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1ERFECTIONNEMENTS AUX DISPOSITIFS A DECHARGE ELECTRONIQUE.
La présente invention se rapporte à des perfection- nements aux dispositifs à décharge électronique et, plus parti- @ culièrement, à un mode de construction nouveau de tube à vide adapté à l'utilisation aux très hautes fréquences.
L'invention a notamment pour objet d'améliorer les dispositions géométriques du tube, de manière à les rendre optima en vue des applications à très haute fréquence.
Elle a également pour but de réduire, autant que possible au minimum, le produit de la self-induction et de la capacité des entrées de courant de grille et d'anode dutube.
Conformément à une caractéristique particulière de l'invention, la construction géométrique perfectionnée ci-dessus indiquée est combinée avec un mode de construction tel que le tube peut être construit et assemblé de façon relativement simple.
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De façon générale, l'invention. sera mieux comprise à la, lecture de la description suivante et à l'examen des dessins joints qui en représentent, schématiquement, à titre d'exemples non limitatifs, quelques modes de réalisation.
La figure 1 est la coupe longitudinale d'une forme préférée de tube à vide conforme à certaines caractéristiques de l'invention.
La. figure 2 représente en coupe partielle longitu- dinale une variante de détail de l'invention.
La figure 3 est relative à une autre variante de détail.
Les figures 4 et 5 sont également relatives à d'autres variantes de détail du tube à vide objet de l'invention.
Sous la forme de réalisation préférée conforme à certaines caractéristiques de l'invention et représentée à la figure 1, le tube à vide comporte une enveloppe en forme géné- rale de cloche 10, et en matiere isolante, de préiérence en verre. Cette enveloppe peut être en deux parties, l'lune supé- rieure 12 portant la cathode et la grille du tube et l'autre inférieure 14, portant l'anode, ces deux parties étant assem- blées par l'intermédiaire d'un mince anneau métallique 16.
Ledit anneau procure un moyen d'assurer le joint entre les parties supérieure et inférieure de l'enveloppe de verre, par utilisation du chauffage à haute fréquence. Son coefficient de dilatation doit être pratiquement le même que celui de l'enve- loppe de verre. Par exemple, cet anneau peut être en "Alleghany calmet" ou auire alliage de ferro-chrome. Ceci permet le chauffage du point de jonction, sans surchauffage des joints de grille et d'anode antérieurement formés.
Le fond de l'enveloppe en forme de cloche 10 est fermé par la structure anodique désignée dans son ensemble par la référence 18. Cette anode peut être pourvue d'une partie
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creuse 20, reliée à l'extérieur à travers un passage annulaire 22, dont la surface intérieure forme l'électrode anodique pro- prement dite. L'extérieur de l'une des extrémités de l'anode 18, commençant aux bords supérieurs au passage annulaire 22 comporte une surface tronconique 24 s'étendant vers le haa prolongée par une autre surface tronconique 26 qui en fait partie et est soudée aux bords inférieurs de l'enveloppe. Un anneau de liaison 8 peut être fixé à la partie en saillie du prolongement 26, à l'extérieur de l'enveloppe.
Si on le désire, un système d'ai- lettes de refroidissement peut être fixé à l'extrémité extérieure du système anodique, en le vissant dans le taraudage 30 et en le soudant, ou le brasant ensuite. La partie supérieure 12 de l'enveloppe porte un support de grille, qui peut cohsister en une pièce conique 32, à l'extrémité de plus faible diamètre de laquelle peut être fixée une grille 34, pratiquement cylindrique, disposée à l'intérieur du passage 22, formant électrode anodique et une pièce de scellement tronconique 36, passant à travers la paroi de la partie supérieure 12 de l'enveloppe.
Suivant la forme préférée de construction représentée à la figure 1, un anneau plat 38 est disposé à l'intérieur du tronc de cône 36, dont l'extrémité de plus faible diamètre, de même que l'extré- mité de plus grand diamètre du cône de grille 32, sont rabattus vers l'intérieur de manière à former des surfaces de jonction adjacentes fixées l'une à l'autre et sur l'anneau 38 par des moyens convenables, tels que des vis 40. Cette disposition pré- sente l'avantage que les têtes des vis sont à l'intérieur du de grille mais, dans ce cas, ledit support conique support conique doit être pourvu d'ouvertures convenables 42, à travers lesquelles les vis peuvent être introduites et serrées. un anneau de liaison 44 peut être fixé à la grande base de la pièce de scellement conique 36, à l'éxtérieur de l'enveloppe.
Avant de procéder à la suite de la description du mode de construction envisagé, il importe de remarquer la relation
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particulière existant entre le support conique de grille etla surface tronconique d'anode adjacente. L'angle compris entre ces aeux sections coniques est représenté comme approximative- ment égal à 90 degrés, ce qui reduiu au minimum le produit de la self-induction et de la capacité de ces deux conducteurs.
Si cet angle était notablement inférieur à 90 degrés, la capa- cité grille-anode entre conducteurs augmenterait graduellement et, si, au contraire, cet angle était notablement supérieur à 90 degrés, ce serait la self-induction grille - anode qui augmenterait. Al s'ensuit que la disposition décrite permet la relation optimum entre les conducteurs de grille et d'anode, tout en permettant également l'obtention d'un support conique de grille très robuste et d'une bonne disposition mécanique de l'anode.
Sous la forme représentée à titre d'exemple, on d utilisé une cathode 46, à chaulfage indirect, fixée à l'extré- mité d'un système de support de cathode 48, lequel a son extré- mité supérieure, est lui-même fixé à une piece conique de scelle- ment 50. La connexion peut se faire de façon convenable, par exemple au moyen de vis 52. A l'extrémité extérieure de la pièce de scellement conique 50 est de préférence fixé un anneau de connexion extérieur 54, filete a sa partie extérieure et au moyen duquel la liaison peu. être l'allé avec une ligne tubulaire (non représentee).
La bobine de chauffage 56, intérieure à l'électrode cathodique 46, est fixée, a, l'une de ses extremités, à la cathode proprement dite et, à son autre extrémité, elle est pourvue d'une tige conductrice 58 rigide, disposée pratiquement dans l'axe de l'enveloppe. A l'extrémité supérieure de cette dernière, est disposée une pièce annulaire 60 pourvue .d'un bord ef.Lilé 64, A ce dernier peut être scellé le queusot de verre 66. L'extrémité supérieure du conducteur 58 est fixée à l'organe annulaire 60, par exemple au moyen du conducteur 68.
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Ce dernier peut être fixé de façon détachable au sommet du conducteur, par exemple au moyen du système de liaison 70 lequel, on le remarquera, est disposé directement au dessous du queusot 66. En conséquence, après que l'organe annulaire 60, portant le conducteur 68 a été scellé au sommet de l'enveloppe 10, l'autre extrémité du conducteur 68 est toujours accessible en vue de sa connexion avec le conducteur 58, à travers le sommet du tube et le queusot 66 encore ouvert. Après que cette liaison est faite, on peut procéder au vidage du tube. L'extérieur de l'organe annu- laire 60 peut être fileté, comme représenté, en vue de sa fixa- tion à une ligne tubulaire.
La figure 2 représente une forme légèrement diffé- rente de support de grille, de construction légèrement plus simple que celle représentée à la figure 1. Dans ce cas, les bords adjacents du cône de grille 132 et du cône de scellement 136 ne sont pas rabattus, mais se recouvrent simplement. Un anneau de renforcement 138 est disposé à l'intérieur de la région de recouvrement et l'ensemble peut être assemblé rigidement par des moyens tels que les vis 140.
A la figure 1, l'organe annulaire a été représenté sous forme d'un élément métallique d'une seule pièce à l'inté- rieur duquel le bord effilé 64 était formé sur une collerette intérieure inclinée faisant partie de l'anneau lui-même. A la figure 3, au contraire., l'anneau 260 comporte un bord effilé annulaire'262 dirigé vers le bas et un bord effilé annulaire 264 dirigé vers le haut et à la surface intérieure duquel est scellé le queusot 260. vans ce cas, la connexion cathodique 58 peut être prolongée un peu plus haut et être directement connectée à l'anneau 260 au moyen du conducteur 268. Dans ce cas encore, la connexion entre le conducteur 268 et le conducteur 58 est aisément accessible, se trouvant juste au dessous du queusot 266.
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La .Ligure 4 représente une autre variante d'entrée de courant à la cathode, vans ce cas, l'organe annulaire a la forme d'un demi-toroide creux 3b0 comportant un prolongement annulaire effilé 362, destiné à assurer le scellement avec la partie supérieure 12 de 1'enveloppe de verre. L,, rebord effilé interne plus petit 3b4 se projette également vers le bas et le queusot de verre 366 est scellé à sa surface intérieure. Le conducteur 368, aboutissant au conducteur 58, seut, dans ce cas, pénétrer directement à l'interieur du corps du demi-tore 36u, avec lequel il forme connexion électrique et ledit demi-toroide 360 peut être muni d'un taraudage 380 destiné à recevoir un conducteur cathodique fileté.
Le mode de construction représenté à la figure 5 est tout à fait analogue à celui de la figure 4, si ce n'est que, dans ce dernier cas, l'organe en forme de demi-toroïde 46U n'est pas aussi épais qu'à la figure 4 et que le uonducteur 468, abou- Lissant au cunducteur 58, peut se prolonger directement à. travers l'organe terminal 460. Dans ce cas, les bords effilés 462 de plus grand diamètre est scellé à la partie supérieure 12 de l'enveloppe de verre et le bord effilé intérieur plus petit 464 est scellé au queusot 366. Si la pièce terminale 460 est faite relativement mince par rapport à la pièce 360 de la figure 4, elle sera, de préférence en un métal convenable, de même coeffi- cient de dilatation que le verre de l'enveloppe.
Dans les modes de construction représentés aux figures 4 ct 5, l'acessibilité du conducteur 58, en vue de sa liaison avec un autre conducteur, est visible, comme aux figures précédentes.
Bien que les caractéristiques de l'invention aient été ci-dessus décrites dans leur application à un dispositif particulier et à ses variantes, il doit être bien compris que cette description n'a été faite qu'à titre d'exemple et ne saurait en aucune manière limiter la portée de l'invention.
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1ERFECTIONING OF ELECTRONIC DISCHARGE DEVICES.
The present invention relates to improvements in electronic discharge devices and, more particularly, to a novel form of vacuum tube construction suitable for use at very high frequencies.
The object of the invention is in particular to improve the geometric arrangements of the tube, so as to make them optimum with a view to very high frequency applications.
It also aims to reduce, as much as possible to a minimum, the product of the self-induction and the capacitance of the grid and tube anode current inputs.
In accordance with a particular characteristic of the invention, the improved geometric construction indicated above is combined with a method of construction such that the tube can be constructed and assembled in a relatively simple manner.
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In general, the invention. will be better understood on reading the following description and examining the accompanying drawings which represent, schematically, by way of nonlimiting examples, some embodiments.
Figure 1 is the longitudinal section of a preferred form of vacuum tube according to certain features of the invention.
Figure 2 shows in partial longitudinal section an alternative detail of the invention.
FIG. 3 relates to another variant of detail.
Figures 4 and 5 also relate to other variant details of the vacuum tube object of the invention.
In the preferred embodiment according to certain characteristics of the invention and shown in FIG. 1, the vacuum tube comprises a casing in the general form of a bell 10, and of insulating material, preferably of glass. This envelope can be in two parts, the upper moon 12 carrying the cathode and the grid of the tube and the lower one 14 carrying the anode, these two parts being assembled by means of a thin metal ring 16.
Said ring provides a means of ensuring the seal between the upper and lower portions of the glass casing, by use of high frequency heating. Its coefficient of expansion should be practically the same as that of the glass casing. For example, this ring can be in "Alleghany Calmet" or auire alloy of ferro-chromium. This allows heating of the junction point, without overheating the previously formed grid and anode seals.
The bottom of the bell-shaped casing 10 is closed by the anode structure designated as a whole by the reference 18. This anode may be provided with a part.
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hollow 20, connected to the outside through an annular passage 22, the inner surface of which forms the anode electrode proper. The exterior of one end of the anode 18, starting at the upper edges of the annular passage 22 has a frustoconical surface 24 extending towards the haa extended by another frustoconical surface 26 which forms part thereof and is welded to the edges. lower parts of the casing. A connecting ring 8 can be attached to the projecting part of the extension 26, outside the casing.
If desired, a cooling fin system can be attached to the outer end of the anode system, by screwing it into thread 30 and welding, or then brazing it. The upper part 12 of the casing carries a grid support, which can cohesive in a conical part 32, at the end of smaller diameter of which can be fixed a grid 34, practically cylindrical, arranged inside the passage. 22, forming anode electrode and a frustoconical sealing piece 36, passing through the wall of the upper part 12 of the casing.
According to the preferred form of construction shown in Figure 1, a flat ring 38 is disposed inside the truncated cone 36, the smaller diameter end of which, as well as the larger diameter end of the cone. grid cone 32, are folded inwards so as to form adjacent junction surfaces fixed to each other and to the ring 38 by suitable means, such as screws 40. This arrangement presents the advantage that the heads of the screws are inside the grille, but in this case said conical support conical support must be provided with suitable openings 42, through which the screws can be introduced and tightened. a link ring 44 can be attached to the large base of the conical seal 36, outside the casing.
Before proceeding to the following description of the mode of construction envisaged, it is important to note the relation
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particular existing between the conical grid support and the adjacent frustoconical anode surface. The angle between these two conical sections is shown as approximately equal to 90 degrees, which minimizes the product of the self-induction and the capacitance of these two conductors.
If this angle were notably less than 90 degrees, the grid-anode capacitance between conductors would gradually increase and, if, on the contrary, this angle was notably greater than 90 degrees, it would be the grid-anode self-induction which would increase. It follows that the arrangement described allows the optimum relationship between the grid and anode conductors, while also allowing a very robust conical grid support and a good mechanical arrangement of the anode to be obtained.
In the form shown by way of example, a cathode 46, indirectly heated, attached to the end of a cathode support system 48, which at its upper end is itself is used. attached to a conical seal 50. The connection can be conveniently made, for example by means of screws 52. At the outer end of the conical seal 50 is preferably attached an outer connection ring 54. , threaded at its outer part and by means of which the little bond. be the aisle with a tubular line (not shown).
The heating coil 56, inside the cathode electrode 46, is fixed, at one of its ends, to the cathode proper and, at its other end, it is provided with a rigid conductive rod 58, arranged practically in line with the envelope. At the upper end of the latter, is disposed an annular part 60 provided .d'un edge ef.Lilé 64, To the latter can be sealed the glass tail 66. The upper end of the conductor 58 is fixed to the annular member 60, for example by means of the conductor 68.
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The latter can be detachably attached to the top of the conductor, for example by means of the connection system 70 which, it will be noted, is arranged directly below the tail 66. Consequently, after the annular member 60, carrying the conductor 68 has been sealed at the top of the casing 10, the other end of the conductor 68 is still accessible for connection with the conductor 58, through the top of the tube and the tail 66 still open. After this connection is made, the tube can be emptied. The exterior of annular member 60 may be threaded, as shown, for attachment to a tubular line.
Figure 2 shows a slightly different form of grid support, slightly simpler in construction than that shown in Figure 1. In this case, the adjacent edges of grid cone 132 and sealing cone 136 are not folded back. , but simply overlap. A reinforcing ring 138 is disposed within the overlap region and the assembly can be rigidly assembled by means such as screws 140.
In Fig. 1 the annular member has been shown as a one-piece metal member within which the tapered edge 64 was formed on an inclined inner flange forming part of the ring itself. even. In FIG. 3, on the contrary, the ring 260 has an annular tapered edge 262 directed downwards and an annular tapered edge 264 directed upwards and to the inner surface of which the plug 260 is sealed. In this case, cathode connection 58 may be extended a little higher and be directly connected to ring 260 by means of conductor 268. In this case again, the connection between conductor 268 and conductor 58 is easily accessible, lying just below of the queusot 266.
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.Ligure 4 shows another variant of current input at the cathode, in this case, the annular member has the shape of a hollow half-toroid 3b0 comprising a tapered annular extension 362, intended to ensure the sealing with the upper part 12 of the glass envelope. The smaller internal tapered rim 3b4 also projects downward and the glass stem 366 is sealed to its interior surface. The conductor 368, leading to the conductor 58, only, in this case, penetrate directly inside the body of the half-toroid 36u, with which it forms an electrical connection and said half-toroid 360 can be provided with a tapping 380 intended to receive a threaded cathode conductor.
The construction mode shown in Figure 5 is quite similar to that of Figure 4, except that in the latter case the half-toroid-shaped member 46U is not as thick as 'in Figure 4 and that the uonducteur 468, terminating in the conductor 58, can be extended directly to. through end member 460. In this case, the larger diameter tapered edges 462 is sealed to the top 12 of the glass casing and the smaller inner tapered edge 464 is sealed to the tail 366. If the end piece 460 is made relatively thin compared to part 360 of FIG. 4, it will preferably be of a suitable metal with the same coefficient of expansion as the glass of the casing.
In the construction modes shown in Figures 4 and 5, the accessibility of the conductor 58, with a view to its connection with another conductor, is visible, as in the preceding figures.
Although the characteristics of the invention have been described above in their application to a particular device and to its variants, it should be understood that this description has been given only by way of example and cannot in no way limit the scope of the invention.