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EMI1.1
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APPAREILS A DECHARGE ELECTRONIQUE
La présente invention est relative à des appareils à,dé- charge électronique destinés à être utilisés comme redresseurs.
L'un des objets principaux de l'invention est l'obtention d'un tel appareil sous une forme étroite et allongée, permettant de le main- tenir entre des bornes de serrage, ou analogues.
Un autre objet de l'invention est de permettre à un appa- reil de cette forme et de ce type de-supporter une puissance élec- trique relativement élevée, avec un grand rendement.
Les appareils à décharge électronique destinés à être utilisés comme redresseurs étaient construits jusqu'ici en intro- duisant une anode et une cathode du type à filament chauffé dans une 'enveloppe contenant un gaz tel que de la vapeur de mercure. Il est souvent désirable qu'un redresseur de ce type puisse supporter un courant aussi intense que possible et, étant donné que l'intensité
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du courant dépend de l'émission des électrons par le filament chauf- fé, on a utilisé des expédients pour obtenir un degré d'émission électronique aussi élevé que possible, pour une tension de chauffage du filament donnée. Un expédient de ce genre proposé antérieurement consistait à donner au filament la forme d'un ruban comportant un certain nombre de plis étroitement espacés, formant une disposition en accordéon.
Cette disposition a l'avantage de fournir une surface émettrice d'électrons relativement grande dans'un espace restreint, de sorte que l'échange thermique entre les plis est facilité, ce qui contribue à l'efficacité du filament.
Les redresseurs à décharge électronique de construction classique contenant de telles électrodes dans leur enveloppe avaient des dimensions considérables.
Conformément à certaines caractéristiques de la présente invention, il est possible d'obtenir un appareil à décharge électro- nique dudit type, de dimensions relativement petites et d'une forme étroite convenable, telle que la forme en cartouche cylindrique cou- ramment utilisée pour les fusibles, avec éléments terminaux aux ex- trémités, permettant le montage sur des bornes de serrage. L'inven- tion peut être réalisée en utilisant un type de filament en ruban plié en accordéon, ledit filament s'étendant sur une longueur notable du tube à décharge électronique; la paroi du tube est métallique et joue le rôle d'anode entourant, à proximité immédiate, la cathode filamentaire en forme de ruban. Les extrémités du tube sont en ma- tière conductrice et servent de bornes pour le filament.
Lesdites extrémités sont isolées de l'anode à l'aide d'une matière isolante convenable, telle que le verre. La connexion d'anode est réalisée aisément par fixation d'une bande de serrage à la paroi métallique formant anode.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la descrip- tion détaillée qui suit et à'l'examen des dessins joints qui
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représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de mise en oeuvre de ladite invention.
La figure 1 est un profil, avec coupe partielle, d'un appa- reil à décharge électronique conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne 2-2 de la figure 1 .
La figure 3 représente le dispositif des figures 1 et 2 mon- té à l'aide de bornes de serrage.
D'après les figures, l'appareil à décharge électronique com- porte un élément cylindrique métallique 10, qui peut être d'acier inoxydable ou kovar, ou métal analogue, formant une paroi du tube et constituant son anode. Les extrémités du cylindre sont reliées à des capsules terminales 11 et 12, qui peuvent être d'un métal analogue et constituent les extrémités du tube ou enveloppe. Lesdites capsules terminales sont respectivement isolées de l'anode par les sections isolantes 13 et 14, qui peuvent être d'une substance vitreuse conve- nable. Les sections de verre, ou de substance vitreuse, 13 et 14, sont scellées à la périphérie des éléments métalliques 10,11 et 12, aux points de jonction respectifs 15, 16, 17 et 18, d'une manière bien connue, de façon que l'enveloppe puisse être vidée, puis remplie d'un gaz si on le désire.
La partie terminale 19 de la capsule 11 forme une extrémité ininterrompue du tube et la partie terminale 20 de la capsule 12 comporte un collier central 21, à travers lequel passe un tube mé- tallique 22, comportant des ouvertures 23, s'ouvrant à l'intérieur de l'enveloppe et à travers lesquelles on peut faire le vide dans ladite enveloppe. Le tube 22 est maintenu solidement dans l'axe de l'enveloppe par brasure convenable sur le collier 21, suivant la sur- face 24 .
A l'autre extrémité, de l'enveloppe, un élément tubulaire
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métallique 25 est fixé à l'élément terminal 19 de la capsule 11, dans une position axiale, à l'intérieur de l'enveloppe, par brasure convenable, suivant la surface 26 . Les éléments 22 et 25 compor- tent des alésages, ou ouvertures centrales convenables 27 et 28, dans les extrémités intérieures desquelles est insérée une tige 29 de matière isolante, telle que de l'alumine ou de la stéatite. La tige 29 joue le rôle de support pour un filament 30, qui a la forme d'un ruban métallique mince, présentant un certain nombre de plis étroitement espacés et formant un dispositif en accordéon s'éten- dant depuis l'extrémité intérieure du tube terminal 22 jusqu'à l'extrémité intérieure du tube terminal 25 .
Le ruban peut être d'un métal de filament convenable tel que le nickel, de préférence revêtu d'une substance augmentant ses qualités d'émission électro- nique, lorsque le filament est chauffé, substance telle que l'oxyde de baryum ou de strontium.
Ledit filament est centré à l'intérieur de l'enveloppe, intérieurement à l'anode cylindrique 10, qui forme la paroi laté- rale de ladite enveloppe. Pour permettre le support du ruban par la tige 29, chaque pli dudit ruban est muni, en un point central, d'une ouverture assez grande pour laisser passer la tige: L'une des extrémités 31 du ruban est fixée, par exemple par brasure, à un écran métallique 32 qui a la forme d'un disque plat replié à sa périphérie en un rebord 33, qui augmente sa rigidité. L'écran 32 est de même muni d'une ouverture analogue à celles des plis du ruban, la tige 29 traversant ladite ouverture et l'écran est fixé à l'élément tubulaire métallique 25, de préférence par brasure en 34 . Un écran analogue 35 est prévu à l'extrémité opposée du ru- ban.
L'extrémité 36 du ruban est fixée audit écran 35, de préfé- rence par brasure; ledit écran est brasé d'une manière analogue en 37, à l'extrémité du tube métallique 22 .
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Après la fixation dans l'enveloppe de la structure filamen- taire telle que décrite ci-dessus, on peut faire le vide dans l'en- veloppe, d'une manière bien connue, en plaçant une pompe à vide à l'extrémité extérieure du tube métallique 22 . Après une évacuation suffisante du liquide, ledit tube est obturé à son extrémité exté- rieure 38, d'une manière bien connue, comme représenté sur la figure 1, et un scellement convenable est établi pour empêcher l'entrée de l'air dans l'enveloppe. Le gaz peut être introduit dans le tube d'une manière convenable quelconque, soit avant, soit après l'obtu- ration du tube 22 . Par exemple, si l'appareil doit jouer le rôle de redresseur à vapeur de mercure, une gouttelette de mercure doit être placée dans l'enveloppe avant son évacuation.
Après l'évacuation et l'obturation de l'enveloppe, comme décrit ci-dessus, une capsule 39, analogue à 11, peut être placée sur l'extrémité de l'enveloppe, pour recouvrir l'extrémité du tube d'évacuation 22 . Ladite capsule peut être brasée à l'élément 12 suivant la surface 40 .
Lorsque l'appareil contient du mercure, la substance de brasure doit être telle qu'elle ne soit pas attaquée par le mercure, soit, par exemple, de l' "Hasteloy".-
La figure 4 montre de quelle manière l'appareil peut être maintenu et connecté. Les capsules terminales 11 et 39 qui consti- tuent les bornes du filament sont serrées entre des bornes de ser- rage respectives 41 et 42, qui sont constituées par des pinces à' ressort de toute conception convenable telles que celles couramment utilisées pour maintenir les fusibles des tubes cylindriques. Les- dites pinces sont montées d'une manière convenable sur un support 43 et sont adaptées en vue de leur connexion à une source convenable de tension de chauffage du filament.
La connexion avec l'anode 10 est établie à l'aide d'une pince à ressort 44, d'un type convenable quelconque, et les extrémités de ladite pince sont reliées à un fil
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de terminaison approprié, contenu dans un recouvrement isolant con- venable.
L'application de tension aux bornes du filament assure son chauffage et, étant donné que les plis dudit filament sont serrés étroitement et que les écrans 32 et 35 sont placés aux extrémités dudit filament, la chaleur de chaque pli est transmise aux plis ad- jacents et est bien maintenue entre les écrans. On obtient ainsi une émission d'électrons efficace, diffusée depuis le filament vers toutes les parties de l'anode cylindrique qui entourent ledit fila- ment à proximité immédiate.
D'après la description qui précède du mode de réalisation particulier de l'invention représenté sur les dessins, on constatera que l'invention établit une construction simple et efficace d'un filament, à l'intérieur d'un tube du type métallique, de dimensions et de forme commodes et facilement adapté à la mise en circuit et hors circuit à l'aide de pinces à ressort. De plus, le dispositif, bien qu'il soit simple et de faibles dimensions, utilise le type de cathode en ruban plié à grand rendement, qui permet une émission ca- thodique efficace et un courant relativement intense, ladite cathode étant située à proximité immédiate de l'anode.
Bien entendu, l'invention est susceptible de nombreuses va- riantes, accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications en- visagées, et sans s'éca,rter du domaine de l'invention.