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DISPOSITIF ELECTRIQUE A ATMOSPHERE DE VAPEUR.
La présenté invention concerne les dispositifs électriques à at- mosphère de vapeur, comme ceux connus de façon générale sous le nom d'igni- trons .
Le brevet principal décrit une cathode poreuse ou spongieuse pour dispositifs électriques à décharge qui absorbe de façon répétée une matière liquide, comme du mercure, et la présente invention vise un per- fectionnement de ce breveta
Les cathodes spongieuses de ce genre consistent habituellement en une masse poreuse en fer avec, à sa face supérieure, une partie rappor- tée d'allumage d'arc en une autre matière spongieuse, le molybdène par exem- ple. La difficulté la plus grande rencontrée dans la'fabrication de ces cathodes, est de rendre et maintenir le métal, surtout le métal de la par- tie rapportée, humectable par le mercure.
On a jugé nécessaire dans le passé pour cela de prévoir un procédé compliqué de nettoyage du métal, après quoi il fallait préserver la cathode spongieuse de tout contact avec l'air car sinon en quelques secondes le métal de l'éponge serait de nou- veau inhumectable par le mercure. Si le nettoyage peut se faire sous une enveloppe de verre, il est difficile de placer ensuite la cathode spongieuse dans un récipient métallique sous vide Faire le nettoyage directement dans le récipient métallique est impossible;
parce que les autres éléments du tube ont tendance à produire des gaz qui empoisonnent l'éponge. En particu- lier, l'igniteur réagit avec l'hydrogène utilisé dans le procédé de nettoya- ge Des composés ga.zeux se forment qui réagissent avec-le métal de l'éponge et rendent l'éponge surtout sa-partie l'apportée ? non humectable par le mercure L'invention a pour but principal d'obtenir que les surfaces ex-
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térieure et intérieure de la masse spongieuse soient plus certainement humectées par le mercure ou autre matière cathodique propre à se reconsti- tuer.
L'invention consiste en principe en un dispositif électrique à décharge à arc, dont la cathode est constituée par une masse de forme apla- tie de matière spongieuse et une matière liquide, comme du mercure, absor- bée par la matière spongieuse, celle-ci étant pourvue d'un revêtement appliqué à l'effet de rendre la matière spongieuse inattaquable par l'air atmosphérique qui autrement rendrait cette matière spongieuse inhumecta- ble par la matière liquide
De cette manière, l'invention procure une cathode facile à fa- briquer et à mettre en place, sans danger d'empoisonnement.
L'invention procure aussi une cathode qui n'est pas désavanta- geusement affectée pendant des périodes de repos, avant ou après mise en place
Une forme d'exécution de l'invention est représentée, à titre d'exemple, au dessin annexé.
La figure 1 est une coupe longitudinale axiale d'un ignitron de construction quelconque, auquel l'invention est appliquée.
La figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure la
Dans la forme d'exécution de l'invention et la construction d'ignitron représentées sur le dessin, aux détails de laquelle l'invention n'est toutefois pas limitée, l'ignitron comprend une enveloppe cylindrique 10 en acier ou autre matière résistante avec un fond 12 d'une venue et un chapeau 13, scellé au bord supérieur de l'enveloppe, celle-ci constituant une enceinte fermée dans laquelle on peut faire le vide.
Le chapeau représenté est pourvu de passages scellés 14, 15 pour les fils d'électrode 16, 17 respectivement de l'anode 18 et de l'igni- teur 19 enfermés dans l'enveloppe et suspendus au chapeau par ces fils.
Les passages scellés comprennent chacun un manchon 20 en verre ou autre matière isolante qui isole électriquement les fils l'un de l'autre et de l'enveloppe. L'anode 18 est placée dans le haut de l'enveloppe, à une bonne distance du fond 12, tandis que l'igniteur 19 est placé sous l'anode de préférence au centre de l'enveloppe et dirigé vers le fond avec son ex- trémité très près de celui-ci. L'igniteur est représenté mince et effilé vers le bas, son extrémité inférieure étant assez petite. L'igniteur peut être fait en matériaux utilisés pour les igniteurs d'ancien type, ou en un ou plusieurs matériaux qui conviennent plus spécialement à la présente invention.
Le récipient contient une cathode spongieuse 21 de forme apla- tie posée sur le fond 12 de l'ignitron, avec son pourtour de préférence en contact avec la paroi du récipient et maintenue définitivement en place par friction ou d'autre manière. La petite extrémité inférieure 19 précitée de l'igniteur repose sur la surface supérieure de la cathode spongieuse 21 en contact permanent avec elle, et afin de maintenir, sans danger pour le passage scellé 15, ce contact avec l'éponge, le conducteur d'entrée 17 de l'igniteur, entre le scellement et l'igniteur, est représenté avec une partie 22 repliée transversalement qui possède, avec le reste du conducteur d'entrée, et grâce au poids de l'igniteur, assez d'élasticité pour mainte- nir ce dernier toujours appliqué.
L'igniteur est dirigé, à partir de son point de contact sur l'éponge cathodique, perpendiculairement à la surface de celle-ci et parallèlement à l'axe longitudinal de l'enveloppe. Du mer- cure, ou une autre matière cathodique liquide propre à se reconstituer, est appliqué sur la cathode spongieuse 21 en quantité voulue pour qu'il soit entièrement absorbé. La cathode spongieuse 21, avec le mercure absorbé, constitue la cathode de l'ignitron.
Dans la forme d'exécution représentée, la cathode spongieuse
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21 se compose essentiellement de deux matières différentes, dont l'une pré- sente l'avantage d'avoir. une grande capacité d'absorption à cause des vides relativement grands entre grains et matière et d'avoir une grande affinité pour le mercure venant en contact avec elle, le mercure étant ainsi facile- ment absorbé.
L'autre matière composante de la cathode spongieuse sert à constituer une surface d'allumage d'arc fortement imbibée de mercure, celui- ci montant par capillarité dans la matière jusqu'à la surface; cette autre matière est aussi choisie pour sa résistance à l'érosion, pendant le fonc- tionnemento Plus exactement; la présente invention propose d'utiliser pour la cathode 21 une masse 23 essentiellement en fer agglutiné ou autre matière absorbant facilement le fluide cathodique propre à se reconstituer comme le mercure précité; et une partie d'allumage d'arc 24 essentiellement en un métal agglutiné approprié, par exemple du molybdène, du tungstène ou du tantale.
Dans la forme d'exécution choisie à titre d'exemple, la masse 23 de la cathode spongieuse a une forme aplatie ou mince èt s'adapte dans le gond du récipient,étant maintenue par friction ou d'une autre façon.
La partie d'allumage d'arc 24 est représentée sous la forme d'une pastille plus petite que la masse, et encastrée dans celle-ci concentriquement, sui- vant la présente représentation, les faces supérieures de la masse et de la pastille se trouvent dans un même plan. La partie d'allumage d'arc est plus mince que la masse, de sorte qu'une partie de celle-ci est sous-jacente par rapport à la partie d'allumage d'arc et constitue une réserve copieuse de mercure ou équivalent, et, par capillarité à travers la partie d'allumage d'arc, le mercure est toujours présent à la surface d'allumage.
La masse 23 de grains comprimés de fer agglutiné est associée à la partie centrale d'allumage d'arc 24 composée de grains agglutinés de molybdène ou d'une autre matière, comme le tungstène ou le tantale, pour profiter de ce qu'une éponge en fer absorbe beaucoup mieux le mercure ve- nant en contact avec lui, qu'une masse de grains agglutinés en une autre matière absorbante, le molybdène par exemple.
La cathode spongieuse est fabriquée de la façon suivante: la ma- tière pulvérulente est comprimée et agglutinée en un disque plat de la di- mension et de la forme définitives, que l'on peut ou non usiner, suivant ce qu'on désire. Suivant la présente invention, le disque agglutiné est alors recouvert, par un procédé d'évaporation par exemple, d'un revêtement mince 25 de cuivre, d'or ou de platine, par exemple Ce revêtement est de préfé- rence extrêmement mince, d'une épaisseur de 0,5 micron par exemple. Après cela, le disque agglutiné avec son revêtement, est nettoyé à fond.
Le nettoyage se fait à une température élevée, de préférence au rouge, en en- fermant le disque dans une enveloppe en verre sous vide, dans laquelle on introduit de l'hydrogène qu'on enlève ensuite par pompage, mettant à nou- veau le disque dans le vide. Pendant cette deuxième période de mise sous vide, et de préférence après refroidissement, on introduit du mercure ' que le disque absorbe en quantités considérables Du mercure est intro- duit jusqu'à refus.
Quoique le revêtement de cuivre ou d'autre matière est assez mince pour ne pas s'opposer à l'absorption du mercure par le disque, l'ex- périence a montré qu'il est suffisant pour s'opposer à ce que l'oxygène de l'air pénètre dans l'éponge entre le métal et le mercure. Il semble que ce soit l'oxygène de l'air qui., dans les formes d'exécution anciennes, sé- chait la surface et rendait la cathode spongieuse inhumectable par le mer- cure. On a proposé la théorie que le mercure et le cuivre forment probable- ment un amalgame qui ferme les interstices entre mercure et métal à l'oxygè- ne, tout en restant humextable par le mercure.
Quelle que soit la théorie l'expérience a démontré qu'une cathode ou disque spongieux fabriqué suivant l'invention, peut rester exposé à l'air pendant un long laps de temps, tout en se laissant facilement humecter par le mercure et en fonctionnant par- faitement comme cathode. Des disques spongieux sans revêtement de cuivre ou d'un autre métal deviennent inhumectables par le mercure en quelques se- condes, s'ils sont exposés à l'air, et la présente invention résout donc
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l'ancienne difficulté de transfert du disque spongieux du récipient de net- toyage à l'enveloppe de l'ignitron et de la mise sous vide de lignitron avant le séchage nocif du disque.
REVENDICATIONS .
1. Dispositif à décharge à arc électriquedont la cathode con- siste en un disque de matière spongieuse et en une matière liquide, comme du mercure,absorbée par la matière liquide, caractérisé en ce que la matiè- re spongieuse est recouverte d'un revêtement servant à rendre la matière spongieuse insensible à l'air atmosphérique qui, autrement,rendrait la ma- tière spongieuse inhumectable par la matière liquide.