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PERFECTIONNEMENTS AUX TUBES ELECTRONIQUES,
La présente invention concerne une structure perfectionnée de tu- bes électroniques de construction facile et de taille réduite, permettant le passage de courants relativement intenseso
Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'anode du tube est constituée par un chapeau métallique constituant la partie de l'en- veloppe du tube, directement scellée au corps en verre de celle-cio La fraction en verre de l'enveloppeprésente une surface ondulée et supporte la cathode de façon que la partie émissive de celle-ci soit disposée en face de l'anode.
Les anodes des tubes selon l'invention sont faciles à fabriquer et leur pompage s'effectue rapidement, par suite de la simplicité de la structure anodique sup- primant les retraits susceptibles de retenir des impuretés nuisibles à la qua- lité du tubeo Lanode faisant partie de l'enveloppe du tube peut être refroidie d'une façon efficace par l'air ambiant, ce qui augmente la puissance développée par le tube par rapport à celle développée par les tubes de même taille.
Ainsi qu'on le comprendra mieux en se reportant à la description ci-dessous, la fabri- cation en série de tubes selon 1?invention peut être semi-automatique, les struc- tures anodiques et cathodiques étant réalisées séparément, puis fixées à l'une des extrémités du corps en verre constituant lenveloppeo Les tubes selon l'in- vention peuvent également fonctionner lorsqu'ils sont immergés dans un fluide de refroidissement, à très faible températureo L'invention sera bien comprise en se reportant à la description sui- vante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés à titre non limitatif et dans lesquels g - la figure 1 est une vue en perspective d'un tube redresseur selon l'invention.
- la figure 2 est une section longitudinale du tube de la figure la
On a représenté, à titre dillustration de l'invention, un tube re- dresseur 11 constitué par une enveloppe 12 en matière convenable. une anode 13 et une cathode 14o L'anode 13 comporte une coquille métallique creuse 15, de
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préférence de forme cylindrique;, dont l'extrémité forme un dôme hémisphérique 16. Légèrement en arrière de l'extrémité ouverte 16' de l'anode, est prévu un épaulement 17 constituant un logement sur lequel un anneau de scellement 18, de préférence métallique, est fixé sans jeu et scellé, soit par soudure, soit par brasure au cuivre, ainsi qu'il est représenté en 19.
L'anneau de scellement 18 est constitué, de préférence, en un métal pouvant se souder au verre ; pré- sente une forme conique, le diamètre allant en augmentant lorsque l'on se rap- proche de l'extrémité 16' de la structure anodique. L'anneau 18, et de préféren- ce la coquille 15, peuvent être moulés en un acier au nickel ou au cobalt. L'en- veloppe 12 comporte une partie en verre 21 pouvant se souder à l'extrémité 20 de l'anneau 18. L'enveloppe de verre, présentant de préférence des ondulations, a une extrémité ouverte terminée par un bord 23 usiné de façon à faciliter le scellement verre-métal entre le bord 23 et le bord 20 de l'anneau 18.
De cette fagon, la structure anpdique 15 constitue un ensemble étanche avec 1'l'enveloppe en verre 12 et forme l'une des extrémités de cette enveloppe, l'ouverture 16' terminant la structure anodique pénétrant à l'intérieur du manchon de verre, au-delà du point de scellement, de façon à protéger le scellement contre un bombardement électronique éventuelo De préférence, l'enceinte en verre est plus épaisse, aux droits 22' des extrémités internes des ondulations, qu'en tout au- tre pointo Cette condition est nécessaire par suite du bombardement électronique plus intense subi par les portions rentrantes des ondulationso
L'extrémité de l'enveloppe est constituée par un disque de verre 24, présentant deux ouvertures 25,
dans lesquelles le support de cathode 26 peut être scellé, par exemple à l'aide du scellement métallique 27. Ce scellement 27 est constitué de pièces cylindriques, soudées au support 26, en dehors de l'en- veloppe, l'extrémité circulaire de ces pièces étant scellée au verre du disque 24, autour des ouvertures 25. Le disque 24, les supports 26 et la structure ca- thodique 14 qui sera décrite plus loin, constituent un tout qui est assemblé, puis monté dans l'enveloppe en scellant le rebord du disque 24 au bord de l'en- veloppe en verre 21. Les supports 24 sont prolongés vers l'extérieur par des conducteurs 28 assurant les connexions de la cathode à sa source d'alimentation.
La structure cathodique comporte deux montants 29 & 29' connectés mécaniquement et électriquement à chacun des supports 26, ces montants pénétrant à l'intérieur de l'enveloppe dans la structure anodique 15. De préférence, le montant 29 suit l'axe de l'enveloppeo Il supporte un écran métallique 30 qui entoure les points de connexion des supports 26 au montant 29, de façon à éviter que ces points ne soient soumis à un bombardement électronique. A cette fin, l'écran 30 est scel- lé et connecté électriquement au montant 29. Cela peut être réalisé en soudant un manchon 31 sur le montant 29, l'écran 30,constitué en nickel ou en acier..., étant soudé à son tour au manchon 31. Le montant 29' est disposé parallèlement au montant 29 et traverse l'écran 30. Il est isolé de celui-ci par le manchon 32.
L'extrémité supérieure 33 du montant 29' est recourbée et disposée de façon à se trouver en prolongement avec l'extrémité supérieure du montant 290
La cathode proprement dite comporte un filament émissif 34 supporté par les montants 29 & 29',et disposé de préférence suivant l'axe de la structure anodique. Les extrémités du filament 34 sont en contact électrique avec les ex - trémités isolées des montants 29 & 29'o De préférence, l'extrémité supérieure du montant 29, disposée au voisinage du filament, est constituée par une ou deux -spires entourant le filament 34. Afin de protéger le filament contre l'arc en retour, on prévoit un système de protection constitué par le disque métallique 36, de préférence en nickel, solidaire mécaniquement et électriquement du mon- tant 29.
Par exemple, le disque 36 est soudé à une grille métallique 37, solidai- re du montant 29. Le montant 29' traverse une ouverture.prévue à cet effet dans le disque, à l'extérieur du collier 37. On prévoit un collier isolant 38 pour éviter le contact entre 29' et le disque 37.
Afin d'améliorer son fonctionnement, le bord du disque peut être replié de façon à former une demi-boucle, les déchar- ges en retour étant reçues ainsi sur une arête non vive 390
Ainsi qu'il est bien connu, un tube du type décrit fonctionne lors- que les électrons émis par la cathode sont collectés par l'anode; le faisceau électronique ne pouvant aller que de la cathode vers l'anode, le tube se compor- te comme un circuit à conductibilité unidirectionnelle susceptible de transfor-
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mer de l'énergie électrique alternative, en énergie unidirectionnelle. Afin d'obtenir un fonctionnement satisfaisant, la pression à 1?intérieur de-lenve- loppe doit être maintenue à une valeur faible, de l'ordre de 0,02 microns de mercure.
Il est essentiel quune pression de cet ordre soit maintenue dans le tube. En effet, au cours du fonctionnement, les particules gazeuses résiduelles sont ionisées et les ions positifs formés'viennent bombarder la cathode, avec une énergie suffisante pour en arracher une petite fraction. Si donc on désire obtenir un tube dont la durée de vie soit longue, il est désirable d'éliminer, autant que possible,toute substance gazeuse dans l'intérieur de l'enveloppe du tube.
Ainsi qu'il est bien connu, cela est obtenu en pompant l'enveloppe lorsque le tube est montée Au cours du pompage, les différentes parties du tube sont chauffées à haute température, de façon à libérer les gaz occlus dans les structures métalliques et dans le verre de l'enceinteo
Le disque en verre 24 fermant l'enveloppe est généralement muni 'de un queusot 40 assurant la connexion avec le système de pompageo Ce queusot est ensuite scellé, une perle de verre l'obturant d'une façon étanche.
La mise sous tension du tube est obtenue en reliant les deux bornes 28 à une source de tension d'alimentation de la cathodeoLa structure anodique est terminée par une vis 42 fixée au dôme métallique par l'écrou 43 et consti- tuant une connexion de sortie.
Ainsi qu'il apparaît dans la description précédente, on a éliminé de la structure tout scellement entre une partie rentrante de l'enveloppe et une pièce métallique ou en verre, ce qui simplifie grandement la fabrication des tubeso La simplification de la structure anodique permet de réaliser ces tubes à un prix de revient plus bas que celui habituellement atteinte Le scel- lement verre-métal en 20 étant disposé en un point facilement accessible, les opérations de scellement en sont très facilitées.
Les tubes fabriqués selon la présente invention peuvent présenter des caractéristiques beaucoup plus voisines les unes des autres, pour une même série de tubes, que dans les cas précédents., En effet, la mise en place des structures anodiques et cathodiques par rapport à l'enceinte en verre, peut être définie avec une grande précision, ce qui assure la disposition coaxiale du filament émissif.
Les tubes redresseurs de ce type sont souvent immergés dans un liquide isolant et refroidissant, tel que l'huile, absorbant la chaleur dissi- pée sur 1-'anode. Le transfert de calories est facilité puisque l'anode consti- tue une partie de l'enveloppe extérieure de ce tube. Par conséquent, les tubes selon l'invention fonctionnent à une température moyenne plus basse que les tubes de même puissance réalisés jusqu'à présente Leur durée de vie est aug- mentée, ou, si l'on admet de travailler aux mêmes températures que précédemment, le tube peut conduire un courant plus intense.
A titre de comparaison, on a trouvé que les tubes conformes à l'invention délivrent la même puissance que des tubes de modèle connu, pour des dimensions correspondant à 50 % ou 75 % de celles de ceux-ci. D'autre part, les tubes selon l'invention fonctionnent à une température de la couche limite entre l'huile et le métal, beaucoup plus basse ar suite de la grande surface anodique de refroidissement; alors que dans les tubes utilisés jusqu'à présenta la température de travail des tubes est de l'ordre de 200 C., celle des tubes selon l'invention est de l'ordre de 100 C., ce qui diminue la possibilité de décomposition de l'huile au voisinage du tube.