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L'invention concerne un montage comportant un tube à décharge par lueur, à cathode froide et à anode d'amorçage.
Dans de nombreux montages, par exemple ceux comportant des tubes compteurs de Geiger-Müller pour mesurer le rayonnement, ainsi que dans les stabilisateurs dynamiques, il est désirable que l'intervalle de temps compris entre l'extinction de la décharge et le moment du rétablissement de la dé- charge soit aussi court que possible.
Pendant la décharge, le potentiel de l'anode d'amorçage est couplé à celui de la cathode par la tension de fonctionnement, de sorte que ce po- tentiel est plus bas que celui requis pour la sensibilité maximum. C'est particulièrement le cas, lorsque lfanode d'amorçage constitue en même temps l'anode d'une décharge auxiliaire pour supprimer les retards d'amorçage.
De ce fait, le potentiel de l'anode d'amorçage doit s'élever après chaque décharge, ce qui demande beaucoup de temps, par suite de la grande constan- te de temps du circuit de l'anode d'amorçage. La grande constante de temps de l'anode d'amorçage résulte de la grande résistance d'entrée, qui doit éventuellement contribuer à limiter l'intensité du courant de décharge auxi- liaire, et de la grande capacité qui est nécessaire pour développer rapide- ment la décharge lors de l'existence d'une impulsion d'amorçage. Par suite du lent rétablissement du potentiel de l'anode d'amorçage, le tube peut être insensible pendant un temps qui est plusieurs fois plus long que le temps de désionisation.
L'invention fournit un montage dans lequel le potentiel de l'élec- trode d'amorçage peut atteindre rapidement la valeur requise pour un amorça- ge suivant, malgré la grande constante de temps du circuit de l'anode d'amor- çage.
Dans un montage comportant un tube à décharge par lueur à cathode froide, et à anode d'amorçage, conformément à l'invention, toute la résis- tance de charge du tube ou une partie de cette résistance est insérée dans le circuit cathodique, d'une façon telle qu'immédiatement après l'extinction de la décharge, l'anode d'amorçage est maintenue, par la cathode et la dé- charge principale, à un potentiel qui est requis pour un nouvel amorçage, la constante de temps du circuit cathodique étant notablement plus petite que celle du circuit de l'anode d'amorçage.
Lors de l'amorçage d'une décharge, le potentiel de l'anode d'amor- çage diminue d'abord par suite de la résistance insérée, mais le potentiel de la cathode principale augmente par suite de la résistance insérée dans le circuit cathodique; le potentiel de l'anode d'amorçage augmente alors par suite de la décharge, et les diverses grandeurs peuvent être choisies de fa- çon que tout juste avant l'extinction de la décharge principale, l'anode d'amorçage ait réacquis le potentiel désiré. De préférence, le montage est auto-extincteur et le circuit cathodique comporte un montage en parallèle d'une résistance et d'une capacité, dont la constante de temps est inférieu- re à 1/5 de celle du circuit d'amorçage.
De préférence, on insère dans le conducteur de l'anode d'amorçage un redresseur, qui est porté à une tension fixe, de sorte que l'anode d'amor- çage ne saurait acquérir une tension suffisamment élevée pour provoquer un réamorçage spontané.
Le montage conforme à l'invention peut avantageusement être utili- sé avec un tube tel que décrit dans le brevet de même date de la Demanderes- se intitulé "Tube à décharge par lueur à cathode froide",tube dans lequel on a prévu entre l'anode et la cathode un écran de désionisation auquel plus de la moitié du trajet de décharge est parallèle et qui peut être inséré
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l'une façon Telle que, par suite de l'augmentation du potentiel de la catho- deil constitue l'électrode la plus négative au moment de l'extinction.
La description du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limi- tatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les par- ticularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant, bien enten- u, partie de l'invention.
La fig. 1 est un schéma de montage pour l'amplification d'impul- sions obtenues à l'aide d'un tube compteur de Geiger-Müller.
La figo 2 est un schéma de montage comportant un tube à écran de désionisation, tel que décrit dans le brevet précité.
Sur la fig. 1, le tube à décharge par lueur est indiqué par lo L'anode 3 est connectée au pôle positif de la source de tension par l'inter- médiaire du montage en parallèle d'une résistance 5 et d'un condensateur 6.
La cathode 2 est reliée au pôle négatif de la source de tension par le mon- tage en parallèle d'une résistance 7 et d'un condensateur 8, l'anode d'amor- çage 4 est reliée, par l'intermédiaire d'un condensateur, au pôle négatif de la source de tension, et à l'aide d'un potentiomètre, constitué par les ré- sistances 10 et 11, qui shunte la source de tension, l'électrode 4 acquiert une tension telle, par rapport à la cathode 2, qu'il ne se produit tout jus- te pas encore de décharge.
Les divers éléments du montage sont choisis de façon que la déchar- ge soit auto-extinctrice, de sorte qu'en l'absence d'impulsions d'amorçage, le potentiel de l'anode et celui de la cathode sont égaux respectivement à celui du pôle positif et du pôle négatif de la source de tension. Lorsqu'une impulsion d'amorçage positive parvient à la borne 12, la tension d'amorçage entre les électrodes 2 et 4 est dépassée, ce qui amorce d'abord la décharge auxiliaire et ensuite la décharge principale.
Le condensateur 9 se décharge jusqu'à une tension de valeur égale à la tension de fonctionnement entre la cathode et l'anode dU amorçage
Si la ligne cathodique ne comportait pas de charge, l'électrode d'amorçage 4 devrait reprendre lors de l'extinction de la décharge principa- le, son potentiel initial en un temps qui est déterminé par les résistances 10 et 11 et le condensateur 9. temps qui est nécessairement assez long. C'est uniquement lorsque l'aboie d'amorçage a repris son potentiel initial que l'on obtient à nouveau la sensibilité maximum.
La présence de la charge de la cathode conforme à l'invention fait en sorte que le potentiel de la cathode augmente pendant la décharge princi- pale, ce qui entraîne la charge du condensateur 8. La tension de l'anode d'amorçage augmente avec celle de la cathode et les valeurs des divers élé- ments peuvent facilement être choisies de façon que l'anode d'amorçage acquiè- re son potentiel de repose Lorsque la décharge s'éteint, la tension cathodi- que baisse rapidement étant donné que la constante de temps de la combinaison de la résistance 7 et du condensateur 8 est petite comparativement à la con- stante de temps du condensateur 9 et des résistances correspondantes..
Le tu- be reprend donc plus rapidement son état de grande sensibilité
Sur la fig. 29 le tube à décharge par lueur 20 comporte une cathode principale 21, une cathode d'amorçage 22 et un écran de désionisation 23 per- cé d'une ouverture, ainsi qu'une anode d'amorçage 24 et une anode principale 25.
La cathode 21 est reliée au pôle négatif d'une source de tension par le montage en parallèle d'une résistance 26 et d'un condensateur 27, tan- dis que l'anode 25 est reliée au pèle positif de la source de tension par
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l'intermédiaire d'une résistance 28 shuntée par un condensateur 29,
La cathode d'amorçage est connectée au pôle négatif de la source de tension -par une résistance 30 et un condensateur 31 à une borne 32 duquel peuvent être appliquées des impulsions d'amorçage négatives, comme décrit par exemple dans le brevet n 515*998 du 3 décembre 1952. L'anode d'amorçage
24 est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance 35, au pôle positif de la source de tension et, par l'intermédiaire d'un condensateur 36, au pôle négatifs De plus,
l'anode auxiliaire 24 est reliée, par l'intermédiaire d'un redresseur 34, à la borne 33 à laquelle est appliquée la tension fixe V .
Le redresseur 34 empêche que la tension de l'anode d'amorçage 24 puisse être portée, par la décharge principale, à une valeur plus élevée que celle de la tension de la borne 33.
Un potentiomètre, constitué par les résistances 37 et 38, sert à amener à l'écran 23 la tension qui, de préférence, est pratiquement égale à celle de la surface équipotentielle dans laquelle se trouve l'écran ou à la moyenne de ces surfacese En général, cette tension est d'environ 100 V.
Lorsqu'aucune impulsion d'amorçage n'est appliquée à la cathode d'amorçage 22, un courant préalable, de faible intensité constante, circule entre l'anode d'amorçage 24 et une cathode d'amorçage 22, l'anode d'amorça- ge acquérant une tension, qui est légèrement inférieure à Vc. Lorsqu'une im- pulsion d'amorçage négative est appliquée à la cathode d'amorçage 22, le con- densateur 36 se décharge vers la cathode principale 21, ce qui entraîne la décharge entre la cathode 21 et l'anode 25. Par suite du montage en parallè- le d'une résistance et d'une capacité, tant dans le circuit d'anode que dans le circuit de la cathode, la décharge réduit très fortement la différence de tension entre l'anode et la cathode, jusqu'à ce que la tension d'extinction soit atteinte, ce qui provoque l'auto-extinction de la décharge.
La capacité du condensateur 27 et la valeur de la résistance 26 sont choisies de façon qu'au moment de l'extinction, l'écran 23 soit négatif par rapport à la cathode. Ce dernier fait favoriser la désionisation par suite de la plus grande vitesse qu'acquièrent les ions et du plus court trajet à parcourir.
Le potentiel de la cathode ayant augmenté, le potentiel de l'anode d'amorçage 24 reste assez élevé, étant donné que cette anode est couplée, à la cathode par la décharge, avec cette réserve cependant que, par suite de la présence du redresseur 34, le potentiel de 24 ne saurait jamais dépasser V.
L'avantage réside cependant dans le fait qu'après l'extinction de la décharge, l'anode d'amorçage reprend immédiatement le potentiel requis pour l'amorçage d'une décharge, même lorsque la différence de tension entre la cathode et l'anode est encore insuffisante pour provoquer l'amorçage d'une nouvelle décharge principale. La constante de temps du circuit de la catho- de d'amorçage est plus petite que celle de la cathode principale, tandis que la constante de temps de l'anode d'amorçage est précisément plus grande que celle de l'anode principale.
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The invention relates to an arrangement comprising a glow discharge, cold cathode and firing anode tube.
In many setups, for example those incorporating Geiger-Müller counting tubes for measuring radiation, as well as in dynamic stabilizers, it is desirable that the time interval between the extinction of the discharge and the time of recovery of the discharge is as short as possible.
During discharge, the potential of the firing anode is coupled to that of the cathode by the operating voltage, so that this potential is lower than that required for maximum sensitivity. This is particularly the case when the priming anode is at the same time the anode of an auxiliary discharge in order to eliminate the ignition delays.
As a result, the potential of the firing anode must rise after each discharge, which is very time consuming, owing to the great time constant of the firing anode circuit. The large time constant of the firing anode results from the large input resistance, which must eventually help to limit the intensity of the auxiliary discharge current, and from the large capacitance which is required for rapid development. ment the discharge during the existence of an ignition pulse. As a result of the slow recovery of the starting anode potential, the tube may be insensitive for a time which is several times longer than the deionization time.
The invention provides an arrangement in which the potential of the firing electrode can quickly reach the value required for a next firing, despite the large time constant of the firing anode circuit.
In an assembly comprising a cold cathode glow discharge tube and an ignition anode, in accordance with the invention, all of the load resistance of the tube or a part of this resistance is inserted into the cathode circuit, d 'such that immediately after the discharge has been extinguished, the initiating anode is maintained, by the cathode and the main discharge, at a potential which is required for re-initiation, the time constant of the. cathode circuit being significantly smaller than that of the firing anode circuit.
Upon initiation of a discharge, the potential of the initiating anode first decreases as a result of the inserted resistance, but the potential of the main cathode increases as a result of the inserted resistance in the cathode circuit. ; the potential of the starting anode then increases as a result of the discharge, and the various magnitudes can be chosen so that just before the extinction of the main discharge, the starting anode has reacquired the potential longed for. Preferably, the assembly is self-extinguishing and the cathode circuit comprises a parallel assembly of a resistance and a capacitor, the time constant of which is less than 1/5 of that of the starting circuit.
Preferably, a rectifier is inserted in the conductor of the starting anode, which is brought to a fixed voltage, so that the starting anode cannot acquire a voltage high enough to cause spontaneous restarting.
The assembly according to the invention can advantageously be used with a tube as described in the patent of the same date of the Applicant entitled "Cold cathode glow discharge tube", a tube in which there is provided between the 'anode and cathode a deionization screen to which more than half of the discharge path is parallel and which can be inserted
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one way such that as a result of the increase in the potential of the catho- deil constitutes the most negative electrode at the time of extinction.
The description of the appended drawing, given by way of non-limiting example, will make it clear how the invention can be carried out, the particularities which emerge both from the text and from the drawing being, of course, part of it. 'invention.
Fig. 1 is a circuit diagram for the amplification of pulses obtained using a Geiger-Müller counter tube.
Figo 2 is an assembly diagram comprising a tube with a deionization screen, as described in the aforementioned patent.
In fig. 1, the glow discharge tube is indicated by lo The anode 3 is connected to the positive pole of the voltage source through the parallel connection of a resistor 5 and a capacitor 6.
The cathode 2 is connected to the negative pole of the voltage source by the parallel connection of a resistor 7 and a capacitor 8, the starting anode 4 is connected by means of a capacitor, at the negative pole of the voltage source, and with the aid of a potentiometer, formed by resistors 10 and 11, which bypasses the voltage source, the electrode 4 acquires a voltage such, with respect to at cathode 2 that no discharge has yet taken place.
The various elements of the assembly are chosen so that the discharge is self-extinguishing, so that in the absence of ignition pulses, the potential of the anode and that of the cathode are respectively equal to that. positive pole and negative pole of the voltage source. When a positive ignition pulse arrives at terminal 12, the ignition voltage between electrodes 2 and 4 is exceeded, which initiates first the auxiliary discharge and then the main discharge.
The capacitor 9 is discharged to a voltage of value equal to the operating voltage between the cathode and the anode of the ignition.
If the cathode line did not contain a charge, the starting electrode 4 should resume when the main discharge is switched off, its initial potential in a time which is determined by resistors 10 and 11 and capacitor 9. time which is necessarily quite long. It is only when the priming bark has returned to its initial potential that maximum sensitivity is again obtained.
The presence of the charge of the cathode in accordance with the invention causes the potential of the cathode to increase during the main discharge, which causes the charging of the capacitor 8. The voltage of the starting anode increases with increasing frequency. that of the cathode and the values of the various elements can easily be chosen so that the starting anode acquires its resting potential. When the discharge goes out, the cathode voltage drops rapidly since the time constant of the combination of resistor 7 and capacitor 8 is small compared to the time constant of capacitor 9 and corresponding resistors.
The tube therefore resumes its highly sensitive state more quickly
In fig. 29 The glow discharge tube 20 has a main cathode 21, a firing cathode 22 and a deionization screen 23 with an opening, as well as a firing anode 24 and a main anode 25.
The cathode 21 is connected to the negative pole of a voltage source by the parallel connection of a resistor 26 and a capacitor 27, while the anode 25 is connected to the positive pole of the voltage source by
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the intermediary of a resistor 28 shunted by a capacitor 29,
The firing cathode is connected to the negative pole of the voltage source - by a resistor 30 and a capacitor 31 to a terminal 32 from which can be applied negative firing pulses, as described for example in the patent no. 515 * 998. of December 3, 1952. The ignition anode
24 is connected, via a resistor 35, to the positive pole of the voltage source and, via a capacitor 36, to the negative pole.
the auxiliary anode 24 is connected, via a rectifier 34, to terminal 33 to which the fixed voltage V is applied.
The rectifier 34 prevents the voltage of the starting anode 24 from being taken, by the main discharge, to a value higher than that of the voltage of terminal 33.
A potentiometer, formed by resistors 37 and 38, is used to bring to the screen 23 the voltage which, preferably, is practically equal to that of the equipotential surface in which the screen is located or to the average of these surfaces. Generally, this voltage is about 100 V.
When no firing pulse is applied to the firing cathode 22, a prior current, of constant low intensity, flows between the firing anode 24 and a firing cathode 22, the anode of initiation acquiring a voltage which is slightly less than Vc. When a negative firing pulse is applied to the firing cathode 22, the capacitor 36 discharges to the main cathode 21, which causes the discharge between the cathode 21 and the anode 25. As a result By connecting a resistor and a capacitor in parallel, both in the anode circuit and in the cathode circuit, the discharge very strongly reduces the voltage difference between the anode and the cathode, up to until the extinguishing voltage is reached, which causes the discharge to self-extinguish.
The capacitance of the capacitor 27 and the value of the resistor 26 are chosen so that at the time of extinction, the screen 23 is negative with respect to the cathode. The latter promotes deionization as a result of the greater speed acquired by the ions and the shorter distance to be covered.
The potential of the cathode having increased, the potential of the starting anode 24 remains quite high, given that this anode is coupled to the cathode by the discharge, with this reserve however that, due to the presence of the rectifier 34, the potential of 24 can never exceed V.
The advantage, however, is that after the discharge has been extinguished, the ignition anode immediately returns to the potential required for the initiation of a discharge, even when the voltage difference between the cathode and the anode is still insufficient to cause the initiation of a new main discharge. The time constant of the firing cathode circuit is smaller than that of the main cathode, while the time constant of the firing anode is precisely greater than that of the main anode.