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La présente invention est relative à des perfectionnements apportés aux dispositifs à décharge à cathode liquide., en mercure par exemple Elle s'applique aux divers types de ces appareils ayant une seule ou plusieurs anodes,et plus particulièrement - mais non exclusivement - aux appareils du type "excitrons", fonctionnant avec ou sans pompe à vide.
L'invention a essentiellement pour objet de faciliterai de simplifier la fabrication des appareils à décharge du genre indiqué. Elle vise notamment à améliorer la structure d'ensemble en vue d'un meilleur isolement de la cathode, de l'établissement plus facile des scellements étanches, d'une disposition particulièrement simple des organes d'amorçage de la sortie de cathode, et des moyens pour Immobiliser la cathode liquide afin de la protéger contre les chocs et vibrations.
A cet effet, le présent brevet, du à Messieurs LEROY, STEGELITZ et GLAENZER, se rapporte à des dispositions d'ensemble qui se distinguent notamment par une forme particulière de la cathode et par un agencement de ses divers accessoires, cet agencement étant adapté d'une façon avantageuse à ladite forme particulière de la cathode.
Le dessin schématique annexé représente à titre d'exemples non limitatifs deux formes de réalisation de l'invention. Sur ce dessins, la fig. 1 est une coupe verticale d'un redresseur et la fige 2 est une coupe verticale fragmentaire d'une variante.
Sur la fig. 1, relative au cas particulier d'un redresseur monoanodique scellé, du type "excitron", on voit une cuve étanche 1 renfermant une anode 2 supportée par un scellement isolant 3, un écran protecteur 4, une anode auxiliaire 5, reliée à une source de tension continue non représentée et une cathode 6 en métal liquide.
La cathode 6 est isolée par rapport à la cuve 1 par un récipient en matière isolante qui présente en coupe sensiblement une forme en T. Il comporte, en effet, en haut, une partie évasée 7, et en bas, un prolongement tubulaire 8. Daxts l'exemple représenté, ce prolongement 8 est disposé dans l'axe de la cathode, mais il est entendu qu'il peut également être décentré Le tube 8 est fixé à la cuve 1 par un scellement étanche 9; un autre scelle- ment étanche; désigné par 10, fixe sur le même tube 8 un manchon 11 qui contient la borne cathodique 12. Cette disposition permet d'établir les scellements etl'isolement au moyen d'une seule pièce Isolante. D'autre part, le canal du tube 8 permet d'y loger d'une façon adéquate un dispositif d'amor- çage de l'arc par projection du métal cathodique.
Ce dispositif peut être constitué par un tube 13 en matière amagnétique et utilisé à la fois pour le guidage d'un noyau mobile ou plongeur 14, en acier magnétique, et comme conducteur du courant cathodique, l'extrémité inférieure du tube 13 étant fixée à la connexion de sortie de la cathode 12. Ce tube 13 est creux et sa partie supérieure est constituée par une buse.
Lorsque la bobine 15, qui entoure le tube 8, est alimentée, le noyau mobile 14 est vivement attiré vers le bas, ce qui refoule le métal liquide dans le tube 13 et provoque une colonne liquide entre la cathode 6 et l'anode d'excitation 5; lorsque cette colonne s'affaisse, il se produit un arc entre l'anode d'excitation 5 et la cathode 6. On peut donner à l'extrémité supérieure de la pièce 13 la forme d'un disque de grand diamètre peur améliorer le contact avec le métal liquide.
Suivant la fige 2, le récipient isolant est en deux parties; la cuvette 7A, en porcelaine par exemple, et le tube 8A, qui peut être en stéatite par exemple; ces deux éléments comportent un joint intermédiaire 16 ; étanche au mercure. Dans ce cas, l'établissement des deux scellements étanches 9 et 10 est encore plus facile, la pièce 8A étant plus petite et plus facile à sceller que la pièce 8.
On peut très facilement compléter les disposerons décrites par des moyens destinés à protéger la cathode liquide contre les effets des chocs
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ou des vibrations. Dans ce but, on peut donner au bord supérieur de la pièce 7 la forme incurvée vers l'axe, représentée sur la fig. 1, ou bien coiffer la pièce 7 par un anneau déflecteur approprié enmaticre isolante en quartz, par exemple. On peut également, suivant la fig. 2, noyer dans le métal liquide une grille amortisseuse 17, formée par des lames en tung- stène, molybdène, "kovar", etc... Cette grilte est agencée pour diviser le liquide en plusieurs parties qui communiquent entre elles avec de fortes pertes de charge, ce qui a pour résultat de freiner et d'amortir les mou- vements du métal liquide.
Il est entendu que les dispositions qui viennent d'être décrites et qui peuvent également s'appliquer à des appareils polyanodiques, permet- tent d'associer d'une façon particulièrement avantageuse, les divers éléments de ces appareils, en améliorant leur efficacité, en simplifiant la fabri- cation, en réduisant l'encombrement, etc... Il est également entendu que ces dispositions peuvent être modifiées, sans sortir du cadre de la présen- te invention, ainsi qu'appliquées séparément ou en combinaisons.
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The present invention relates to improvements made to liquid cathode discharge devices, made of mercury for example. It applies to the various types of these devices having one or more anodes, and more particularly - but not exclusively - to the devices of the type "excitrons", operating with or without a vacuum pump.
The object of the invention is essentially to facilitate the manufacture of discharge devices of the type indicated. It aims in particular to improve the overall structure with a view to better insulation of the cathode, easier establishment of tight seals, a particularly simple arrangement of the initiation members of the cathode outlet, and means to immobilize the liquid cathode in order to protect it against shocks and vibrations.
To this end, the present patent, due to Messrs LEROY, STEGELITZ and GLAENZER, relates to overall arrangements which are distinguished in particular by a particular shape of the cathode and by an arrangement of its various accessories, this arrangement being adapted from 'advantageously to said particular shape of the cathode.
The appended schematic drawing represents by way of nonlimiting examples two embodiments of the invention. In this drawings, FIG. 1 is a vertical section of a rectifier and fig 2 is a fragmentary vertical section of a variant.
In fig. 1, relating to the particular case of a sealed monoanode rectifier, of the "excitron" type, we see a sealed tank 1 containing an anode 2 supported by an insulating seal 3, a protective screen 4, an auxiliary anode 5, connected to a source DC voltage not shown and a liquid metal cathode 6.
The cathode 6 is isolated from the tank 1 by a container made of insulating material which has a cross-section substantially in a T-shape. It has, in fact, at the top, a flared part 7, and at the bottom, a tubular extension 8. In the example shown, this extension 8 is arranged in the axis of the cathode, but it is understood that it can also be off-center. The tube 8 is fixed to the tank 1 by a tight seal 9; another watertight seal; designated by 10, fixed on the same tube 8 a sleeve 11 which contains the cathode terminal 12. This arrangement makes it possible to establish the seals and the isolation by means of a single insulating piece. On the other hand, the channel of the tube 8 makes it possible to accommodate therein in an adequate manner a device for starting the arc by projecting the cathode metal.
This device can be constituted by a tube 13 of non-magnetic material and used both for guiding a movable or plunger core 14, of magnetic steel, and as a conductor of the cathode current, the lower end of the tube 13 being fixed to the outlet connection of the cathode 12. This tube 13 is hollow and its upper part consists of a nozzle.
When the coil 15, which surrounds the tube 8, is energized, the movable core 14 is strongly drawn downwards, which forces the liquid metal back into the tube 13 and causes a liquid column between the cathode 6 and the anode of excitement 5; when this column collapses, an arc occurs between the excitation anode 5 and the cathode 6. The upper end of the part 13 can be made in the form of a large diameter disc in order to improve the contact. with liquid metal.
According to fig 2, the insulating container is in two parts; the bowl 7A, made of porcelain for example, and the tube 8A, which can be made of soapstone for example; these two elements have an intermediate seal 16; mercury-proof. In this case, establishing the two watertight seals 9 and 10 is even easier, part 8A being smaller and easier to seal than part 8.
The disposals described can very easily be completed by means intended to protect the liquid cathode against the effects of shocks.
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or vibrations. For this purpose, the upper edge of the part 7 can be given the shape curved towards the axis, shown in FIG. 1, or else cover the part 7 with a suitable deflector ring in quartz insulating material, for example. It is also possible, according to FIG. 2, to embed in the liquid metal a damping grid 17, formed by tungsten, molybdenum, "kovar" blades, etc. This grid is arranged to divide the liquid into several parts which communicate with each other with high losses load, which results in slowing down and damping the movements of the molten metal.
It is understood that the arrangements which have just been described and which can also be applied to polyanode devices, make it possible to combine the various elements of these devices in a particularly advantageous manner, while improving their efficiency, by simplifying manufacture, reducing bulk, etc. It is also understood that these arrangements can be modified, without departing from the scope of the present invention, as well as applied separately or in combinations.