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"TUBE A CATHODE INCANDESCENTE ET A VIDE ELEVE"'
On exige souvent des tubes à cathode incandescente et à vide élevé, une chute de tension aussi faible que possible entre l'anode et la cathode, aux plus fortes intensités de courant qui se présentent en service. C'est le cas, par exemple, pour les tubes redresseurs à vide élevé, appareils dans lesquels le rendement du redresseur est conditionné directement par cette chute de tension.
Mais également dans les tubes amplificateurs qui, entre l'anode et la cathode, comportent un ou plusieurs éléments de commande, il faut s'efforcer d'obtenir une chute de tension aussi faible que possible pour les plus fortes intensités de courant. A titre d'exemple
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qu'il suffise ici de mentionner que le rendement d'un étage ampli- ficateur B ou C dépend principalement de cette chute résiduelle de tension. On sait que cette chute de tension devient plus faible lorsqu'on diminue dans une mesure correspondante la distance entre l'anode et la cathode.
Cependant, avec la disposition cylindrique usuelle, lorsque la distance anode-cathode diminue, la cathode ne subissant d'ailleurs aucune modification, la surface d'anode, et partant la puissance ad- missible de pertes à l'anode, diminuent elles-mêmes comme le carré de cette distance. Pour des valeurs relativement élevées des puis- sances de pertes à l'anode et un dimensionnement courant du tube, on était obligé jusqu'ici d'admettre une chute de tension relativement forte, tandis que, inversement, une chute de tension très faible n'é- tait réalisable que dans des tubes à faibles pertes anodiques.
La présente invention permet de construire des tubes à fortes pertes anodiques et à très faible chute de tension et par là- même, de satisfaire simultanément aux deux exigences, en apparence contradictoires,formulées plus haut, sans avoir pour cela à donner au tube des dimensions anormales. L'invention s'applique d'ailleurs aussi bien à des tubes redresseurs qu'à des tubes amplificateurs à un ou plusieurs éléments de commande.
Suivant l'invention, l'anode se compose de deux anodes partielles ayant des fonctions différentes, anodes qui sont, à l'intérieur du tube, reliées entre elles par une liaison galvanique et de bonne conductibilité thermique. L'unede ces anodes partielles, placée aussi près que possible de la cathode ou, le cas échéant, du dernier élément de commando que l'on rencontre en allant de la cathode vers l'extérieur, possède une surface res- treinte et présentant des interruptions et sert principalement à accé- lérer les électrons,tandis que l'autre anode partielle se trouve à une plus grande distance de la cathode, présente une superficie aussi grande que possible et absorbe la presque totalité de la puissance active de pertes anodiques du tube.
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Un exemple de réalisation du tube suivant l'invention est représenté schématiquement en coupe longitudinale à la Fig. 1 et en coupe transversale à la Fig. 2 du dessin annexé.
Dans les tubes à puissance de pertes relativement élevée, l'anode partielle extérieure ,, est pourvue d'un refroidissement à eau et est formée, de préférence, d'un tuyau b enroulé en serpentin à spires jointives soudées ou brasées entre elles. Le tuyau aboutit à deux tubulures c, d assurant l'adduction et l'écoulement de l'eau de réfrigération. Pour simplifier le dessin, le récipient de vide ainsi que les traversées pour les électrodes et l'eau de refroidisse- ment n'y sont pas figurées. A l'anode partielle extérieure sont fixées des nervures ou des tôles e, faisant radialement saillie à l'intérieur et dont les tranches regardant la cathode ± agissent principalement comme anode partielle intérieure.
La Fig. 2, ne repré" sente que deux de ces nervures e; en vue d'une bonne conductibilité thermique, elles présentent toutes une section transversale en forme de secteur. Dans l'exécution pratique, on prévoit naturellement plus de deux nervures. Les nervures a. peuvent, comme c'est le cas dans les Figs. 1 et 2, être disposées suivant des plans passant par l'axe du tube. Mais il est aussi possible, au lieu de celles représentée-s en e, d'utiliser des nervures en forme de secteur ou aussi de forme annulaire, disposées suivant des plans perpendiculaires à l'axe du tube.
Pour un nombre suffisant de nervures ou de tôles, la chute de tension du tube prend une valeur sensiblement égale à celle que l'on obtiendrait si la totalité de 'la surface d'anode se trouvait à l'emplacement de celles des tranches de nervurea qui s'avancent le plus à l'intérieur. Etant donné que par leur tranche, les nervures peuvent s'approcher très près de la cathode, la chute de tension est réduite en conséquence. Par suite, les électrons émis par la cathode atteignent déjà dans l'espace compris entre la cathode et la face intérieure des nervures, presque la vitesse correspondant à la tension
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d'anode, et ils continuent leur course vers l'extérieur, sans autre accélération notable, jusqu'à ce qu'ils parviennent à l'anode par- tielle extérieure, où ils cèdent leur énergie cinétique.
Une partie des électrons atteint naturellement aussi la tranche ou face frontale des nervures ou des tôles et échauffe ces dernières. Mais il est facile de faire en sorte que ce contingent reste inférieur à, par exemple, 10% des pertes anodiques totales, de sorte que la transmis- sion de chaleur par conductibilité de ces faces vers l'anode par- tielle extérieure refroidie directement, suffit amplement à les refroidir.
Un mode de réalisation particulièrement avantageux est celui qui est illustré aux Figs. 1 et 2, et qui comporte seulement deux nervures parallèles à l'axe et dont les tranches opposées supportent une grille en hélice g agissant comme anode partielle intérieure.
Si les tôles ou nervures sont disposées suivant des plans perpendi- culaires à la cathode f, il y aura avantage à y fixer des barreaux de grilles parallès à l'axe et qui assumeront alors le rôle d'anode partielle intérieure. Coiane déjà mentionné, il est possible de pré- voir, entre l'anode partielle intérieure et la cathode, encore un ou plusieurs éléments de commande, de sorte que l'on peut utiliser plei- nement les caractéristiques avantageuses du nouveau tube non seule- ment dans les montages redresseurs, mais également dans les ampli- ficateurs de courants alternatif à haute et basse fréquence.
En ce qui concerne le choix de la matière première pour les électrodes, il s'est avéré avantageux de faire en cuivre le corps refroidi de l'anode partielle extérieure et de revêtir de tungstène ou de molybdène la face regardant la cathode. Dans un mode de réa- lisation particulièrement approprié, on utilise une hélice t à spi- res rapprochées en fils de tungstène ou de molybdène qui sont à moitié noyés dans la paroi intérieure de l'anode partielle extérieure.
Par contre, l'anode partielle intérieure est composée en totalité de
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tiges ou de bandes de tungstène ou de molybdène. De même, d'éventuels éléments de commande p entre l'anode partielle intérieure et la ca- thode seront confectionnés, de préférence, en tungstène ou en molyb- dène. Enfin, et particulièrement pour les tubes redresseurs, l'anode partielle extérieure sera avantageusement fermée d'un côté par une tôle pleine m (Fig. 1) et de l'autre coté, par une tôle n analogue, mais pourvue de trous permettant le passage des connexions aux autres électrodes du tube.