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Tubes à décharges à pression élevée.
Dans les tubes à décharges remplis de vapeur mé- tallique sous pression élevée et comportant des électrodes à incandescence solides, il est connu de monter en avant de ces électrodes des écrans métalliques ou isolants percés d'un trou central, qui servent à intercepter les particules de matière projetées des électrodes à incandescence.
On a mis au point récemment des tubes à décharges à vapeur métallique sous pression très élevée qui possèdent un diamètre interne relativement faible. Ce diamètre est inférieur à 7 mm et fréquemment même inférieur à 5 mm. A cause de ces faibles dimensions, il n'est pas possible en pratique
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de monter à l'intérieur du tube des écrans distincts.
L'invention est relative à des tubes à décharges à vapeur métallique sous pression élevée qui comportent une chambre de décharge étroite à diamètre interne, par exemple, inférieur à 7 mm,et au moins une électrodeà incandescence solide, plus particulièrement une électrode à oxyde. L'in- vention a pour objet un mode de construction tel que les particules de matière projetées des électrodes à incandescen- ce, soient interceptées sans qu'il soit nécessaire de monter des écrans distincts à l'intérieur du tube.
Conformément à l'invention, la chambre pour l'élec- trode est scellée séparément à la chambre de décharge, celle- ci ou celle-là étant munies à l'endroit de la jonction, d'une paroi transversale à ouverture centrale. La fabrication sé- parée des chambres pour les électrodes et des chambres de décharge permet de donner à cette paroi transversale une épais- seur faible sans que la rigidité mécanique de la paroi du tube soit réduite. Il est très important que la paroi trans- versale soit mince parce qu'à l'intérieur du tube à déchar- ges il peut régner une pression élevée de la vapeur de mer- cure (cette pression étant en général supérieure à 10 atm. ) et, en conséquence, un gradient de potentiel élevé, c'est-à- dire une tension élevée par centimètre de la longueur du trajet de décharge.
Si la paroi transversale était formée par un étranglement du tube, la chute de tension se pro- duisant dans cette partie rétrécie, aurait une valeur appré- ciable et pourrait constituer une partie considérable de la totalité de la tension existant aux bornes du tube de sorte qu'il n'y aurait plus de disponible, pour la partie utile du trajet de décharge, qu'une tension réduite. De plus, le ré- @
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trécissement du tube aurait pour conséquence une augmentation considérable de la tension d'amorçage. Par contre, une paroi transversale établie conformément à l'invention, présente (mesurée suivant la longueur du tube) une dimension très inférieure à la longueur d'un rétrécissement produit par étranglement du tube.
Il est possible de former la paroi transversale de telle façon qu'elle soit sensiblement perpendiculaire à l'axe du tube, ce qui a pour résultat que les particules de matière interceptées par cette paroi, ne s'en détachent pas facilement.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un tube à décharges conforme à l'invention ainsi que son mode de fabri- cation.
Une chambre d'électrode est établie à partir d'un tube étroit en quartz dont la paroi a une épaisseur, par exemple, de 1 à 3 mm. Ce tube est fermé par fusion à l'une de ses extrémités et est épanoui de telle façon qu'il se produise une chambre 1 ayant la forme d'un cône creux (Fig.l).
La partie centrale de la paroi terminale de cette chambre est chauffée, soufflée et percée de telle sorte qu'on obtient une paroi mince 2 à ouverture centrale 3. (Fig. 2). A la chambre 1 est scellé ensuite un capuchon 4 (Fig.3) constitué par un verre ayant, de préférence, la composition suivante : 88,3% de Si .2
8,4% de B2O3
2,9% d'Al2O3
0,4% de CaO
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Dans ce capuchon 4 on fait une ouverture 5 à tra- vers laquelle on passe un fil en tungstène 7 (Fig.4) revêtu d'une couche 6 de verre de la composition indiquée ci-dessus, le capuchon 4 étant ensuite scellé à la couche de verre. Sur la partie du fil en tungstène qui fait saillie à l'intérieur de la chambre ainsi produite, est enroulé un mince fil de tung- stène qui est ensuite revêtu d'oxyde à pouvoir émissif élevé.
Cette partie 8 constitue une électrode à incandescence qui est portée par la décharge, au cours du fonctionnement du tube, à une température élevée.
Finalement, on attache par fusion une chambre d'électrode produite de la manière indiquée ci-dessus à chacune des extrémités de la chambre de décharge 9 en quartz (Fig.5), le tube à décharges étant ensuite terminé de la manière connue et garni d'une faible quantité de mercure.
Pour plus de clarté, on mentionnera ci-après les dimensions d'un tube à décharges à vapeur de mercure sous pression élevée réalisé en pratique. Les diamètres interne et externe du tube 9 en quartz étaient, respectivement, de 4 et de 7 mm. L'écartement entre les extrémités des élec- trodes était d'environ 20 mm. L'épaisseur de la paroi trans- versale était d'environ 1 mm. Le tube était rempli de gaz rare et monté à l'intérieur d'une gaine protectrice en verre affectant la forme de l'ampoule d'une lampe à incandescence remplie d'azote. Le tube fonctionnait sur courant alternatif dont l'intensité était, à l'état final, de 0,4 amp. La ten- sion entre les électrodes était de 230 Volt et la charge de 70 Watt, la pression de la vapeur de mercure étant de 25 atm. environ.
L'épaisseur de la paroi transversale faisant saillie dans la chambre de décharge, était très inférieure à celle de la paroi du tube, le diamètre de l'ouverture pratiquée dans ,
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la paroi transversale était de 1,5 à 2 mm. On a constaté que .la paroi transversale contribuait à un degré appréciable à la protection de la paroi de la chambre de décharge contre le noircissement par suite du dépôt des particules de matière projetées des électrodes à incandescence, ces particules étant interceptées par la face de la paroi transversale qui est tournée vers l'électrode.
Il est très avantageux que les faces des parois transversales par lesquelles ces particules sont interceptées, soient sensiblement perpendiculaires à l'axe du tube,parce que dans ce cas les particules de ma- tière se déposant sur ces faces ne peuvent pas facilement s'en détacher.
Bien qu'il soit aussi possible de former la paroi @ transversale à l'extrémité de la chambre de décharge et, après la .formation de la paroi transversale, d'y fixer par fusion une chambre d'électrode, il est plus avantageux industrielle- ment de munir ce dernier de la paroi transversale.