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La présente invention concerne les appareils à décharge électronique et plus spécialement des appareils à décharge électronique convenant particulièrement pour être utilisés avec des circuits imprimés.
En technique courante du circuit imprimé,1-'introduction de sockets de tubes électroniques dans les circuits imprimés présen- te des difficultés d'alignement considérables et entraîne en outre des pertes de temps et des dépenses. Par exemple, les sockets des tubes électroniques à neuf broches doivent être soigneusement alignés par rapport à neuf lamelles radiale?' prévies sur la plaque àcircuit imprimé et neuf connexions soudées doivent être faites sux pattes du socket. Il arrive fréquemment qu'une ou plusieurs de ces connexions s'avèrent par après lâches ou erronées, ce qui a
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pour résultat d'occasionner des coupures dans le circuit.
En outre, quand on utilise des sockets, l'axe du tube électronique est perpendiculaire au plan de la plaque portant le circuit imprimé et le tube électronique dépasse considérablement la plaque en hauteur, ce qui entraîne une mauvaise utilisation de l'espace disponible. Par sa position en porte à faux, le tub3 électronique est fortement sujet aux vibrations, ce qui limite les vibrations que le tube peut supporter, spécialement dans le '.le matériel militaire.
D'autre part, le socket du tube introduit des capacités, selfs et couplages supplémentaires' qui occasionnent du ronflement, d'autres difficultés d'induction et des pertes
De façon générale, l'invention concerne un appareil à décharge électronique qui n'exige pas de socket et se prête facilement au montage automatique.
L'invention a donc pour but de procurer un appareil à décharge électronique perfectionné n'exigeant pas de socket.
La présente invention consiste en un appareil à décharge électronique avec une enveloppe contenant une structure d'électrodes interne et au moins quatre conducteurs traversant l'enveloppe, caractérisé en ce que cette enveloppe comprend une première partie d'extrémité et une seconde partie d'extrémité ainsi qu'une première partie d'enveloppe, et une seconde partie d'enveloppe, la première partie d'enveloppe ayant une partie en creux et un bord périphérique voisin de et entourant cette partie en creux, la première partie d'enveloppe et la seconde partie d'enveloppe étant scellées hermétiquement l'une à l'autre à l'endroit de ce bord à l'aide d'un scellement,la structure d'électrodes interne étant au moins partiellement logée dans la partie en creux,
les conducteurs passant de l'intérieur à l'extérieur de l'enveloppe avec au moins une partie de chacun des conducteurs traversant le scellement, une première partie du scellement étant logée dans la première partie d'extrémité de l'enveloppe
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et une seconde partie du scellement étant logée dans la seconde partie d'extrémité de l'enveloppe, et au moins deux des conducteurs traversant la première partie du scellement tandis que les conducteurs restants traversent la seconde partie du scellement.
Plusieurs formes d'exécution de l'invention sont représen- tées, à titre d'exemple, auxdessins annexés;, dans lesquels :
La figura 1 est une vue perspective d'une partie d'enve- loppe suivant une forme d'exécution de l'invention.
La figure 2 est une vue en plan d'un appareil à décharge électronique partiellement assemblée suivant une forme d'exécution de l'invention.
La figure 3 est une coupe suivant la ligne III - III de l'appareil représenté à la figure 2 avec, en plus, une partie d'enveloppe supérieure.
La figure 4 est une autre coupe suivant la ligne IV - IV de l'appareil représenté à la figure 2 avec, en plus, une partie d'enveloppe supérieure.
La figure 5 est une vue perspective d'un flasque métallique qui peut être inséré dans le scellement d'un appareil à décharge électronique, suivant une forme d'exécution de l'invention.
La figure 6 est une vue perspective d'une triode à enveloppe de forme rectangulaire construite suivant une forme d'exécution-de l'invention.
La figure 7 est une vue en plan d'une p entode partiellement assemblée avec une enveloppe de forme semblable à celle représentée à la figure 6..
La figure 8 est une coupe suivant les lignes VIII - VIII de la pentode partiellement assemblée représentée à la figure 7.
La figure 9 est une vue en plan d'une double triode partiellement assemblée avec une enveloppe de forme carrée.
La figure 10 est une coupe suivant les lignes X - X de la double triode partiellement assemblée représentée à la figure 9.
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La figure 11 est une vue perspective d'une double triode avec une enveloppe de forme circulaire construite suivant une forme d'exécution de l'invention.
La figure 12 est une vue en plan d'une forme d'exécution de l'invention adaptée aux circuits imprimés.
La figure 13 est une vue en bout d'un appareil à décharge électronique construit suivant une forme d'exécution de l'invention dans laquelle l'appareil à décharge électronique est placé dans une ouverture d'une plaque à circuit imprimé.
La figure 14 est une vue perspective d'une forme d'exécution de l'invention adaptée à un circuit imprimé.
La figure 15 est une vue perspective d'une autre forme d'exécution de l'invention adaptée à un circuit imprimé.
La figure 16 est une vue en bout d'un appareil à décharge électronique construit suivant une forme d'exécution de l'invention, avec une extrémité de l'enveloppe arrachée.
La figure 17 est une vue en perspective et décomposée de parties d'un appareil à décharge électronique construit suivant la présente invention, et
La figure 18 est une vue perspective d'un appareil à décharge électronique construit suivant une forme d'exécution de l'invention, avec une extrémité de l'enveloppe arrachée.
Suivant la présente invention, l'enveloppe d'un appareil à décharge électronique peut se composer de parties d'enveloppe 11 avec des creux et des rebords comne représenté à la figure 1.
Les parties d'enveloppe 11, qui peuvent être en verre si on le désire, sont pourvues de plusieurs rainures permettant de connecter diverses parties de l'appareil à décharge électronique à l'extérieur de l'enveloppe. La figure 1 représente, à titre d'exemple, une rainure pour la tubulure d'évacuation 13, des rainures pour les conduc 'leurs du filament 15 et des rainures pour les conducteurs des élec- troies 17. Les lignes en trait de chaînette indiquent l'emplacement
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éventuel d'intercalaires 21, de préférence en une matière comme le mica, à l'intérieur de l'enveloppe 11. Comme la figure le montre, les intercalaires 21 peuvent être facilement maintenus en place à l'aide de pièces de fixation 19.
Si on le désire, la partie d'enveloppe peut être pourvue de rainures de localisation des intercalaires 21, quoique les pièces de fixation 19 peuvent s'avérer préférables s'il est difficile de faire des rainures d'une largeur inférieure à 0,005 pouce (0,13 mm). Les intercalaires 21 peuvent aussi être maintenus en place par un léger excès de la matière utilisée pour sceller les parties d'enveloppe l'une à l'autre, comme décrit plus loin. La figure représente aussi les parties de rebord 20 de la partie d'enveloppe 11.
La partie d'enveloppe 11 représentée à la figure 1 convient pour une triode et a une forme générale rectangulaire. Comme décrit plus loin, on peut apporter de nombreuses modifications à la partie d'enveloppe 11 et l'adapter à une pentode, à une double triode,, etc...
Un appareil à décharge électronique suivant la présente invention peut être construit comme représenté aux figures 2 à 4.
Une structure d'électrodes complète, qui peut être de forme classique, est montée de la façon voulue et placée dans une partie d'enve- loppe 11 qui a été préalablement logée dans.un support d'enveloppe 23. La structure d'électrodes peut comprendre une cathode 35, une anode 39 et un grille (non représenté). Les supports de grille 37 sont, représentés.
Dans la forme d'exécution considérée, les conducteurs de filament de cathode 27 quittent l'enveloppe par une extrémi- té de celle-ci tandis que les conducteurs d'électrode comprenant un conducteur de cathode 29, un conducteur de grille 31 et. un conducteur d'anode 33, quittent l'enveloppe par son autre extrémité.Cette disposition particulière des conducteurs a l'avantage de réduire la capacité Interne d'entrée du tube, puisque le couplage entre les conducteurs de filament 27 et le conducteur de grille de commande
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31 est pratiquement réduit à zéro. Le ronflement dû à l'induction des conducteurs de filament 27 sur le conducteur de grille de com- mande 31 est aussi notablement réduit.
En outre, les bornes de la partie active du circuit sont groupées à une extrémité de l'enveloppe ce qui les rend facilement reconnaissables et facilite le raccorde- ment et la soudure aux connexions correspondantes. Les conducteurs de filament de chauffage 27 de différents appareils à décharge électronique peuvent être dirigés vers un fil commun de filament du circuit imprimé, ce qui réduit encore les inductions et simplifie en général la disposition des circuits- Comme représenté, les inter- calaires 21 peuvent être glissés dans des rainures, pour intercalai- res, 22 pratiquées dans la partie d'enveloppe 11. Une tubulure d'évacuation 25 est logée dans la rainure 13 prévue à cet effet.
Les figures 3 et 4 sont des coupes de la figure 2 respecti veinent suivant les .lignes III - III et IV - IV, auxquelles on a ajouté une partie d'enveloppe 11'. Cette dernière, qui peut être identique à la partie d'enveloppe précitée, est alors scellée à la partie d'enveloppe 11. Dans une forme d'exécution de l'invention, la matière de scellement .est de la soudure .de verre ayant un point d'utilisationnettement inférieur au point de ramollissement de la matière d'enveloppe. Une fois la soudure appliquée, l'appareil à décharge électronique est mis dans un four èt porté à une tempéra- ture comprise'entre 450 C. et 550 C. pour 8 à 10 minutes.
Dès que la soudure se ramollit; on met la tubulure d'évacuation 25 en communi- cation avec une pompe à vide et on fait le vide pendant 3 minutes jusqu'à obtention du degré de vide voulu' qui, grâce à la pression atmosphérique extérieure, fait que les deux parties d'enveloppe 11, 11' compriment fortement la soudure ramollie de façon à obtenir un scellement hermétique.On réduit alors la température et l'appareil à décharge électronique peut être enlevé du support d'enveloppe 23.
Le processus d'évacuation est maintenu pendant 10 minutes, au cours desquelles les parties métalliques sont dégazées et la cathode ac- tivée, la tubulure d'évacuation 25 étant finalement pincée. Si on
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le désire, on peut introduire, pendant le chauffage initial, un gaz inerte comme l'argon par l'intermédiaire de la tubulure 25 de façon à éviter l'oxydation des parties métalliques de la structure d'élec- trodes. Il est important que la soudure de verre utilisée ait une température d'utilisation inférieure à la limite d'élasticité du verre dont se compose la partie d'enveloppe 11, afin d'éviter d'in- troduire des tensions internes dans celle-ci.
En outre, le coeffi- cient de dilatation thermique de la soudure de verre doit être très voisin des coefficients des différents conducteurs et de celui de l'enveloppe même; Par exemple, il a été constaté qu'un verre à base de soude. et de chaux ayant une limite d'élasticité à 478 C.,un coefficient de dilatation thermique de 92 x 10-7par C., une tempé- rature de travail de 1000 C et un point de ramollissement de 696 C, peut être utilisé comme matière d'enveloppe avec une soudure de verre de scellement ayant un point de ramollissement de 440 C et un coefficient de dilatation thermique de 84 x 10-7 par C.
L'expérien- ce a montré qu'une matière connue sous le nom de dumet (alliage de 42% de nickel et 58% de fer cuivré) peut être utilisée cornue matière des différents conducteurs avec les matières précitées. Un autre alliage convenant comme matière pour les conducteurs se compose de 42% de nickel, 6% de Qhrome et 52% de fer.
Une autre combinaison convenable consiste en l'utilisation comme matière d'enveloppe, d'un verre ayant une limite d'élasticité à 459 C et un coefficient de dilatation thermique de 101 x 10-7 par C. Une soudure de verre de scellement convenable peut avoir un coefficient de'dilatation thermique de 101 x 10-7 par C. et. un point de ramollissement à 425 C. On a pu utiliser, avec ces matières, des conducteurs convenables faits d'alliages chrome-nickel ou de dumet. On peut utiliser d'autres matières d'enveloppe, comme du verre dur ou des céramiques avec des matières de scellement con- venables.
Il a aussi été constaté que les résines époxy conviennent comme matières de scellement. Ces résines époxy sont des glycidyl
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polyéthers et peuvent être préparées en faisant réagir des quanti- tés déterminées d'au moins un phénol polyhydrique et au moins une épihalohydrine dans un milieu alcalin. Les phénols convenant pour la préparation d'époxydes polymères résineux de ce genre comprennent ceux ayant au moins deux groupes hydroxy-phénoliques par molécule.
Les phénols polynucléaires convenant particulièrement bien compren- nent ceux dont les noyaux de phénol sont réunis par des liaisons de carbone comme par exemple, le 4.4'- dihydroxy-diphényl-diméthyl- méthane (dénommé ci-après bi-phénol "A") et le 4.4'- dihydroxy- diphényl-méthane. On peut mélanger aux phénols polynucléaires préci- tés, les phénols polynucléaires dont les noyaux de phénol sont réunis par des¯ liaisons de soufre comme, par exemple, le 4,4'- dihydroxy-diphényl-sulfone.
Quoiqu'on préfère utiliser de l'épichlorohydrine, comme épihalohydrine, dans la préparation des matières constituantes des époxydes polymères résineux de la présente invention, on peut aussi utiliser avantageusement des homologues -comme, par exemple, l'épi- broiaohydrine et semblables*
On utilise., dans la préparation des époxydes polymères résineux, de l'alcali aqueux qui se combine avec l'halogène de l'épihalohydrien mise en réaction. La quantité d'alcali utilisée doit être en substance équivalente à la quantité d'halogène présente et, de préférence, en léger excès de celle-ci.
On peut utiliser des mélanges aqueux d'hydroxydes de métaux alcalins, comme l'hydroxyde de potassium et de lithium, quoiqu'il soit préférable d'utiliser de l'hydroxyde de sodium à cause de son p,rix relativement bas.
@ @ L'époxyde polymère résineux ou glycidyl- polyéther d'un phénol dihydrique convenant à la présente invention, a une équiva- lence 1. 2 - époxy supérieure à 1,0. Par équivalence époxy on entend le nombre moyen de groupes 1.2-époxy
EMI8.1
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contenu dans la molécule moyenne de glycidyl-éther* Du fait du pro- . cédé de préparation des glycidyl-polyéthers et de ce qu'ils cons- tituent ordinairement un mélange de constituants chimiques ayant des poids moléculaires un peu différents et contenant certains constituants dans lesquels les radicaux extrêmes se trouvent sous forme hydratée, l'équivalence époxy du produit de la réaction n'est pas'nécessairement le nombre entier 2,0. Cependant, dans tous les cas,
elle a une valeur supérieure à 1,0. L'équivalence 1.2-époxy des polyéthers est donc comprise entre 1,0 et 2,0.
Les éppxydes polymères résineux ou glycidyl-polyéthers convenant à la présente invention peuvent être préparés en mélangeant et en faisant réagir de une à deux proportions molaires d'épihalohydrine, de préférence de l'épichlorohydrine, et environ une proportion molaire de bi-phénol "A" en présence d'au moins un excès stoechiométrique d'alcali basé sur la quantité d'halogène.
Les résines époxy peuvent être appliquées aux rebords 20 de la partie d'enveloppe 11 sous la forme d'une poudre ou d'une pâte. La matière se ramollit par échauffement et le scellement est obtenu d'une façon semblable au scellement précité de la soudure de verre. Les résines aux silicones se sont avérées des matières de scellement convenables aussi* Ces résines ont des points de polymérisation notablement inférieurs au point de ramollissement de la matière d'enveloppe.
Cependant, comme ces résines époxy et résines aux silicones peuvent ne pas être portées à une température suffisante pendant le procédé de dégazage, il a parfois été jugé préférable d'insérer un flasque métallique 41 semblable à celui représenté à la figure 5 entre les deux parties d'enveloppe 11 avant leur scellement. Ce flasque 41 doit être fait en une matière bonne conductrice de la chaleur, par exemple l'aluminium, le cuivre, l'argent ou le molyb- .dène. Le flasque 41 est recouvert sur ses deux faces avec de la résine.aux points de contact avec les rebords 20 des parties d'enveloppe 11. Le scellement est obtenu en appliquant de la
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chaleur et de la pression comme déjà décrit.
Pendant le dégazage, le flasque métallique 41 est refroidi de façon à maintenir la tempéra- ture de la résine de scellement considérablement en-dessous de la température atteinte par endroits par les parties d'enveloppe 11.
Cette réfrigération peut être obtenue en garnissant le flasque métallique 41 d'ailettes convenables refroidies à l'eau ou à l'air.
Le flasque 41 enlève donc la chaleur du scellement résineux et constitue.aussi une fraction étroite de la partie 11 voisine du scellement. Il se peut qu'une portion de la surface en verre de la partie d'enveloppe 11 voisine du scellement ne soit pas convenable- ment dégazée à cause de cette réfrigération, mais comme il ne s'agit que d'une très petite fraction de la paroi intérieure des parties
11, ceci ne peut avoir d'influence notable sur la qualité du tube.
On peut d'ailleurs., comme décrit plus loin, utiliser un getter pour enlever les gaz restants.
Comme la figure 5 le montre, le flasque métallique 41 peut être pourvu de rainures 43 pour les conducteurs d'électrodes, de rainures 45 pour les conducteurs de filament et d'une rainure 47 pour la tubulure d'évacuation. On peut utiliser divers genres de supports d'intercalaires, comme le support 49 à encoche et le support à languettes 51. Il y a aussi le support 55 faisant corps avec le flasque. Si on le désire, le flasque métallique 41 peut être pourvu de petites saillies intérieures pouvant être ubilisées de différentes manières, comme support de getter p'ar exemple. Il peut être intéressant d'utiliser des conducteurs "préisolés" pour empêche! un contact direct entre le flasque métallique 41 et les conducteurs.
Les conducteurs préisolés sont réalisés en introduisant une partie d'un fil conducteur ordinaire dans un manchon de verre, 'cette opération pouvant se faire sur machine automatique. Il peut aussi être utile d'utiliser le flasque métallique 41 avec de la soudure de -scellement ou avec des scellements à base d'autres' matières.
Il est aussi possible d'utiliser ce genre de flasque métallique de réfrigération dans un tube à rayons cathodiques, au
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moment du scellement de la face avant au reste de l'enveloppe. Dans ce cas, des saillies intérieures peuvent être utilisées comme contacts de seconde anode-
Il a été constaté qu'un léger réchauffement d'un conducteur scellé dans une résine époxy peut provoquer occasionnellement une fuite d'air dans le scellement. Afin d'y remédier, il peut parfois être intéressant d'utiliser, comme conducteurs, des fils préisolés.
Si on ne désire pas utiliser un flasque métallique 41 ,le scellement résineux peut être autrement refroidi, par exemple à l'air comprimé ou en mettant le scellement en contact avec un conduo teur de la chaleur refroidi, 'ou en combinant ces deux moyens.
Il est parfois jugé utile, surtout si la matj.ère d'enveloppe a un point de fusion relativement bas, de ne pas porter la, partie d'enveloppe 11 au delà d'une température convenable pour la matière de scellement. En chauffant à cette température comparativement peu élevée, la pellicule d'humidité recouvrant la paroi intérieure de la partie d'enveloppe 11 et d'autres gaz occlus ne sont que partiellement enlevés. Il en résulte la production a'une certaine quantité de'gaz durant la vie du tube, le getter ordinaire pouvant être incapable d'éliminer ce gaz. L'expérience à montré que cette pellicule d'humidité peut être enlevée du verre par bombardement à l'aide-de particules chargées, comme des électrons ou des ions., ou par un échauffement modéré. Ces deux procédés sont plus rapides sous pression réduite.
Pour éliminer l'humidité, la paroi interne de la partie d'enveloppe peut être recouverte d'une couche métallique convenable. Cette couche doit, de préférence, présenter de l'affinité à la vapeur d'eau afin que l'humidité disparaisse par combinaison chimique. 11 se produit alors un oxyde métallique et de l'hydrogène. Il s'est aussi avéré utile de recouvrir les parties 'du scellement afin que la matière de scellement ne se décompose pas pendant le bombardement par les particules. Cette couche métallique '
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de protection peut être déposée par évaporation à une température inférieure à la température maximum atteinte par l'enveloppe pendant le dégazage.
Des matières convenables qui réagissent facilement avec l'eau et ne réagissent pas avec le scellement résineux tout en ayant une tension de vapeur suffisamment faible sont le magnésium, le calcium, le lithium, le zirconium, l'Eafnium, le titane, l'alu- minium, le zinc, le manganèse et le vanadium. Cette couche métalli- que de protection peut être reliée électriquement.à la cathode ou à une autre électrode mise à la terre.
@ L'hydrogène libéré durant l'opération précitée peut être éliminé par un getter pour hydrogène qui est déposé par évaporation sur l'enveloppe après scellement et pinçage de la tubulure. Comme getters d'hydrogène, on peut citer les béryllium, thorium, cerium, anthane, tantale, columbium, zirconium et titane. Il va de soi que la couche métallique de protection et les getters pour hydrogène ne sont pas limités aux matières précitées.
La figure 6 donne une vue perspective d'une triode ache- vée 57 utilisant une enveloppe de forme rectangulaire suivant une forme d'exécution de l'invention. On y voit, aussi une tubulure d'évacuation 59 après pinçage et des conducteurs de filament 27 quit- tant l'enveloppe à une extrémité, tandis que les conducteurs d'élec- trode 61 quittent l'enveloppe à l'autre extrémité. Comme la figure le montre, les deux parties d'enveloppe 11 utilisées.dans cette forme d'exécution sont identiques. Cependant, si on le désire, des parties d'enveloppe différentes.peuvent être utilisées dans cette forme d'exécution ou dans d'autres.
Les figures 7 et 8 représentent une pentode partiellement assemblée 63 utilisant une enveloppe de forme rectangulaire. Sur la figure 7, une partie d'enveloppe n'a pas été montée et la partie d'enveloppe 11 restante est représentée avec une tubulure d'évacua- -tion 59 pincée. Les conducteurs du filament de chauffage 27 quittent l'enveloppe à une extrémité tandis que l'autre extrémité est pourvue d'un conducteur d'anode 65, un conducteur dé cathode 67; un conduc-
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teur de grille de commande 69, un conducteur de grille-écran 61 et un conducteur de grille de suppression 73.
Cette disposition particulière des conducteurs s'est avérée avantageuse mais, si on le désire, divers conducteurs, dans cette forme d'exécution ou dans d'autres, peuvent quitter l'enveloppe à d'autres endroits du scellement. On peut y voir aussi une anode 75, une cathode 53, unegrille de suppression 77 et des écrans électrostatiques 58 et 60. Ces derniers,. qui peuvent être en' tôle métallique, réduisent le couplage entre l'anode 75 et la grille de commande à un minimum. Ces écrans 58 et 60 sont nécessaires si la pentode est utilisée dans un amplificateur M.F. ou H.F.
La figure 8 donne une coupe prise suivant les lignes VIII' VIII de la fi,gure 7, avec la partie d'enveloppe 11 et un intercalaire 21. On peut y voir aussi une cathode 79, une grille de commande 81, une grille-écran 83, une grille de suppression 77 et une anode 75.
Une autre forme d'exécution de l'invention, représentée aux figures 9 et 10, concerne une double triode partiellement assemblée avec'une enveloppe de forme carrée. Une tubulure d'évacuation pincée 59 et les conducteurs de filament 27 sortent à nouveau d'une extrémité de l'enveloppe, tandis que les autres conducteurs quittent l'enveloppe par l'autre extrémité. La structure d'électrodes a été placée dans une partie d'enveloppe ayant une tubulure d'évacuation pincée 59. On peut y voir la cathode 101, l'anode 105 ainsi que les supports de grille de commande 103. Un écran électrostatique 107 sépare les deux triodes.
Des conducteurs.de filament 27 quittent l'enveloppe par une extrémité tandis que les conducteurs de cathode 93, de grille de commande 95, d'anode 97 et d'un écran'électrosta- tique 99 sortent par l'autre extrémité. La coupe prise suivant la ligne X - X de la figure 9 et représentée à la figure 10, comprend une partie d'enveloppe 11, un intercalaire 21, l'écran électrostatique 1J7, l'anode 105, la cathode 101, la grille de commande 104 et les :apports de grille de commande 103.
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La figure 11 représente une autre forme d'exécution de l'invention, notamment une double triode 85 dans une enveloppe de form circulaire. Cette figure représente aussi les conducteurs de filament 27, les parties d'enveloppe 29 et les conducteurs restants 61. Une structure d'électrodes convenable pour ce type d'appareils a été décrite précédemment avec référence aux figures 9 et 10.
A titre d'exemples de dimensions déterminées réalisées, les dimensions de l'enveloppe de la triode représentée aux figures 1 à 4 et 6 peuvent être les suivantes : longueur, 1,5 pouce (38,1 mm) largeur, 15/16 pouce (23,8 mm.); hauteur, 0,62 police (15,7 mm.); diamètre du fil conducteur, 0,022 pouce (0,56 mm.) ; etespacement des axes des conducteurs d'électrode, 0,28 pouce (7,1 mm.).
Les dimensions de la pentode représentée aux figures 7 et 8 peuvent être les suivantes : longueur, 1-3/16 pouce (30,2 mm.);.largeur, 15/16 pouce (23,8 mm.) ; hauteur, 0,54 pouce (13,7 mm.); longueur, à l'exception de la pointe de la tubulure d'évacuation, 1-9/16 pouce (39,7 mm); diamètre du fil conducteur, 0,022 pouce (0,56 mm.); et espacement des axes des conducteurs d'électrode, 0,140 pouce (3,6 mm. ).
Les dimensions' de la double triode circulaire représentée à la figure 11 peuvent être les suivantes: diamètre de l'enveloppe, 1,25 pouce (31,8 mm.) ; diamètre plus pointe de la tubulure d'éva- cuation, 1-5/8 pouce (41,3 mm.); hauteur, 0,50 pouce (12,7 mm.); diamètre du-fil conducteur, 0,022 pouce (0,56 mm.); et espacement des axes des conducteurs d'électrode, 0,105 pouce (2,7 mm.).
Les dimensions de la double triode carrée représentée aux figures 9 et 10 peuvent être les suivantes : largeur, 1,25 pouce (31,8 msi.);' longueur, 1,1/8 pouce (28,6 mm.); longueur y compris la.pointe de la .tubulure d'évacuation, 1,5 pouce (38,1 mm.); hauteur ,0,50 pouce (12,7 mm.) ; diamètré du fil conducteur, 0,022 pouce (0,56 mm); et espacement des axes des conducteurs d'électrode, 0,125 pouce (3,2mm).
Il @a de soi que ces dimensions sont de simples exemples qui peuvent êtr: modifiés suivant les circonstances et ne limitent pas l'inven- tic 1.
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Comme précité, un avantage de l'utilisation de parties d'enveloppe ayant les formes représentées aux figures 1-11 réside en ce que' ces formes d'exécution.. se prêtent à la fabrication et à l'assemblage automatiques. Par exemple, on peut placer une structure, d'électrodes de type courant dans une partie d'enveloppe inférieure.
L'assemblage peut se compléter en recouvrant les électrodes d'une partie d'enveloppe supérieure que l'on scelle à la partie d'envelop- pe inférieure comme décrit ci-avant.
Si on le désire, la partie d'enveloppe inférieure peut servir de réceptacle dans lequel une machine d'assemblage dispose les différents éléments de la structure d'électrodes dans l'ordre voulu.
Les appareils à décharge électronique ont habituellement des éléments d'électrode qui sont maintenus dans les ouvertures pratiquées dans les intercalaire's. C'est pourquoi les éléments d'électrode reposent fréquemment, après assemblage, avec un certain jeu dans ces ouvertures, ce qui donne lieu à microphonie et à d'au- tres bruits en cours de fonc tionnement. En outre, si les éléments d'électrode sont vissés dans les ouvertures' des intercalaires, des déformations supplémentaires peuvent en découler. Les figures 16 à 18 représentent une forme d'exécution de l'invention permettant l'assemblage automatique des éléments d'électrode. Une partie d'en- veloppe 11 du'type précité contient des intercalaires de fond 141 localisés à volonté par des rainures ou des dispositifs de fixation des intercalaires.
Ces intercalaires de fond 141 sont pourvus de fentes pour dathode 165, de fentes pour languettes de grille 163 et de fentes pour languettes d'anode 167. Pendant l'assemblage automa- tique, une cathode 145 composée d'une partie à revêtement 147, d'une partie sans revêtement 149 et d'une patte de cathode 151, est logée dans la rainure ou encoche pour cathode 165. Ensuite, une grille 153 avec languettes de grille 155 est disposée de façon que les languettes de grille s'adaptent dans les encoches pour languettes
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de grille 163. Des intercalaires supérieurs 143 sont places ensuite comme représenté de façon à reposer sur les languettes de grille 155 et sur la cathode 145, et de façon à se trouver contre les intercalaires de fond 141.
On dispose ensuite l'anode 157 avec ses languettes 159 au-dessus de l'intercalaire de fond. L'anode 157 est construite de façon à pouvoir être comprimée latéralement et à se bloquer soi-même, par dilatation, dans les encoches 167 pour les languettes d'anoxie- Les languettes d'anode 159 sont ensuite repliées vers'le bas de façon à bloquer l'intercalaire supérieur 143, empêchant ainsi la cathode 145 et la grille 153 de vibrer* Des fils conducteurs, non représentés aux figures 16 ou 17, ont été préalablement attachés aux languettes des éléments d'électrode et traversent le scellement .d'enveloppe comme précité. Si on le désire, l'anode peut être terminée par une patte 161, comme représenté à la figure 18.
Les intercalaires inférieur 141 et supérieur 143 peuvent être en mica ou en une matière céramique.Le filament de cathode 169 est aussi représenté. On peut se rendre compte facilement que tous les éléments sont maintenus rigidement en place, évitant ainsi les bruits et les microphonies, la construction se prêtant d'autre part aisément à un assemblage automatique. Les figures 16 à 18 montrent une triode, mais le principe illustré peut s'appliquer tout aussi bien à d'autres tubes, la présente invention n'étant pas limitée aux constructions déterminées représentées.
Les figures 12 à 15 montrent comment un appareil à décharge électronique construit suivant l'invention, dans le cas considéré une pentode 119 avec une enveloppe de forme rectangulaire,peut être monté sur des plaques à circuits imprimés.Comme la figure 12 qui représente Isolément'de châssis 120 le montre, les conducteurs de filament 27 sont reliés à des conducteurs communs de chauffage 121. Une connexion d'entrée 123 est reliée à un conducteur de grille de commande 115, tandis qu'une connexion de sortie 125 est reliée à un conducteur d'anode 111 par l'intermédiaire d'un transformateur 121.
Dans la forme d'exécution considérée, la grille de suppression
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est reliée à la cathode à l'intérieur du tube et le conducteur commun cathode- grille de suppression 113 peut être mis directement à la terre ou relié à un fil de terre 127 par l'intermédiaire d'une résistance de polarisation de cathode 129. Le conducteur de grille écran peut être mis à la terre en alternatif par un condensateur 131 relié au fil de terre 127. La tubulure d'évacuation pincée 59 est aussi représentée.
, La figure 13 représente une pentode 119 introduite dans une ouverture d'une plaque à circuit imprimé 133. Cette forme d'exé- cution a l'avantage d'utiliser des conducteurs plus courts pour connecter les éléments de circuit et permet une meilleure utilisation de l'espace disponible. L'élément de châssis 120 représenté à. la figure 12 ou la forme d'exécution représentée à la figure 13 peuvent être utilisés de différentes manières,comme représenté aux figures 14 et 15. Sur la figure 14, les 'éléments de châssis 120 sont empilés et on utilise des conducteurs principaux de chauffage 135 et de terre 137.
Sur la figure 15, les éléments de châssis 120 sont nais côte à côte et des connecteurs 139 relient les conducteurs communs de chauffage 121 l'un à l'autre et les fils de terre 127 entre eux.
L'utilisation d'éléments de châssis 120 est une solution très souple de faible encombrement et de grande solidité. On supprime ainsi les câblages flottants et'les croisements entre.plaques à circuits imprimés.
Les parties d'enveloppe, comme celles représentées aux figures 1, 6 et 11, présentent l'avantage de pouvoir être fabriquées en série en grandes quantités à la presse. La précision mécanique des dimensions d'une partie d'enveloppe de .ce genre est donc meilleure que celle obtenue par le procédé habituel de soufflage du verve actuellement utilisé pour la fabrication des appareils à déc@arge électronique.
Du fait que ces parties d'enveloppe peuvent et: 3 produites à la presse, on peut prévoir un certain nombre de vr iantes comme les encoches pour la fixation des intercalaires, es qui augmente la solidité et le sûreté de fonctionnement du tube
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De façon, générale, grâce à se section rectangulaire, comme représenté aux figures 3, 8, 10 et 13, le tube peut être monté tout. près du circuit imprime ce qui permet une meilleure utilisation de l'espace disponible.
Le procédé de scellement présenté dans la présente désert tion peut être réalisé de façon très économique dans un four à tapis roulant à atmosphère inerte, comme l'argon, afin d'éviter l'oxydation des parties constituantes du tube. Il a aussi été constaté quesi la tubulure d'évacuation est habituellement en verre, la présente invention permet aisément l'utilisation d'une tubulure d'évacuation métallique.
Les tubes couchés sur des platines à circuits imprimés, comme représenté aux figures 12 à 15, peuvent être facilement blindés, l'enroulement d'un ruban métallique suffisant dans la plupart des cas. Quand la circulation d'air est faible, la chaleur de l'enveloppe peut être absorbée par un écran de chaleur disposé tout contre le tube et garni de dispositifs de réfrigération comme des ailettes ou relié au châssis. Comme on peut s'en rendre compte facilement, les conducteurs tubulaires des .appareils à décharge électronique de l'invention sont considérablement plus simples et moins coûteux que les conducteurs utilisés dans les tubes à socket ordinaires, parce qu'ils ne doivent pas être aussi robustes.
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The present invention relates to electronic discharge devices and more especially to electronic discharge devices particularly suitable for use with printed circuits.
In current printed circuit art, the introduction of electron tube sockets into printed circuits presents considerable alignment difficulties and furthermore results in wasted time and expense. For example, the sockets of the nine-pin electron tubes should be carefully aligned with respect to nine radial lamellae? ' on the printed circuit board and nine solder connections must be made on the socket legs. It often happens that one or more of these connections later turn out to be loose or in error, which has
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as a result of causing cuts in the circuit.
In addition, when using sockets, the axis of the electron tube is perpendicular to the plane of the plate carrying the printed circuit and the electron tube considerably exceeds the plate in height, resulting in poor use of the available space. By its cantilevered position, the electronic tub3 is highly susceptible to vibration, which limits the vibrations that the tube can withstand, especially in military equipment.
On the other hand, the tube socket introduces additional capacitors, chokes and couplings which cause hum, other induction difficulties and losses.
In general, the invention relates to an electronic discharge device which does not require a socket and easily lends itself to automatic assembly.
The object of the invention is therefore to provide an improved electronic discharge device which does not require a socket.
The present invention consists of an electronic discharge apparatus with a casing containing an internal electrode structure and at least four conductors passing through the casing, characterized in that this casing comprises a first end part and a second end part as well as a first casing part, and a second casing part, the first casing part having a recessed part and a peripheral edge adjacent to and surrounding this recessed part, the first casing part and the second casing part being hermetically sealed to each other at the location of this edge by means of a seal, the internal electrode structure being at least partially housed in the recessed part,
the conductors passing from the inside to the outside of the enclosure with at least a portion of each of the conductors passing through the seal, a first portion of the seal being accommodated in the first end portion of the enclosure
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and a second portion of the seal being housed in the second end portion of the casing, and at least two of the conductors passing through the first portion of the seal while the remaining conductors pass through the second portion of the seal.
Several embodiments of the invention are shown, by way of example, in the accompanying drawings ;, in which:
Figure 1 is a perspective view of a casing part according to one embodiment of the invention.
FIG. 2 is a plan view of a partially assembled electronic discharge apparatus according to one embodiment of the invention.
Figure 3 is a section on line III - III of the apparatus shown in Figure 2 with, in addition, an upper casing portion.
Figure 4 is another section taken on line IV - IV of the apparatus shown in Figure 2 with, in addition, an upper casing portion.
Figure 5 is a perspective view of a metal flange which can be inserted into the seal of an electronic discharge device, according to one embodiment of the invention.
Figure 6 is a perspective view of a rectangular shaped envelope triode constructed in accordance with one embodiment of the invention.
Figure 7 is a plan view of a partially assembled entode with an envelope similar in shape to that shown in Figure 6.
Figure 8 is a section on lines VIII - VIII of the partially assembled pentode shown in Figure 7.
Figure 9 is a plan view of a partially assembled double triode with a square shaped casing.
Figure 10 is a section taken along lines X - X of the partially assembled double triode shown in Figure 9.
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FIG. 11 is a perspective view of a double triode with a circular shaped envelope constructed according to one embodiment of the invention.
FIG. 12 is a plan view of an embodiment of the invention adapted to printed circuits.
Fig. 13 is an end view of an electronic discharge apparatus constructed in accordance with an embodiment of the invention in which the electronic discharge apparatus is placed in an opening of a printed circuit board.
FIG. 14 is a perspective view of an embodiment of the invention adapted to a printed circuit.
FIG. 15 is a perspective view of another embodiment of the invention adapted to a printed circuit.
Figure 16 is an end view of an electronic discharge apparatus constructed in accordance with one embodiment of the invention, with one end of the casing broken away.
Fig. 17 is a perspective and broken down view of parts of an electronic discharge apparatus constructed in accordance with the present invention, and
Figure 18 is a perspective view of an electronic discharge apparatus constructed in accordance with one embodiment of the invention, with one end of the casing cut away.
According to the present invention, the casing of an electronic discharge device may consist of casing parts 11 with recesses and rims as shown in Figure 1.
The casing parts 11, which may be glass if desired, are provided with several grooves for connecting various parts of the electronic discharge apparatus to the exterior of the casing. Figure 1 shows, by way of example, a groove for the discharge pipe 13, grooves for the conductors of the filament 15 and grooves for the conductors of the electrics 17. The chain lines indicate the location
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optional spacers 21, preferably of a material such as mica, inside the casing 11. As the figure shows, the spacers 21 can be easily held in place using fasteners 19.
If desired, the casing portion can be provided with locating grooves for spacers 21, although fasteners 19 may be preferable if it is difficult to make grooves less than 0.005 inch wide ( 0.13 mm). The spacers 21 can also be held in place by a slight excess of the material used to seal the envelope portions to each other, as described below. The figure also shows the flange portions 20 of the casing portion 11.
The envelope portion 11 shown in Figure 1 is suitable for a triode and has a generally rectangular shape. As described below, one can make many modifications to the envelope part 11 and adapt it to a pentode, a double triode, etc ...
An electronic discharge apparatus according to the present invention can be constructed as shown in Figures 2 to 4.
A complete electrode structure, which may be of conventional shape, is mounted as desired and placed in a casing portion 11 which has previously been housed in a casing holder 23. The electrode structure may include a cathode 35, an anode 39 and a grid (not shown). The grid supports 37 are, shown.
In the considered embodiment, the cathode filament conductors 27 leave the casing at one end thereof, while the electrode conductors comprising a cathode conductor 29, a grid conductor 31 and. an anode conductor 33, leave the casing at its other end. This particular arrangement of the conductors has the advantage of reducing the internal input capacitance of the tube, since the coupling between the filament conductors 27 and the grid conductor control
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31 is practically reduced to zero. The hum due to the induction of the filament conductors 27 on the control grid conductor 31 is also significantly reduced.
In addition, the terminals of the active part of the circuit are grouped together at one end of the casing which makes them easily recognizable and facilitates connection and soldering to the corresponding connections. Heating filament conductors 27 from various electronic discharge devices can be routed to a common wire of printed circuit filament, further reducing inductions and generally simplifying circuit layout. As shown, spacers 21 can be slipped into grooves, for interlayers, 22 made in the casing portion 11. A discharge pipe 25 is housed in the groove 13 provided for this purpose.
FIGS. 3 and 4 are sections of FIG. 2 respectively along lines III - III and IV - IV, to which a part of the casing 11 'has been added. The latter, which may be identical to the aforementioned casing part, is then sealed to the casing part 11. In one embodiment of the invention, the sealing material is glass solder having a point of use significantly lower than the softening point of the casing material. Once solder is applied, the electronic discharge device is placed in an oven and brought to a temperature between 450 ° C. and 550 ° C. for 8 to 10 minutes.
As soon as the solder softens; the discharge pipe 25 is brought into communication with a vacuum pump and a vacuum is made for 3 minutes until the desired degree of vacuum is obtained which, by means of the external atmospheric pressure, causes the two parts to drip. The shell 11, 11 'strongly compress the softened solder so as to obtain a hermetic seal. The temperature is reduced and the electronic discharge device can be removed from the shell holder 23.
The evacuation process is continued for 10 minutes, during which time the metal parts are degassed and the cathode activated, the drain tubing 25 being finally pinched. If we
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If desired, during the initial heating, an inert gas such as argon may be introduced through the tubing 25 so as to prevent oxidation of the metal parts of the electrode structure. It is important that the glass solder used has an operating temperature below the elastic limit of the glass of which the casing part 11 is composed, in order to avoid introducing internal stresses therein. .
In addition, the coefficient of thermal expansion of the glass weld must be very close to the coefficients of the various conductors and that of the casing itself; For example, it was found that a soda-based glass. and lime having a yield strength of 478 C., a coefficient of thermal expansion of 92 x 10-7 per C., a working temperature of 1000 C and a softening point of 696 C, may be used as casing material with a glass seal weld having a softening point of 440 C and a coefficient of thermal expansion of 84 x 10-7 per C.
Experience has shown that a material known as dumet (an alloy of 42% nickel and 58% copper-coated iron) can be used as a material for the various conductors with the above-mentioned materials. Another alloy suitable as a material for conductors consists of 42% nickel, 6% Qhrome and 52% iron.
Another suitable combination is to use, as the casing material, a glass having a yield strength of 459 C and a coefficient of thermal expansion of 101 x 10-7 per C. A suitable sealing glass weld can have a coefficient of thermal expansion of 101 x 10-7 per C. and. a softening point of 425 ° C. Suitable conductors made from chromium-nickel alloys or dumet have been used with these materials. Other shell materials, such as hard glass or ceramics with suitable sealants can be used.
It has also been found that epoxy resins are suitable as sealants. These epoxy resins are glycidyl
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polyethers and can be prepared by reacting determined amounts of at least one polyhydric phenol and at least one epihalohydrin in an alkaline medium. Suitable phenols for the preparation of such resinous polymeric epoxides include those having at least two hydroxy-phenolic groups per molecule.
Particularly suitable polynuclear phenols include those whose phenol rings are joined by carbon bonds, such as, for example, 4.4'-dihydroxy-diphenyl-dimethyl-methane (hereinafter referred to as bi-phenol "A") and 4.4'-dihydroxy-diphenyl-methane. Polynuclear phenols whose phenol rings are joined by sulfur bonds, such as, for example, 4,4'-dihydroxy-diphenyl-sulfone, can be mixed with the above-mentioned polynuclear phenols.
While it is preferred to use epichlorohydrin, as the epihalohydrin, in the preparation of the constituent materials of the resinous polymeric epoxides of the present invention, homologues can also be advantageously used, such as, for example, epibroiaohydrin and the like.
In the preparation of the resinous polymeric epoxides, aqueous alkali is used which combines with the halogen of the reacted epihalohydrate. The amount of alkali used should be substantially equivalent to the amount of halogen present and preferably in slight excess thereof.
Aqueous mixtures of alkali metal hydroxides, such as potassium lithium hydroxide, can be used, although it is preferable to use sodium hydroxide because of its relatively low value.
The resinous polymeric epoxide or glycidyl polyether of a dihydric phenol suitable for the present invention has a 1.2-epoxy equivalence greater than 1.0. By epoxy equivalence is meant the average number of 1.2-epoxy groups
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contained in the average molecule of glycidyl-ether * Due to the pro-. for the preparation of glycidyl polyethers and for the fact that they usually constitute a mixture of chemical constituents having somewhat different molecular weights and containing certain constituents in which the extreme radicals are found in hydrated form, the epoxy equivalence of the product of the reaction is not necessarily the integer 2.0. However, in all cases,
it has a value greater than 1.0. The 1.2-epoxy equivalence of the polyethers is therefore between 1.0 and 2.0.
The resinous or glycidyl-polyether polymeric oxides suitable for the present invention can be prepared by mixing and reacting one to two molar proportions of epihalohydrin, preferably epichlorohydrin, and about one molar proportion of bi-phenol "A "in the presence of at least a stoichiometric excess of alkali based on the amount of halogen.
The epoxy resins can be applied to the edges 20 of the casing portion 11 as a powder or a paste. The material softens on heating and the sealing is obtained in a manner similar to the aforementioned sealing of the glass weld. Silicone resins have been found to be suitable sealants as well. These resins have polymerization points significantly below the softening point of the shell material.
However, as these epoxy resins and silicone resins may not be brought to a sufficient temperature during the degassing process, it has sometimes been found preferable to insert a metal flange 41 similar to that shown in Figure 5 between the two parts. envelope 11 before sealing. This flange 41 must be made of a material which is a good conductor of heat, for example aluminum, copper, silver or molyb- .dene. The flange 41 is coated on both sides with resin at the points of contact with the flanges 20 of the casing parts 11. The seal is obtained by applying powder.
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heat and pressure as already described.
During degassing, the metal flange 41 is cooled so as to keep the temperature of the sealing resin considerably below the temperature reached in places by the casing parts 11.
This refrigeration can be obtained by lining the metal flange 41 with suitable fins cooled with water or with air.
The flange 41 therefore removes the heat from the resinous sealant and also constitutes a narrow fraction of the part 11 adjacent to the sealant. A portion of the glass surface of the casing portion 11 adjacent to the seal may not be properly degassed due to this refrigeration, but since this is only a very small fraction of the sealant. the inner wall of the parts
11, this cannot have a significant influence on the quality of the tube.
It is also possible, as described below, to use a getter to remove the remaining gases.
As Figure 5 shows, the metal flange 41 may be provided with grooves 43 for the electrode conductors, with grooves 45 for the filament conductors and with a groove 47 for the discharge tubing. Various types of insert supports can be used, such as notch support 49 and tab support 51. There is also support 55 integral with the flange. If desired, the metal flange 41 can be provided with small internal projections which can be used in various ways, as a getter support for example. It may be interesting to use "pre-insulated" conductors to prevent! direct contact between the metal flange 41 and the conductors.
The pre-insulated conductors are made by inserting part of an ordinary conductive wire into a glass sleeve, this operation being possible on an automatic machine. It may also be useful to use the metal flange 41 with sealant or with seals made from other materials.
It is also possible to use this kind of metal refrigeration flange in a cathode ray tube, at the
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when sealing the front face to the rest of the envelope. In this case, inner protrusions can be used as second anode contacts-
It has been found that slight heating of a conductor sealed in an epoxy resin can occasionally cause air leakage into the seal. In order to remedy this, it can sometimes be advantageous to use pre-insulated wires as conductors.
If it is not desired to use a metal flange 41, the resinous sealant can be otherwise cooled, for example with compressed air or by contacting the seal with a cooled heat conductor, or by a combination of these two means.
It is sometimes considered useful, especially if the casing material has a relatively low melting point, not to heat the casing portion 11 above a temperature suitable for the sealing material. By heating to this comparatively low temperature, the moisture film covering the inner wall of the casing portion 11 and other entrained gases are only partially removed. This results in the production of a certain amount of gas during the life of the tube, and the ordinary getter may be unable to remove this gas. Experience has shown that this film of moisture can be removed from glass by bombardment with charged particles, such as electrons or ions, or by moderate heating. These two processes are faster under reduced pressure.
To remove moisture, the inner wall of the casing portion may be covered with a suitable metallic layer. This layer should preferably have affinity to water vapor so that the moisture is removed by chemical combination. A metal oxide and hydrogen are then produced. It has also been found useful to cover portions of the sealant so that the sealant does not decompose during particle bombardment. This metallic layer '
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protection can be deposited by evaporation at a temperature below the maximum temperature reached by the casing during degassing.
Suitable materials which react easily with water and do not react with the resinous sealant while having a sufficiently low vapor pressure are magnesium, calcium, lithium, zirconium, Eafnium, titanium, aluminum. - minium, zinc, manganese and vanadium. This protective metal layer may be electrically connected to the cathode or to another earthed electrode.
@ The hydrogen released during the aforementioned operation can be removed by a hydrogen getter which is deposited by evaporation on the envelope after sealing and clamping of the tubing. As hydrogen getters, mention may be made of beryllium, thorium, cerium, anthan, tantalum, columbium, zirconium and titanium. It goes without saying that the protective metallic layer and the hydrogen getters are not limited to the aforementioned materials.
Figure 6 shows a perspective view of a completed triode 57 using a rectangular shaped envelope according to one embodiment of the invention. Also shown is an outlet tube 59 after clamping and filament conductors 27 leaving the shell at one end, while the electrode conductors 61 leave the shell at the other end. As the figure shows, the two casing parts 11 used in this embodiment are identical. However, if desired, different shell parts can be used in this or other embodiment.
Figures 7 and 8 show a partially assembled pentode 63 using a rectangular shaped envelope. In Figure 7, a casing portion has not been fitted and the remaining casing portion 11 is shown with a pinched discharge tubing 59. The conductors of the heating filament 27 leave the casing at one end while the other end is provided with an anode conductor 65, a cathode conductor 67; a driver
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control gate driver 69, a screen gate conductor 61 and a suppression gate conductor 73.
This particular arrangement of the conductors has been found to be advantageous but, if desired, various conductors, in this or other embodiment, can leave the casing at other locations of the seal. We can also see an anode 75, a cathode 53, a suppression grid 77 and electrostatic screens 58 and 60. The latter ,. which may be of sheet metal, reduce the coupling between the anode 75 and the control grid to a minimum. These screens 58 and 60 are required if the pentode is used in an M.F. or H.F. amplifier.
Figure 8 gives a section taken along the lines VIII 'VIII of fi, figure 7, with the casing part 11 and a spacer 21. We can also see a cathode 79, a control grid 81, a grid. screen 83, a suppression grid 77 and an anode 75.
Another embodiment of the invention, shown in Figures 9 and 10, relates to a double triode partially assembled with a square shaped envelope. A pinched discharge tubing 59 and filament conductors 27 exit one end of the casing again, while the other conductors exit the casing through the other end. The electrode structure was placed in a casing portion having a pinched discharge tubing 59. The cathode 101, the anode 105, and the control gate supports 103 can be seen there. An electrostatic screen 107 separates it. the two triodes.
Filament conductors 27 exit the shell at one end while cathode 93, control grid 95, anode 97 and electrostatic shield 99 conductors exit at the other end. The section taken along the line X - X of Figure 9 and shown in Figure 10, comprises a casing part 11, a spacer 21, the electrostatic screen 1J7, the anode 105, the cathode 101, the grid. control 104 and the: control grid inputs 103.
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FIG. 11 represents another embodiment of the invention, in particular a double triode 85 in an envelope of circular form. This figure also shows the filament conductors 27, the casing parts 29 and the remaining conductors 61. A suitable electrode structure for this type of apparatus has been described previously with reference to Figures 9 and 10.
As examples of determined dimensions achieved, the dimensions of the envelope of the triode shown in Figures 1 to 4 and 6 can be as follows: length, 1.5 inch (38.1 mm) width, 15/16 inch (23.8 mm.); height, 0.62 font (15.7 mm.); lead wire diameter, 0.022 inch (0.56 mm.); and centerline spacing of the electrode conductors, 0.28 inch (7.1 mm.).
The dimensions of the pentode shown in Figures 7 and 8 can be as follows: length, 1-3 / 16 inch (30.2 mm.) ;. width, 15/16 inch (23.8 mm.); height, 0.54 inch (13.7 mm.); length, except tip of waste tubing, 1-9 / 16 inch (39.7mm); lead wire diameter, 0.022 inch (0.56 mm.); and centerline spacing of the electrode conductors, 0.140 inch (3.6 mm.).
The dimensions of the circular double triode shown in Figure 11 may be as follows: shell diameter, 1.25 inch (31.8 mm.); diameter plus tip of exhaust tubing, 1-5 / 8 inch (41.3 mm.); height, 0.50 inch (12.7 mm.); conductive wire diameter, 0.022 inch (0.56 mm.); and centerline spacing of the electrode conductors, 0.105 inch (2.7 mm.).
The dimensions of the double square triode shown in Figures 9 and 10 may be as follows: width, 1.25 inch (31.8 msi.); length, 1.1 / 8 inch (28.6 mm.); length including tip of discharge tube, 1.5 inch (38.1 mm.); height, 0.50 inch (12.7 mm.); conductor wire diameter, 0.022 inch (0.56 mm); and centerline spacing of the electrode conductors, 0.125 inch (3.2mm).
It goes without saying that these dimensions are simple examples which can be modified according to the circumstances and do not limit the invention.
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As mentioned above, an advantage of using shell parts having the shapes shown in Figures 1-11 is that these embodiments lend themselves to automatic manufacture and assembly. For example, it is possible to place a structure of electrodes of the current type in a part of the lower casing.
The assembly can be completed by covering the electrodes with an upper casing part which is sealed to the lower casing part as described above.
If desired, the lower casing part can serve as a receptacle in which an assembly machine places the various elements of the electrode structure in the desired order.
Electronic discharge devices usually have electrode elements which are held in the openings in the spacers. This is why the electrode elements frequently rest, after assembly, with a certain play in these openings, which gives rise to microphony and other noises during operation. Furthermore, if the electrode elements are screwed into the openings of the spacers, additional deformations may result. FIGS. 16 to 18 represent an embodiment of the invention allowing the automatic assembly of the electrode elements. A part of the casing 11 of the aforementioned type contains bottom spacers 141 located at will by grooves or means for securing the spacers.
These bottom spacers 141 are provided with cathode slots 165, grid tab slots 163, and anode tab slots 167. During automatic assembly, a cathode 145 composed of a coated portion 147, of an uncoated portion 149 and a cathode tab 151, is seated in the cathode groove or notch 165. Next, a grid 153 with grid tabs 155 is disposed so that the grid tabs fit in. notches for tabs
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grid 163. Upper spacers 143 are then placed as shown so as to rest on the grid tabs 155 and on the cathode 145, and so as to be against the bottom spacers 141.
The anode 157 with its tabs 159 is then placed above the bottom insert. The anode 157 is constructed so that it can be compressed laterally and self-lock, by expansion, in the notches 167 for the anoxia tabs. The anode tabs 159 are then folded down so to block the upper interlayer 143, thus preventing the cathode 145 and the grid 153 from vibrating * Conductive wires, not shown in Figures 16 or 17, have been previously attached to the tabs of the electrode elements and pass through the seal. envelope as above. If desired, the anode can be terminated with a tab 161, as shown in Figure 18.
The lower 141 and upper 143 spacers may be of mica or a ceramic material. The cathode filament 169 is also shown. One can easily see that all the elements are held rigidly in place, thus avoiding noises and microphones, the construction also easily lending itself to automatic assembly. Figures 16 to 18 show a triode, but the principle illustrated can be applied just as well to other tubes, the present invention not being limited to the specific constructions shown.
Figures 12 to 15 show how an electronic discharge apparatus constructed according to the invention, in the considered case a pentode 119 with a rectangular shaped casing, can be mounted on printed circuit boards. As in Figure 12 which shows in isolation ' As shown in chassis 120, the filament leads 27 are connected to common heater conductors 121. An input connection 123 is connected to a control gate conductor 115, while an output connection 125 is connected to a anode conductor 111 through a transformer 121.
In the embodiment considered, the suppression grid
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is connected to the cathode inside the tube and the common cathode-suppression grid conductor 113 can be grounded directly or connected to a ground wire 127 through a cathode bias resistor 129. The screen grid conductor can be alternately grounded by a capacitor 131 connected to the ground wire 127. The pinched discharge tubing 59 is also shown.
Figure 13 shows a pentode 119 inserted into an opening of a printed circuit board 133. This embodiment has the advantage of using shorter conductors to connect the circuit elements and allows better use. of available space. The frame element 120 shown at. Figure 12 or the embodiment shown in Figure 13 can be used in different ways as shown in Figures 14 and 15. In Figure 14 the frame members 120 are stacked and main heating conductors are used. 135 and 137 earth.
In FIG. 15, the frame members 120 are born side by side and connectors 139 connect the common heating conductors 121 to each other and the earth wires 127 to each other.
The use of frame elements 120 is a very flexible solution of small size and great strength. This eliminates the floating cabling et'les crosses entre.plaques printed circuits.
The casing parts, like those shown in Figures 1, 6 and 11, have the advantage of being able to be mass-produced in large quantities by press. The mechanical precision of the dimensions of an envelope part of this kind is therefore better than that obtained by the usual method of blowing the verve currently used for the manufacture of electronic dec @ arge devices.
Due to the fact that these casing parts can and: 3 produced in the press, a certain number of vr iants can be provided, such as the notches for the fixing of the spacers, which increases the strength and the operating safety of the tube
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In general, thanks to its rectangular section, as shown in Figures 3, 8, 10 and 13, the tube can be assembled all. near the circuit prints which allows a better use of the available space.
The sealing process presented in the present description can be carried out very economically in a conveyor belt furnace with an inert atmosphere, such as argon, in order to avoid oxidation of the component parts of the tube. It has also been found that if the discharge pipe is usually made of glass, the present invention easily allows the use of a metal discharge pipe.
Tubes lying on printed circuit boards, as shown in Figures 12 to 15, can be easily shielded, the winding of a metal tape sufficient in most cases. When air circulation is low, heat from the casing can be absorbed by a heat shield placed close to the tube and lined with refrigeration devices such as fins or attached to the frame. As can easily be appreciated, the tubular conductors of the electronic discharge apparatuses of the invention are considerably simpler and less expensive than the conductors used in ordinary socket tubes, because they do not have to be so robust.
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