BE418808A

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Publication number: BE418808A
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Description

Electrodes émissives carburées et leur mode d'obtention.

L'invention a pour objet des électrodes pour tubes à décharges du type dit activé, et leur,,procédé d'obtention.

Il est connu d'obtenir des électrodes activées, en recouvrant le métal support par des sels de métaux alcalins ou alcalino-terreux.

Ces électrodes, dites de Wehnelt connues depuis fort longtemps, peuvent être obtenues suivant différentes méthodes.

Lorsqu'elles sont utilisées dans des tubes à vide complets, tels que les lampes amplificatrices de T.S.F., les cathodes sont enduites avec des sels d'alcalino-terreux,tels que des oxydes.

Lorsque les cathodes de Wehnelt sont employées dans des tubes à décharges, les électrodes dégagent des gaz nocifs lors du fonctionnement du tube, jusqu'à ce qu'il y ait réduction totale des sels; l'enduit émetteur doit être totalement privé d'eau et d'oxygène. La réduction des sels préalablement colmatés sur le support est donc indis- pensable.

Quels que soient leur mode d'obtention et les variétés de leur constitution, toutes ces électrodes appartenant à la famille des électrodes de Wehnelt, présentent plusieurà inconvénients :
Le premier est d'ordre industriel. Lorsque ces élec- trodes sont fabriquées et montées sur le tube, les sels al- calins ou alcalino-terreux s'effritent sous l'action des agents atmosphériques. Il faudrait pomper les tubes dès que le soufflage est terminé.

Cet inconvénient est particulièrement grave dès qu'il s'agit d'une fabrication importante.

En outre les particules qui tombent de l'électrode, et qui restent collées aux parois de verre, provoquent souvent au pompage ou après finition du tube, la brisure de ce dernier.

Le second inconvénient est d'ordre intrinsèque à la constitution même de l'électrode du type activé connue à ce jour. Dans la plupart des cas, le tube fonctionne sur courant alternatif. Les électrodes du type Wehnelt quelle que soit leur variante, supportent mal le rôle d'anode, et la couche émettrice est facilement volatilisée par le bombardement des ions négatifs, surtout si le gaz rare employé dans le tube, a un potentiel d'innisation élevé ( hélium, néon), ou encore si l'intensité du courant est importante.

Enfin, pour qu'une électrode du type Wehnelt une fois traitée et réduite dans le tube à décharges puisse fonctionner comme cathode sans 'se désintégrer par démétal- lisation électronique, l'électrode doit rester en permanence à une température convenable.

Pour fonctionner sous des intensités variables, l'é- lectrode doit conserver le plus possible son énergie ther- mique, elle doit donc être aussi réfractaire que possible.

L'exposé ci-dessus est destiné à mieux faire compren- dre les buts de l'invention, qui vise à donner simultanément la solution de ces différents points.

L'invention consiste en des électrodes constituées essentiellement, après traitement, par des carbures de métaux alcalino-terreux.

Pour obtenir des électrodes, on prendra tout d'abord suivant le procédé classique, un métal support, du nickel, du molybdène, du tungstène ou carbone par exemple slus une forme quelconque :creusée, fil spiralé, etc...qui sera colmaté par un moyen quelconque par les mélanges émetteurs.

Ce mélange émetteur qui semble donner les meilleurs résultats est constitué du baryte anhydre, auquel est ajouté de 20 à 40% de chaux anhydre (proportions en volume).

Ce mélange pulvérulent est mis en solution aqueuse, de façon à former une mixture presque sirupeuse.

Le métal support est plongé dans cette mixture, et séché, soit dans un four, soit dans une flamme, de façon à ce que la température atteinte durant le chauffage ne dépasse pas le rouge sombre, toute température plus élevée risquant de provoquer une volatilisation partielle ou totale, de la couche ainsi formée. Le passage au four ou à la flamme, n'a pour but que de solidifier la croute.

Si l'on désire augmenter l'épaisseur de la croute, on procédera à plusieurs immersions et à plusieurs séchages successifs.

Une fois l'épaisseur désirée obtenue, le second temps d'opération consiste à plonger l'électrode dans un second mélange à base de graphite en suspension ou dans un mélange susceptible de donner naissance à une couche de graphite après carbonisation.

Ce mélange destiné à constituer une seconde couche, pourra être avantageusement obtenu, avec 500 grammes de sucre et 500 gr. de graphite pulvérulent, le tout mis en solution aqueuse, à l'état légèrement sirupeux.

On laisse de préférence sécher lentement cette couche.

Cette couche étant devenue dure, on la chauffe à la flamme pour faire brûler le sucre.

Ces deux colmatages successifs peuvent être remplacés par une seule opération de colmatage, en mélangeant le mélange émetteur et le mélange à base de graphite dansles proportions adéquates. A titre indicatif : 2/3 de mélange sucre et graphite et 1/3 de mélange chaux baryte.

On obtient ainsi des électrodes qui peuvent impuné- ment supporter les intempéries sans se désagréger.

Le carboné ayant une très faible chute anodique dans lesgaz rares ou les vapeurs métalliques, apporte ses pro- priétés dans les carbures alcalins ou alcalino-terreux qui se forment après pompage, et permet d'obtenir des électro- des jouantle rôle d'anode ou de cathode.

Le carbone qui rentre ainsi dans la constitution d'une électrode, étant par lui -même très réfractaire, assure aux électrodes obtenues, une inertie thermique nécessaire à leur bon fonctionnement comme cathodes.

Enfin le carbone lors du pompage, assure la réduc- tion extrêmement rapide des sels émetteurs employés, permet- tant ainsi en quelques minutes de pompage sous passage si- multané d'effluves électriques dans le tube, l'obtention d'électrodes purgées et aptes à fonctionner.

Enfin lors de leur emploi dans les tubes à mercure, la présence du carbone dans les électrodes, évite la formation de taches que l'on observe fréquemment sur la paroi du verre, après un certain nombre d'heures de fonctionnement.

Subsidiairement, si on fait un colmatage direct par un mélange carbone et sels d'alcalins ou alcalino-terreux, il est indiqué de procéder à un second trempage dans l'en- duit ne contenant que du graphite et du sucre.

Ces électrodes s'appliquent aux tubes luminescents à gaz rares fonctionnant à haute ou basse tension, et en par- ticulier aux lampes à vapeurs métalliques à haute pression, aux lampes au sodium etc.....

Claims

R E S U M E .

I/ Electrodes pour tubes à décharges, pouvant servir indif- férenunent de cathode ou d'anode, et caractérisées par l'em- ploi de carbone sous forme pulvérulente, mélangé aux al- calino-terreux ou aux sels alcalino-terreux émetteurs re- couvrant le métal support de l'électrode.

2/ L'obtention de ces électrodes par : colmatage par des sels alcalino-terreux ou alcalins du métal support et recouvrement de la couche obtenue d'une couche de graphite, ou bien par colmatage du métal support par un enduit comportant un mélange de sels alcalino-terreux ou alcalins, et de poudre de graphite. a) colmatage du métal support par la couche émettrice de sels alcalins ou alcalino-terreux, par trempage dans une solution presque sirupeuse de sels d'alcalins ou d'alcalino- terreux, suivi de séchage. b) augmentation de la couche émettrice par répétitions successives de l'opération précédente.

c) trempage du métal support recouvert de sa croute émettrice, dans un mélange presque sirupeux contenant du @ <Desc/Clms Page number 6> graphite en suspension et constitué par exemple par un mélange à parts égales de graphite pulvérulent et de sucre. d) séchage et brûlage du sucre. ë) trempage du métal support dans un mélange de sels d'alcalins ou d'alcalino-terreux, de graphite et d'uh liant susceptible de donner haissance à du carbone, tel que le sucre par exemple.

3) Application de ces électrodes aux tubes luminescents en général, et en particulier aux lampes à vapeurs métalliques à haute pression, et aux lampes à vapeurs de sodium.

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