de secteur isolées l'une vis-à-vis de l'autre, dont le nombre correspond au nombre de grilles de sorte que la décharge provenant de la cathode ne puisse atteindre l'anode qu'à travers les fentes radiales situées entre les éléments de grille (portions de botte) en forme de secteur.
Dans un tube-relais réalisé de la manière mentionnée ci-dessus il est très avantageux de disposer symétriquement dans l'axe du tube la cathode et la boite formée par les grilles, de fixer l'anode centralement tout près et au-dessus des éléments de grille (portions de boite) et de prévoir les fentes radiales comprises entre ces derniers assez étroites pour empêcher l'amorçage du tube à décharges aux tensions anodiques ordinaires alors que la boite de grille est percée, en regard de l'anode, d'une ouverture centrale qui est délimitée symétriquement par les divers éléments de grille (portions de boite) et qui par son diamètre, détermine la courbe caractéristique d'amorçage du tube.
La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée.
Les figures 1 et 2 montrent un tube-relais conforme à l'invention respectivement en coupe longitudinale et
en coupe transversale. Le récipient à décharges du tube est constitué par une ampoule en verre 1 et par un pied 2. Une cathode à incandescence 5 est portée par deux supports cathodiques scellés dans le pied 2. Elle est séparée de l'anode 9 par une pièce en forme de boite qui est constituée par les grilles 6 et 7 et dont le fond est obturé par l'écran 8 relié
à la cathode. La fente 10 ménagée entre les grilles de commande 6 et 7 est assez étroite sur la majeure partie de sa longueur pour empêcher le passage de la décharge du tube de
relais à la tension anodique ordinaire, mais en regard du
centre de l'anode 9 elle est élargie pour former une ouverture
centrale ronde 11 qui assure à la décharge un passage vers
l'anode et dont les dimensions déterminent la courbe caractéristique d'amorçage du tube. Les grilles 6 et 7 prennent appui
sur le pied au moyen des supports 12 et 13 et l'anode 9 au
moyen du support 14. La disposition symétrique et équivalente
des grilles de commande 6 et 7 assure que les courbes caractéristiques d'amorçage des tubes soient presque identiques
pour les deux grilles. Les bords inférieurs des portions de
boîte 6 et 7 et l'écran 8 sont blindés par un disque de mica
15. La chambre de décharges du tube-relais comporte une
atmosphère d'argon sous une pression de 0,5 mm.
On a constaté au moyen d'un tube d'essai ayant une
fente 10 de 0,25 mm de large sur toute sa longueur qu'il
était impossible d'obtenir à la tension anodique alternative
ordinaire un fonctionnement normal du tube, et il fut nécessaire de ménager une ouverture centrale 11 ayant un diamètre
de 5 mm. pour permettre au tube-relais de fonctionner normalement à la tension anodique alternative de 170 volts.
Ion relay tube comprising an incandescent cathode and
several control units.
The present invention relates to a relay tube
multi-part incandescent cathode ion
controls arranged symmetrically in the same equipotential plane in the electrostatic field located between the cathode
and the anode.
The term "ionic relay tubes" denotes here
Grid control rectifiers filled with gas, vapors or
a mixture of both. Gender current converters
the most varied (rectifiers, frequency transformers,
inverters etc.) and relay circuits are in the domain of
use of these tubes.
/ 1) Apart from a few special embodiments, ion relay tubes generally operate in a non-continuous manner. The anode current does not start
to circulate only after obtaining an "anode starting voltage" as a function of the gate potential and when it circulates, it cannot be controlled continuously
as in the case of an extreme vacuum diode tube, the gate resumes its stopping action only when the anode current has again reached zero and the ionization of the discharge path has again disappeared.
Instead of characterizing the ion relay tube by means of an anode current-grid voltage characteristic curve as used in the case of tubes
at extreme vacuum, it is characterized by the "starting characteristic curve" which indicates the anode starting voltage "as a function of the" gate potential "applied between the cathode and the gate.
The manufacture of ionic relay tubes with two
or more than two control grids would cause difficulties if the aforementioned starting characteristic curve were to be identical for two of these grids, since it is customary to stage the grids of these tubes on the path of the discharges so that the 'one of the grids is closer to the cathode, while another grid is closer to the anode. Frequently, this arrangement is made in such a way that the grids are coordinated according to their dimensions and arranged concentrically, so that the larger grid surrounds the other.
There are ion relay tubes in which control parts of uniform dimensions are available.
1 \ sées symmetrically and in the same equipotential plane in the electrostatic field which exists between the anode and the cathode. However, there are starting irregularities in these tubes which are due to the fact that, like a
tubular grid the control parts separate a number of control openings from each other, so that it is practically impossible to balance the control properties. This is due to the fact that the discharge sometimes travels through one of the control openings.
and sometimes through another control opening, from
so that due to the inevitable imbalance between the control openings from the electrostatic point of view, the perfect uniformity of the control properties is not ensured.
There will therefore be an imbalance between the characteristic ignition curves of the various grids of the two types of tubes described. However, it can be very important that the characteristic curves of starting of two grids are identical, for example when two grids must play in turn the same role in one. assembly or that it is necessary to act on the relay tube from two different sides but in an equivalent manner.
The invention makes it possible to obtain identical ignition characteristic curves for the various control gates of the same discharge tube by arranging a single opening intended for the passage of the discharge symmetrically with respect to the axis of the electrostatic field located between the cathode and the anode, in such a way that the control parts of uniform dimensions also arranged symmetrically with respect to this axis stop the remainder of the path
discharges and constitute by their opposite edges the delimitation of the opening.
It may be advantageous to make the ionic relay tubes so that the set of grids constitutes a cylindrical box surrounding the cathode and formed by sector-shaped parts isolated from one another, the number of which corresponds to the number of grids so that the discharge from the cathode can reach the anode only through the radial slots located between the grid elements (boot portions) in the form of a sector.
In a relay tube produced in the manner mentioned above it is very advantageous to arrange the cathode and the box formed by the grids symmetrically in the axis of the tube, to fix the anode centrally close to and above the elements. grid (box portions) and to provide the radial slots between them narrow enough to prevent the ignition of the discharge tube at ordinary anode voltages while the grid box is pierced, facing the anode, a central opening which is delimited symmetrically by the various grid elements (box portions) and which, by virtue of its diameter, determines the characteristic curve for starting the tube.
The description which will follow with regard to the appended drawing, given by way of example, will make it clear how the invention can be implemented.
Figures 1 and 2 show a relay tube according to the invention respectively in longitudinal section and
in cross section. The discharge vessel of the tube consists of a glass bulb 1 and a foot 2. An incandescent cathode 5 is carried by two cathode supports sealed in the foot 2. It is separated from the anode 9 by a shaped part. box which is formed by the grids 6 and 7 and whose bottom is closed by the screen 8 connected
at the cathode. The slot 10 formed between the control gates 6 and 7 is narrow enough over most of its length to prevent the passage of the discharge from the pressure tube.
relay at ordinary anode voltage, but facing the
center of anode 9 it is widened to form an opening
round plant 11 which provides the discharge with a passage to
the anode and whose dimensions determine the characteristic curve for starting the tube. Grids 6 and 7 are supported
on the foot using the supports 12 and 13 and the anode 9 on the
means of the support 14. The symmetrical and equivalent arrangement
control screens 6 and 7 ensure that the characteristic tubes firing curves are almost identical
for both grids. The lower edges of the portions of
box 6 and 7 and screen 8 are shielded by a mica disc
15. The discharge chamber of the relay tube has a
argon atmosphere under a pressure of 0.5 mm.
It was found by means of a test tube having a
slot 10 0.25 mm wide over its entire length that it
was impossible to obtain at the alternating anode voltage
ordinary normal operation of the tube, and it was necessary to provide a central opening 11 having a diameter
of 5 mm. to allow the relay tube to operate normally at the AC anode voltage of 170 volts.