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" Cuves monoanodiques à décharge dans un gaz , ou une vapeur avec cathode froide ".
Pour les cuves à décharge avec remplissage de gaz ou de vapeur et décharge par aro, on connaît, en général, deux prin- oipes de commande, soit la commande électrostatique avec exci- tation permanente, et la commande dite commande initiale. Dans le premier mode de commande, la cathode est maintenue complète- ment à l'état prêt à l'émission au moyen d'un axe d'excitation auxiliaire, et l'instant de la production de la décharge prin- oipale est déterminé par une électrode exécutée la plupart du
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temps sous forme de grille et agissant statiquement, laquelle ne permet pas à la décharge principale de se produire tant que son potentiel n'est pas monté au dessus d'une valeur oritique déterminée.
Dans la commande initiale manque l'excitation per- manente, et la préparation à l'émission de la oathode se fait dans chaque demi-onde de tension dtanode positive à l'instant d'allumage voulu à l'aide d'une électrode dtallumage spéciale.
Comme électrode dtallumage on utilise généralement une tige plongeant constamment dans le liquide de la cathode, et faite en une matière dtune très haute résistance spécifique. L'allu- mage se fait dès que par cette tige parvient à la oathode un courant qui dépasse une intensité déterminée.
Dans la commande par grille ltexcitation permanente a l'inconvénient que dans l'enceinte de décharge il se produit constamment des porteurs de charges ( électrons ) qui gênent fortement la capacité de fermeture de la section principale de décharge, en particulier pendant la demi-onde négative de la tension d'anode. Dans la commande initiale avec électrode d'al- lumage ce phénomène est supprimé. Il s'est toutefois montré que, même dans ce cas, si l'on veut bien utiliser les cuves, il est nécessaire de prendre des mesures spéciales pour maintenir suf- fisamment élevée la résistanoe à la tension de la cuve dans le sens de fermeture. Dans ce cas viennent en question, par exem- ple, des écrans spéciaux disposés sur le trajet de l'arc.
Il a été également déjà proposé de monter dans les cuves avec élec- trode d'allumage plongeante des grilles de commande qui, pen- dant le bombardement négatif, augmentent pendant la durée de fermeture la résistance à la tension de la cuve. Ces moyens auxiliaires rendent toutefois difficile l'allumage qui, déjà, dans des conditions normales, demande dans l'électrode d'allu- mage des courants très élevés.
L'invention se rapporte à une ouve monoanodique à remplis-
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sage de gaz ou de vapeur avec cathode froide qui réunit les avantages de la commande par grille et de la commande par éleo- trode plongeante, et évite, par contre, leurs inconvénients.
La cuve monoanodique selon l'invention renferme une grille de commande, et est caractérisée par le fait que l'arc qui s'êta- blit sur une électrode auxiliaire d'excitation est rallumé pour chaque demi-onde de tension positive à l'anode au moyen d'une électrode d'allumage plongeant en permanence dans la cathode, et que chaque fois, au plus tard avant diatteindre la oontrain- te de tension maximum, elle s'éteint de nouveau dans le sens de fermeture. A l'opposé des cuves de décharge à commande par gril- le usuelles, l'arc d'excitation ne brûle pas ici en permanence, mais seulement à l'intérieur de chaque période, pendant le temps nécessaire pour que la résistance de fermeture de la cuve puisse être prise en considération sans dommage.
De l'autre côté, la puissante ionisation provoquée par l'aro auxiliaire d'excitation procure une grande sûreté de l'allumage qui n'est pas diminuée, même lorsque pour augmenter la sécurité du blocage on dispose sur le trajet de l'arc des écrans spéciaux.
Pour la commande de la ouve il existe en principe deux possibilités, On peut fixer l'instant de l'allumage de la dé- charge principale au moyen de la commande par grille en allu- mant chaque fois l'excitation auxiliaire au moyen de l'électrode plongeante avant la libération de la grille de commande. Mais on peut aussi travailler suivant le principe de la commande initiale, en utilisant la grille au moyen d'un bombardement correspondant seulement pour l'augmentation de la sécurité con- tre les retours d'allumage, mais en la débloquant à chaque pé- riode par l'application d'un potentiel positif avant l'excita- tion de l'électrode plongeante, ou au même moment.
Il est avan- tageux d'appliquer à l'électrode plongeante, à chaque période supplémentaire, une impulsion de courant de courte durée, mais
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puissante, ce qui peut se faire par exemple par la décharge d'un condensateur ou par l'utilisation de bobines d'inductance fortement saturées en série avec la source de tension d'allu- mage qui fournit une composante de tension alternative et une composante de tension continue. En cela, les dimensions de l'électrode d'allumage et l'énergie qui lui est amenée peuvent être relativement faibles, car l'électrode d'allumage n'a besoin de libérer que la quantité de porteurs de charges nécessaire pour la naissance de l'arc d'excitation.
La phase de la tension appliquée à l'électrode d'excitation auxiliaire doit être ré- glée de telle sorte que son potentiel par rapport à la cathode au moment de l'excitation de l'électrode plongeante suffise sûrement pour l'allumage de l'arc d'exaitation. La valeur de la tension d'excitation est avantageusement fixée pas trop au des- sus de la chute de tension dans l'arc d'excitation. Le choix par ailleurs de la courbe en fonction du temps de la tension d'excitation dépend du temps pendant lequel dans chaque période doit brûler l'arc d'excitation. Pour l'alimentation des éleo- trodes d'excitation on prévoit avantageusement une,source de tension particulière.
Dans les équipements avec redresseurs polyphasés, les électrodes d'excitation des différentes cuves peuvent former un montage partioulier en soi complet des redres- seurs.
Un exemple d'exécution de l'invention est représenté sur le dessin. Aux trois phases du transformateur principal 1, dont le secondaire est couplé en étoile, sont raccordées les trois cuves monoanodiques à décharge 2, 2' et 2" , dont la liaison cathodique commune forme le pôle positif du circuit à courant continu à alimenter. Le pôle négatif à oourant continu est re- lié au point neutre de l'enroulement du transformateur. Chacune des cuves à décharge renferme dans un récipient clos 3 une anode 4, en avant de laquelle sont disposés une grille de com-
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mande 5 et un écran 6. Dans certaines circonstances on peut, ce qui n'est pas représenté sur le dessin, appliquer à l'éaran 6 un potentiel déterminé pour renforcer Inaction voulue.
Dans le mercure de la cathode 9 plonge l'électrode d'allumage 8¯ en matière résistante. De plus, chaque cuve renferme encore au voi- sinage de la cathode une électrode auxiliaire d'excitation 7,
Les grilles de commande 5 des trois cuves sont bombardées par la tension par l'intermédiaire d'un groupe de commande 11 servant à fournir une forme de courbe de tension déterminée, par exemple pointue.
La tension préalable négative nécessaire pen- dant la demi-onde de blooage est livrée par une source de ten- sion continue 12. ,Les impulsions d'allumage pour l'électrode d'allumage plongeante 8 sont fournies par un condensateur 16, moyennant insertion d'une résistance de décharge 18 par l'in- termédiaire d'un redresseur à cathode incandescente 17 commandé, et à atmosphère de vapeur. La. charge du condensateur se fait depuis l'enroulement secondaire du transformateur 15 par une soupape 20 et la résistance de charge 19.
A l'instant voulu où l'électrode plongeante 8 doit être excitée-, le tube à cathode incandescente 17 est débloqué par bombardement correspondant de sa grille, sur quoi le condensateur 16 se décharge par émis- sion sur l'électrode plongeante 8 et la cathode 9.
Séparément les électrodes d'excitation auxiliaires 7 sont alimentées par un régulateur d'induction 13. Le point neutre secondaire de l'enroulement du régulateur d'induction est relié par l'intermédiaire d'une résistance 14 à la liaison commune des cathodes des cuves à décharge principales 2, 2' et 2", tandis qu'à l'enroulement de chacune de ces trois phases est reliée une électrode auxiliaire d'excitation 7. De ce fait les électrodes auxiliaires d'excitation 1 forment un montage de redresseurs en soi complet, dans lequel la résistance 14 repré- sente la charge à courant continu. Le cas échéant on peut dans
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de montage de redresseurs, influencer au moyen de réactances les temps d'amenée du courant des diverses électrodes auxili- aires d'excitation.
La façon dont, pour une fixation voulue de l'instant d'allumage, il faut influencer les phases des tensions appli- quées aux électrodes d'allumage, aux électrodes à grille et aux grilles de commande, dépend de la façon dont la cuve est commandée. Si l'instant de l'allumage est déterminé uniquement d'après le principe de la commande initiale, il suffit dans cer- taines circonstances de modifier en conséquence seulement la phase des tensions appliquées aux grilles des cuves à décharge auxiliaires 17. Dans le même esprit pour la fixation de l'in- stant de l'allumage par la grille de commande 5, il peut suf- fire d'une rotation de ces tensions appliquées.
Hais il peut aussi dans de nombreux cas être avantageux de déplacer en phase en même temps deux de ces tensions ou toutes les trois, afin d'obtenir l'action commune la plus favorable des électrodes auxiliaires séparées. Dans la commande initiale pure, les gril- les de commande 5 peuvent également, dans certaines circonstan- ces, être supprimées.
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"Monoanode discharge tanks in a gas, or a vapor with cold cathode".
For discharge vessels with gas or vapor filling and discharge by aro, two control principles are generally known, namely electrostatic control with permanent excitation and the so-called initial control control. In the first control mode, the cathode is kept completely in the ready state for emission by means of an auxiliary excitation axis, and the time of production of the main discharge is determined by an electrode run most of the
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time in the form of a grid and acting statically, which does not allow the main discharge to occur as long as its potential has not risen above a determined oritic value.
The initial control lacks the permanent excitation, and the preparation for the emission of the oathode is done in each half-wave of positive anode voltage at the desired ignition instant using an ignition electrode. special.
As the ignition electrode a rod is generally used which is constantly immersed in the liquid of the cathode, and made of a material of very high specific resistance. Ignition takes place as soon as this rod reaches the cathode a current which exceeds a determined intensity.
In gate control, the permanent excitation has the disadvantage that in the discharge vessel there are constantly charge carriers (electrons) which strongly interfere with the closing capacity of the main discharge section, in particular during the half wave. negative anode voltage. In the initial order with ignition electrode this phenomenon is suppressed. However, it has been shown that even in this case, in order to use the tanks properly, it is necessary to take special measures to keep the tensile strength of the tank sufficiently high in the closing direction. . In this case, for example, special screens arranged in the path of the arc come into question.
It has also already been proposed to fit in the tanks with immersion ignition electrode control grids which, during the negative bombardment, increase during the period of closure the resistance to the tension of the tank. However, these aids make ignition difficult, which already, under normal conditions, requires very high currents in the ignition electrode.
The invention relates to a monoanodic valve filled with
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gas or steam with cold cathode which combines the advantages of the control by grid and the control by dip electrode, and avoids, on the other hand, their disadvantages.
The monoanode cell according to the invention contains a control grid, and is characterized in that the arc which settles on an auxiliary excitation electrode is re-ignited for each half-wave of positive voltage at the anode. by means of an ignition electrode immersed permanently in the cathode, and that each time, at the latest before reaching the maximum voltage constraint, it goes out again in the closing direction. Unlike the usual grill-operated discharge vessels, the excitation arc does not burn here continuously, but only within each period, for the time required for the closing resistance of the tank can be taken into consideration without damage.
On the other hand, the powerful ionization caused by the auxiliary excitation aro provides great ignition safety which is not diminished, even when to increase the safety of the blocking it is placed on the path of the arc. special screens.
There are in principle two possibilities for controlling the opening. The instant of ignition of the main discharge can be set by means of the gate control by switching on each time the auxiliary excitation by means of the switch. 'plunging electrode before releasing the control grid. But it is also possible to work according to the principle of the initial control, using the grid by means of a corresponding bombardment only to increase the safety against ignition feedback, but by releasing it at each period. by the application of a positive potential before the excitation of the dip electrode, or at the same time.
It is advantageous to apply to the immersion electrode, at each additional period, a current pulse of short duration, but
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powerful, which can be achieved, for example, by discharging a capacitor or by using highly saturated inductance coils in series with the ignition voltage source which provides an AC voltage component and a of direct voltage. In this, the dimensions of the ignition electrode and the energy supplied to it can be relatively small, since the ignition electrode only needs to release the quantity of charge carriers necessary for the birth of the arc of excitement.
The phase of the voltage applied to the auxiliary excitation electrode must be adjusted so that its potential with respect to the cathode at the moment of the excitation of the plunging electrode is surely sufficient for the ignition of the. arch of exationation. The value of the excitation voltage is advantageously fixed not too much above the voltage drop in the excitation arc. The choice of the curve as a function of time for the excitation voltage depends on the time during which in each period the excitation arc must burn. For the supply of the excitation electrodes, a special voltage source is advantageously provided.
In equipment with polyphase rectifiers, the excitation electrodes of the different tanks can form a complete assembly in itself complete of the rectifiers.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. To the three phases of the main transformer 1, the secondary of which is star-coupled, are connected the three single-anode discharge vessels 2, 2 'and 2 ", the common cathode connection of which forms the positive pole of the direct current circuit to be supplied. negative pole with direct current is connected to the neutral point of the winding of the transformer Each of the discharge tanks contains in a closed container 3 an anode 4, in front of which is arranged a control grid.
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control 5 and a screen 6. In certain circumstances it is possible, which is not shown in the drawing, to apply to the alarm 6 a determined potential to reinforce the desired inaction.
In the mercury of the cathode 9 immerses the ignition electrode 8¯ of resistant material. In addition, each tank still contains in the vicinity of the cathode an auxiliary excitation electrode 7,
The control gates 5 of the three tanks are bombarded by the voltage via a control group 11 serving to provide a determined voltage curve shape, for example sharp.
The negative pre-voltage required during the blocking half-wave is supplied by a direct voltage source 12., The ignition pulses for the immersion ignition electrode 8 are supplied by a capacitor 16, by inserting a discharge resistor 18 through a controlled incandescent cathode rectifier 17, and vapor atmosphere. The capacitor is charged from the secondary winding of the transformer 15 through a valve 20 and the load resistor 19.
At the desired instant when the plunging electrode 8 is to be excited, the incandescent cathode tube 17 is released by corresponding bombardment of its grid, whereupon the capacitor 16 is discharged by emission on the plunging electrode 8 and the cathode 9.
Separately, the auxiliary excitation electrodes 7 are supplied by an induction regulator 13. The secondary neutral point of the winding of the induction regulator is connected by means of a resistor 14 to the common connection of the cathodes of the tanks. main discharge 2, 2 'and 2 ", while to the winding of each of these three phases is connected an auxiliary excitation electrode 7. As a result, the auxiliary excitation electrodes 1 form a rectifier assembly in complete self, in which resistor 14 represents the direct current load.
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rectifier assembly, influence by means of reactors the current supply times of the various auxiliary excitation electrodes.
The way in which the phases of the voltages applied to the ignition electrodes, the gate electrodes and the control grids must be influenced for a desired fixing of the ignition instant, depends on the way in which the tank is ordered. If the instant of ignition is determined solely according to the principle of the initial control, it is sufficient in certain circumstances to modify accordingly only the phase of the voltages applied to the grids of the auxiliary discharge tanks 17. In the same In order to fix the instant of ignition by the control grid 5, it may be sufficient to turn these applied voltages.
But it can also in many cases be advantageous to phase shift two or all of these voltages at the same time, in order to obtain the most favorable common action of the separate auxiliary electrodes. In the pure initial order, the control grills 5 can also, under certain circumstances, be omitted.