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Tube à décharge.
L'invention concerne un tube à décharge dont au moins une électrode est reliée par un conducteur à une broche de con- tact scellée dans le fond du tube.
Les tubes à décharge sont sujets à un inconvénient: sauf la cathode, les électrodes sont parfois portées à des températures trop élevées. Aussi s'est-on efforcé de diverses manières de refroidir ces électrodes. Ce refroidissement était essentiellement appliqué aux électrodes extérieures du système, par exemple aux anodes, tandis que les électrodes intérieures du système comportaient des tiges de support, bonnes conduc- trices de la chaleur, qui évacuent la chaleur vers des or- ganes réfrigérants disposés à l'extérieur du système.
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Cet agencement fournit de bons résultats, mais les organes de refroidissement sont encombrants, de sorte que dans de nombreux cas, ils nécessitent l'emploi d'ampoules de plus grandes dimensions. En outre, la construction du système devient plus compliquée dans le cas où plusieurs électrodes, par exemple des grilles, doivent être refroidies. En général, ces inconvé- nients sont surtout marqués dans les tubes de petites dimen- sions, dans lesquels les organes de refroidissement sont assez grands par rapport aux autres dimensions du tube. En outre, les organes de refroidissement augmentent la capacité des élec- trodes ce qui est souvent inadmissible, surtout dans le cas de tubes de petites dimensions et de tubes prévus pour des fré- quences élevées.
Suivant l'invention, on peut obvier d'une manière très simple aux inconvénients précités dans un tube à décharge de petites dimensions dont au moins l'une des électrodes est re- liée par un conducteur à des broches de contact scellées dans le fond du tube : moins l'un des conducteurs est en une ma- tière bonne conductrice de la chaleur et a une section telle que le quotient de la différence entre la température admissi- ble de l'électrode et celle de la broche de contact d'une part, et la résistance thermique du conducteur d'autre part, soit approximativement égale à l'énergie thermique fournie à l'élec- trode. Par analogie avec la loi d'Ohm pour les grandeurs élec- triques, E = I.
R., on peut appliquer pour les grandeurs thermi- ques une formule analogue dans laquelle E est la différence de température entre les extrémités d'un conducteur de chaleur,
R la résistance thermique de ce conducteur et- 1 la quantité de chaleur évacuée le long de ce conducteur. De ce qui précède, il résulte donc que les dimensions et la. constitution du conduc- teur de connexion conforme à l'invention doivent être telles que soit satisfaite la condition : Te-Tp/Rv=Ie,
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expression dans laquelle Te est la température admissible pour l'électrode, Tp la température admissible pour la broche, Rv la résistance thermique du conducteur de connexion et Ie l'énergie thermique fournie à l'électrode.
La température de la broche de contact ne doit pas dépasser une valeur admissible,ce qui, pour de petits tubes, s'obtient en général sans plus, car la chaleur des broches de contact s'évacue assez facilement.
La Demanderesse a constaté que la résistance thermique des conducteurs de connexion usuels en nickel, d'un diamètre de 0,2 mm, est d'environ 24.000 -CI tandis que la résistance ther- mique totale d'une broche de contact scellée en ferro-chrome, de 1 mm de diamètre, et d'environ 1,6 cm de longueur est en général, d'environ de 2500 # . Le fond du tube est relativement épais, surtout dans les petits tubes, car pour obtenir un scel- lement hermétique, la longueur scellée des broches ne doit pas être inférieure à un minimum déterminé. Dans ce cas, une partie importante de la chaleur transmise par les broches au verre pourra être évacuée directement vers le châssis, pour autant que le verre n'évacue déjà pas par rayonnement une certaine partie de la chaleur.
La résistance thermique proprement dite des broches en ferro-chrome scellées, qui importe ici, est donc approximativement égale à la moitié, c'est-à-dire 1250 # pour la partie de la broche qui dépasse à l'intérieur du tube. Il en résulte qu'en général, la résistance à la conduction thermique entre l'électrode et la, broche est essentiellement concentrée dans le conducteur de connexion. En général, les dimensions et la matière des conducteurs de connexion, sont choisies de manière à permettre la flexibilité et la soudure et à assurer une bonne conduction électrique et une mauvaise conduction thermique. Aussi utilisait-on, en général, un ruban de nickel.
Suivant l'invention, un tel conducteur de connexion est constitué par une âme en cuivre ou en argent recouverte @
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d'une couche d'un métal du groupe ferreux pour faciliter la sou- dure. De plus, la section de ce conducteur doit être suffisam- ment grande pour permettre de satisfaire à la condition mention- née ci-dessus. En pratique, on'a constaté qu'un diamètre de 0,5 mm suffit déjà dans le cas d'emploi des matières précitées pour réduire à 2500 Il la résistance à la. chaleur du conducteur de connexion, tandis que, dans de nombreux cas, on peut maintenir les dimensions des conducteurs de connexion en nickel utilisés jusqu'à présent. Ce moyen peut être utilisé indépendamment ou en combinaison avec des organes de refroidissement.
Dans le dernier cas, ces organes peuvent être plus petits. De plus, rien ne s'op- pose à refroidir plusieurs électrodes de la manière conforme à l'invention, et de plus, en ce qui concerne le montage, aucune difficulté ne se présente, car cet agencement ne requiert pas de manipulation spéciale. C'est particulièrement pour de petits tubes que l'invention est efficace, car la quantité de chaleur totale à évacuer est alors, en général, très petite et les di- mensions des broches de contact et l'épaisseur du fond du tube sont alors assez grandes. La chaleur développée dans les broches peut être évacuée vers le châssis non seulement à traversée verre du fond du tube, mais aussi par l'intermédiaire des or- ganes de contact dans le support; une grande partie est évacuée par rayonnement du verre du fond du tube.
Jusqu'à présent, il était en général avantageux de réduire au minimum l'évacuation de la chaleur du système vers les broches, de manière à éviter l'oxydation des broches et partant, un mauvais contact avec les ressorts de contact du support. C'est surtout dans les petits tubes d'émission à broches de contact scellées, que cette dif- ficulté était le plus marquée, de sorte que l'on s'est toujours efforcé de réduire dans la mesure du possible l'évacuation de la chaleur vers les broches de contact. Dans ces tubes le pro- blème du refroidissement des grilles avait cependant beaudoup @
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moins d'importance, car la suppression de l'omission secondaire n'y étant pas d'importance primordiale, les grilles du tube d'émis- sion peuvent avoir une température de régime beaucoup plus éle- vée.
De plus, par suite des grandes dimensions de l'ampoule, rien n'empêche d'utiliser des ailettes de refroidissement, d'autant plus que celles-ci peuvent être plus petites que dans le cas où les grilles doivent être fortement refroidies, car, par suite de la température élevée, le rayonnement est plus intense qu'aux basses températures. Par contre, 1-'évacuation de la chaleur des broches vers le châssis est faible, de sorte que la température de ces broches peut devenir trop élevée.
La Demanderesse a constaté que, l'utilisation dans une triode-hexode normale d'un conducteur de connexion conforme à l'invention, qui d'ailleurs, avait les mêmes dimensions que le conducteur de connexion usuel en nickel, assurait une baisse de la température de la grille de commande de la triode de 350 à 200 C ce qui est suffisant pour éviter l'émission de grille.
En outre, la température de la broche de contact faisant office d'organe de refroidissement, s'avéra, dans un cas déterminé, d'environ 80 C mais dépend de la conduction thermique de la bro- che vers le châssis.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exem- ple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien entendu, partie de l'invention.
Sur la figure, l'ampoule 1 du tube renferme un système d'électrode 2, ici un système pentode constitué par une anode, trois grilles, et une cathode 3. Les grilles comportent des tiges supports 5,6 et 7, en matière bonne conductrice de la chaleur, par exemple en cuivre, recouverte d'une mince couche de fer, pour faciliter la soudure. A la partie supérieure du tuoe, dans le petit espace compris entre l'ampoule et le système, se trouve le @
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"getter" 14. Le refroidissement de l'anode résulte du noircisse- ment de la surface extérieure et partiellement du fait que l'ano- de est fixée au pôle-support 13 qui supporte en même temps le système.
Les supports de grille 5,6 et 7 de la grille de com- mande, de la grille écran et de la grille de freinage sont reliés, par des conducteurs de connexion 8,9 et 10 en matière bonne conductrice de la chaleur, aux broches de contact correspondantes 12, qui sont scellées dans le fond de tube 11. Le verre du fond du tube et les organes de contact du support de tube transmet- tent la chaleur au châssis. La Demanderesse a constaté que l'u- tilisation d'un conducteur de connexion conforme à l'invention permet de ramener la température de la grille de commande de 350 à 250 tandis que la température de la broche de contact faisant office d'organe de refroidissement, ne dépasse pas la tempéra- ture de 80 C, température qui ne suscite pas encore des diffi- cultés.
On pourrait améliorer encore le refroidissement de l'é- lectrode en donnant à l'organe de connexion une plus grande section transversale, pour autant que l'évacuation de chaleur de la broche de contact même soit suffisante.