CH107724A - Method and device for controlling an electron discharge. - Google Patents

Method and device for controlling an electron discharge.

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CH107724A
CH107724A CH107724DA CH107724A CH 107724 A CH107724 A CH 107724A CH 107724D A CH107724D A CH 107724DA CH 107724 A CH107724 A CH 107724A
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Inc International Gene Company
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Gen Electric
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J25/00Transit-time tubes, e.g. klystrons, travelling-wave tubes, magnetrons
    • H01J25/34Travelling-wave tubes; Tubes in which a travelling wave is simulated at spaced gaps
    • H01J25/42Tubes in which an electron stream interacts with a wave travelling along a delay line or equivalent sequence of impedance elements, and with a magnet system producing an H-field crossing the E-field

Landscapes

  • Electron Sources, Ion Sources (AREA)

Description

       

  Procédé et dispositif pour la commande d'une décharge d'électrons.    La présente invention se rapporte à un  procédé pour la commande d'une décharge  d'électrons et à un dispositif pour la réali  sation de ce procédé.  



  Suivant ce procédé on engendre dans le  chemin de la décharge     d'électrons    qui sont  émis par une cathode linéaire un champ  magnétique dont les lignes de force entourent  la cathode et on fait varier l'intensité dudit  champ de manière à dépasser une valeur cri  tique à partir de laquelle ce champ fait     di-          minur,r    rapidement le courant de décharge.  



  Le dispositif pour la réalisation de ce  procédé présente la particularité que, dans  l'appareil à décharge d'électrons dans lequel  le procédé est mis en     oeuvre,    et qui comporte  une cathode linéaire et une anode disposée  autour de cette cathode, ladite cathode est  établie tant pour émettre des électrons que  pour conduire un courant devant produire le  champ magnétique qui sert à la commande  du courant d'électrons entre lesdites électrodes.  



       Il    existe déjà des appareils à décharge  d'électrons, appelés     "magnétrons",    dans les  quels le courant d'électrons entre la cathode    émettrice d'électrons et l'anode peut être  amené à varier ou à cesser par l'application  d'un champ magnétique : nous emploierons  le terme     "magnétronIl    pour tout appareil de  ce genre.

   On observera d'ailleurs que dans les       magnétrons    connus, pouvant être employés  par exemple comme     radio-détecteurs,    le  champ magnétique de commande est parallèle  à la cathode et est engendré par un enrou  lement électrique entourant le tube du     magné-          tron.    En supposant que, dans un magnétron,  le voltage de plaque, c'est-à-dire le vol  tage appliqué entre la cathode et l'anode soit  donné et que la valeur du champ magnéti  que soit progressivement augmentée depuis  zéro, le courant d'espace ou courant d'élec  trons dans le tube ne sera d'abord pas sen  siblement     affecté,    pour une série de valeurs  du champ magnétique ;

   puis, quand le champ  magnétique dépasse une valeur critique, dé  pendant des caractéristiques du dispositif et  du voltage appliqué, le courant d'électrons  diminue rapidement et finalement, pour une  valeur de champ suffisamment élevée, le cou  rant d'électrons devient zéro.      Dans les appareils connus, à cathode en  forme de filament de diamètre relativement  petit, le champ magnétique du courant de  chauffage peut être négligé.

   Par exemple,  dans un     radio-détecteur        "magnétr-oii"    du  type connu, la cathode en tungstène ayant  un diamètre d'environ 0,125 min, le courant  de chauffage est insuffisant pour réduire le  courant d'électrons, quelque faibles que puis  sent être les voltages appliqués,     eri    effet, les  vitesses initiales d'émission des électrons,  même quand aucun voltage n'est appliqué,  surmonteront la force de déviation du cou  rant normalement employé pour rendre le  filament incandescent.

   Le voltage de pla  que ayant à peu près à la valeur d'un volt,  le courant normal de chauffage dans un fila  ment d'un diamètre de 0,175 mm suffit pour  produire une diminution appréciable du cou  rant d'électrons, ce qu'on pourra appeler       l'effet        magnéto-restrictif.    D'une manière gé  nérale, le voltage nécessaire pour surmonter       l'f,ffet    magnéto-restrictif du courant requis  pour rendre     incandescent    un filament d'une  substance donnée;     toutes    autres conditions  étant égales, est sensiblement proportionnel  au cube du diamètre de la cathode.  



  Dans le dessin annexé, donné à titre  d'exemple  La     fig.    1 est une vue en perspective d'une  extrémité d'un appareil à décharge d'élec  trons disposé suivant l'invention ;  La     fig.    2 est un diagramme montrant la  relation     existant    entre le courant traversant  la cathode et le courant d'espace entre les  électrodes;  La     fig.    3 montre un dispositif pouvant  servir comme amplificateur ou comme     dou-          bleur    de fréquence;  La     fig.    4 représente une installation à  deux circuits munis chacun d'un appareil à  décharge     d'électrons    disposé suivant l'inven  tion ;

    La     fig.    5 est un diagramme se rapportant  au fonctionnement d'un des appareils de la       fig.    4 ;  La     fig.    6 montre le schéma d'une station  d'émission pour     radio-signalisation    avec un    appareil à décharge d'électrons établi suivant  l'invention ;  La     fig.    7 est un diagramme des varia  tions du champ magnétique et du     courant     d'électrons, dans des     magnétrons    employés  par exemple suivant les     fig.3    et 6.  



  Pour que dans un appareil à décharge  d'électrons     fonctionnant    avec les voltages de  plaque courants le courant de chauffage ait  une action considérable sur le courant d'es  pace, il faut employer une cathode en tung  stène ayant un diamètre plusieurs fois plus  grand que 0,175     nim.    Par exemple, pour (in  voltage de plaque d'environ 60 à 80 volts,  on obtient ledit     effet    si l'on emploie comme  cathode un fil en     tungstène    d'environ 1 mm  de diamètre. Lorsque les voltages appliqués  sont d'environ 1000 volts, le diamètre du  fil cathodique devra être d'environ 2,5 mm  et quand les voltages appliqués sont d'envi  ron 10,000 volts, un fil cathodique en tung  stène de 5 mm de diamètre sera requis.

    Lorsqu'on emploie urne matière pour la ca  thode qui possède une conductivité sensible  ment plus grande ou plus petite que le  tungstène, toutes autres conditions étant  égales, le diamètre requis du fil cathodique  variera cri sens inverse.  



  Pour porter les courants puissants dont  il s'agit, des connexions devront être dispo  sées de manière à obvier à un craquement  du scellement aux bornes de la cathode,  quand celle-ci se dilate ou se contracte. La       fig.    1 montre une partie terminale d'un tube  à     decharge    d'électrons disposé suivant l'in  vention, dans lequel la cathode 8 est reliée  à     ni)    conducteur 9 scellé dans l'enveloppe 10.  L'extrémité de la cathode, qui est de     pr6fé-          rence    formée de tungstène, est fixée dans  une douille de molybdène, laquelle est vissée  dans une boîte taraudée 11, de préférence  en cuivre.

   Un ressort en tungstène relie la  boîte 11 à une boîte similaire 12 à l'extré  mité voisine du conducteur 9. Eu outre, des  conducteurs flexibles en cuivre 13 servent à  interconnecter les boîtes 11 et 12 pour con  duire la plus grande partie du courant de  chauffage à la cathode 8. Une anode cylin-    
EMI0003.0001     
  
    drique <SEP> 14, <SEP> en <SEP> molybdéne, <SEP> cuivre, <SEP> tungstène <SEP> au <SEP> courant <SEP> fourni <SEP> par <SEP> ladite <SEP> batterie. <SEP> La
<tb>  ou <SEP> autre <SEP> métal <SEP> approprié <SEP> entoure <SEP> uniformé- <SEP> relation <SEP> entre <SEP> le <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> et <SEP> le
<tb>  :

  vent <SEP> la <SEP> cathode <SEP> 8. <SEP> Cette <SEP> anode <SEP> est <SEP> main- <SEP> courant <SEP> d'électrons <SEP> sera <SEP> mieux <SEP> comprise <SEP> à
<tb>  t-,nue <SEP> par <SEP> friction <SEP> à <SEP> l'intérieur <SEP> de <SEP> l'enveloppe <SEP> l'examen <SEP> de <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 7. <SEP> Le <SEP> champ <SEP> magnétique
<tb>  10 <SEP> par <SEP> l'intermédiaire <SEP> d'un <SEP> fil <SEP> enroulé <SEP> en <SEP> autour <SEP> de <SEP> la <SEP> cathode <SEP> 8, <SEP> engendré <SEP> par <SEP> la
<tb>  hélice <SEP> 15.

   <SEP> A <SEP> l'extrémité <SEP> opposée, <SEP> le <SEP> tube <SEP> pré- <SEP> source <SEP> de <SEP> courant <SEP> continu <SEP> 18 <SEP> est <SEP> représenté
<tb>  sente <SEP> les <SEP> mêmes <SEP> particularités <SEP> de <SEP> construc- <SEP> dans <SEP> cette <SEP> figure <SEP> par <SEP> une <SEP> ligne <SEP> pointillée <SEP> <I>Ho,</I>
<tb>  Lion <SEP> et <SEP> il <SEP> n'est <SEP> donc. <SEP> pas <SEP> nécessaire <SEP> de <SEP> répéter <SEP> les <SEP> ordonnées <SEP> représentant <SEP> les <SEP> valeurs <SEP> ins  la <SEP> description <SEP> pour <SEP> cette <SEP> partie <SEP> du <SEP> tube. <SEP> tantanées <SEP> du <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> et <SEP> les <SEP> ab  Dans <SEP> le <SEP> diagramme <SEP> de <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 2, <SEP> les <SEP> va- <SEP> scisses <SEP> le <SEP> temps.

   <SEP> Le <SEP> courant <SEP> alternatif <SEP> qui <SEP> se
<tb>  leurs <SEP> des <SEP> courants <SEP> d'électrons, <SEP> pour <SEP> un <SEP> vol- <SEP> superpose <SEP> au <SEP> courant <SEP> continu <SEP> est <SEP> représenté
<tb>  tage <SEP> de <SEP> plaque <SEP> constant, <SEP> sont <SEP> représentées <SEP> par <SEP> la <SEP> ligne <SEP> pointillée <SEP> Hi. <SEP> Il <SEP> se <SEP> produit <SEP> donc
<tb>  par <SEP> les <SEP> ordonnées <SEP> et <SEP> les <SEP> courants <SEP> de <SEP> chauf- <SEP> un <SEP> champ <SEP> résultant <SEP> variable <SEP> représenté <SEP> par
<tb>  fage <SEP> par <SEP> les <SEP> abscisses. <SEP> Jusqu'à <SEP> un <SEP> courant <SEP> la <SEP> ligne <SEP> en <SEP> tràit <SEP> plein <SEP> H.

   <SEP> Quand <SEP> le <SEP> champ
<tb>  de <SEP> chauffage <SEP> ayant <SEP> une <SEP> valeur <SEP> ri, <SEP> en <SEP> partant <SEP> magnétique <SEP> tombe <SEP> au-dessous <SEP> de <SEP> la <SEP> valeur
<tb>  de <SEP> la <SEP> ligne <SEP> de <SEP> symétrie <SEP> verticale, <SEP> le <SEP> courant <SEP> à <SEP> laquelle <SEP> le <SEP> courant <SEP> d'électrons <SEP> est <SEP> inter  d'électrons <SEP> entre <SEP> les <SEP> électrode> <SEP> 8 <SEP> et <SEP> 14 <SEP> n'est <SEP> cepté, <SEP> Lui <SEP> courait <SEP> cou@inence <SEP> à <SEP> passer <SEP> dans
<tb>  sensiblement <SEP> pas <SEP> affecté <SEP> par <SEP> le <SEP> champ <SEP> rnagué- <SEP> le <SEP> circuit <SEP> ?0. <SEP> '1, <SEP> cotntne <SEP> représenté <SEP> par <SEP> la
<tb>  tique.

   <SEP> Une <SEP> augmentation <SEP> du <SEP> courant <SEP> de <SEP> courbe <SEP> en <SEP> traits <SEP> mixtes <SEP> C <SEP> de <SEP> la <SEP> fig. <SEP> 7. <SEP> On
<tb>  rh,@@üfac <SEP> au-delà <SEP> de <SEP> c1 <SEP> produit <SEP> une <SEP> dimiuu- <SEP> remarquera <SEP> que <SEP> le <SEP> courant <SEP> augmente <SEP> rapide  du <SEP> courant <SEP> d'électrons <SEP> ci) <SEP> faisant <SEP> ment <SEP> à <SEP> un <SEP> maximum <SEP> quand <SEP> le <SEP> champ <SEP> magné  dévier <SEP> les <SEP> électrons <SEP> suivant <SEP> des <SEP> chemins <SEP> tique <SEP> diminue, <SEP> puis <SEP> reste <SEP> sensiblement <SEP> cons  cuurbuse <SEP> trouvant <SEP> dans <SEP> des <SEP> plans <SEP> passant <SEP> tant, <SEP> et <SEP> quand <SEP> le <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> augmente,
<tb>  par <SEP> l'axc <SEP> (le <SEP> la <SEP> cathode.

   <SEP> A <SEP> une <SEP> valeur <SEP> c=, <SEP> le <SEP> le <SEP> courant <SEP> tombe <SEP> de <SEP> nouveau <SEP> à <SEP> zéro. <SEP> Pendant
<tb>  courant <SEP> à'électrons <SEP> sera <SEP> tonib@ <SEP> à <SEP> zéro. <SEP> l'intervalle <SEP> où <SEP> le <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> est <SEP> un
<tb>  t,liiand <SEP> le <SEP> c@@uraut <SEP> de <SEP> chaud'age <SEP> de <SEP> la <SEP> ca- <SEP> maximum, <SEP> aucun <SEP> courant <SEP> ne <SEP> passera <SEP> dans <SEP> le
<tb>  tl,,d,_@ <SEP> vario <SEP> entre <SEP> les <SEP> valeur. <SEP> <B>ci</B> <SEP> et <SEP> c<B>:,</B>, <SEP> le <SEP> circuit <SEP> 20, <SEP> ?1. <SEP> Si <SEP> la <SEP> source <SEP> de <SEP> courant <SEP> con  .--@:

  @t <SEP> Ï'@leetr.a@@ <SEP> @aricra <SEP> , <SEP> iitr-e <SEP> une <SEP> valeur <SEP> trou <SEP> 18 <SEP> est. <SEP> supprimée, <SEP> le <SEP> courant <SEP> dans <SEP> le
<tb>  ,it@pr@l <  < ,nt <SEP> glu <SEP> r<B>11</B>aximiun <SEP> et <SEP> rLro. <SEP> Comme <SEP> circuit <SEP> de <SEP> sortie <SEP> 20, <SEP> 21 <SEP> aura <SEP> une <SEP> fréquence
<tb>  urorrtr@ <SEP> erg <SEP> tig, <SEP> 3, <SEP> cette <SEP> propriété <SEP> peut <SEP> être <SEP> double <SEP> de <SEP> celle <SEP> du <SEP> courant <SEP> dans <SEP> le <SEP> cir  utilisée <SEP> pour <SEP> amplifier <SEP> un <SEP> courant <SEP> variable.

   <SEP> cuit <SEP> 16, <SEP> 17, <SEP> un <SEP> courant <SEP> suffisant <SEP> devant
<tb>  Le <SEP> circuit <SEP> d'arrivée, <SEP> <B>16,</B> <SEP> 17, <SEP> qui <SEP> est <SEP> relié <SEP> être <SEP> fourni <SEP> par <SEP> le <SEP> transformateur <SEP> 19 <SEP> pour
<tb>  aux <SEP> bornes <SEP> de <SEP> la <SEP> cathode <SEP> 8, <SEP> renferme <SEP> une <SEP> chauffer <SEP> le <SEP> filament <SEP> à <SEP> l'incandescence <SEP> et <SEP> en  source <SEP> de <SEP> courant <SEP> continu <SEP> 18, <SEP> une <SEP> batterie <SEP> gendrer <SEP> le <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> de <SEP> commande.
<tb>  par <SEP> exemple, <SEP> et <SEP> aussi <SEP> une <SEP> source <SEP> de <SEP> courant <SEP> La <SEP> fig. <SEP> 4 <SEP> montre <SEP> une <SEP> installation <SEP> pouvant
<tb>  a1t@@r :

  ,tit. <SEP> f@,rtll@@u <SEP> par <SEP> exemple <SEP> par <SEP> (in <SEP> trans- <SEP> être <SEP> employée <SEP> pour <SEP> produire <SEP> du <SEP> courant <SEP> alter  t07'ürctlriir <SEP> lP. <SEP> Le <SEP> cir-cliit <SEP> de <SEP> '!1, <SEP> '1. <SEP> qui <SEP> natif <SEP> à <SEP> partir <SEP> d'une <SEP> source <SEP> de <SEP> courant <SEP> cou  ##at <SEP> l'fv:,e <SEP> a111 <SEP> @i@C@@U@e@ <SEP> 1 <SEP> vL <SEP> l@, <SEP> ffilÎ!'l'1118 <SEP> tllllt, <SEP> veut <SEP> llrit;

  @nétrons <SEP> 25, <SEP> 26 <SEP> sont <SEP> alimentés
<tb>  @ <SEP>  -orn@ée <SEP> @nlle <SEP> @ounce <SEP> @e <SEP> coo'ant <SEP> cootina <SEP> @9, <SEP> Ie
<tb>  ' <SEP> @ <SEP> @I@ <SEP> @.Iollt <SEP> iII@I, <SEP> tL
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<tb>  I <SEP> D
<tb>  I         électrons pendant une période de temps ap  préciable après que le courant a été inter  rompu. Au même moment, la cathode du       magnétron    26 est alimentée du courant qui  produit un champ magnétique suffisant au  tour de la cathode pour intercepter le flux  d'électrons.

   L'interruption du courant dans  les circuits de cathode est produite au moyen  d'un interrupteur rotatif 30 actionné par un  moteur électrique 31, et comportant un tambour  pourvu d'un segment isolant et d'un segment  conducteur convenablement proportionnés. Lors  que l'interrupteur 30 tourne, le courant dans le  circuit de     chauffage    de la cathode du magnétron  26 est coupé et le circuit correspondant de l'autre  magnétron est établi, ce cycle d'opérations se  répétant sans cesse. Il en résulte que du  courant passe alternativement par le primaire  du transformateur 27 dans des directions  opposées et que du courant alternatif est  fourni au secondaire du transformateur.  



  La même installation peut être employée  pour redresser du courant alternatif. Dans ce  cas, 29, qui est le siège d'une force électro  motrice continue, reçoit de l'énergie alterna  tivement des deux moitiés du secondaire du  transformateur 27. Le dispositif 30, dont le  moteur 31 doit alors marcher en synchronis  me avec le courant alternatif d'alimentation,  interrompt les courants de chauffage des  magnétrons 25 et 26 aux moments où ceux-ci,  qui fonctionnent maintenant comme valves,  doivent laisser passer du courant, pour éviter  que ce     passage    de courant ne soit entravé  par le champ magnétique du courant de       chauffage.    Les cathodes restent entre temps  à une température suffisamment élevée pour  fournir les électrons servant à conduire le  courant à travers le tube vers la charge.

    



  Lorsque l'installation est employée de  cette faon, le courant de     chauffage    pourra  être aussi du courant alternatif ; la relation  entre le courant traversant la cathode  et le courant d'électrons sera alors telle  que montré en     fig.    5.     Pendant    la pé  riode de passage du courant traversant la  cathode (indiqué par les lignes pleines a),  aucun courant ne passe entre les électrodes    du magnétron, puisque le voltage de plaque  indiqué par la ligne pointillée     c    est négatif  par rapport à la cathode ; mais pendant l'al  ternance suivante, le courant traversant la  cathode étant zéro et le voltage de plaque  étant positif, un courant d'espace passera par  le magnétron, comme indiqué par la courbe  en trait plein b.  



  La     fig.    6 représente une installation dis  posée pour fournir un courant oscillant pour  des buts de     radio-émission    et comportant un  magnétron établi suivant l'invention. La ca  thode 8 est alimentée de courant d'une  source de courant continu, représentée par  une batterie 45, une bobine-tampon 46 étant  comprise dans le circuit 47 pour empêcher  le passage de courants de hautes fréquences  par ce circuit. Le circuit 48 renferme un  générateur de courant continu 50 shunté par  un condensateur 51. Le circuit de charge 52,  qui renferme une inductance réglable 53,  reçoit l'énergie du circuit 48 par un trans  formateur 54 ; il se termine par une antenne  55. Le primaire de ce transformateur 54 est  shunté par un condensateur réglable 56.

   Le  circuit de charge 52 est relié par la cathode  à un conducteur 57 mis à la terre. A me  sure que le courant de charge s'établit, le  champ magnétique autour de la cathode  augmente jusqu'à ce qu'il atteigne une valeur  suffisante pour interrompre le courant dans  le circuit 48. Par suite de cette condition  instable, il s'établira un fonctionnement pé  riodique, la     fréquence    des oscillations qui en  résultent dépendant de la capacité et de  l'inductance du circuit d'antenne.



  Method and device for controlling an electron discharge. The present invention relates to a method for controlling an electron discharge and to a device for carrying out this method.



  According to this process, in the path of the discharge of electrons which are emitted by a linear cathode, a magnetic field is generated, the lines of force of which surround the cathode and the intensity of said field is varied so as to exceed a critical value at from which this field decreases, r rapidly the discharge current.



  The device for carrying out this method has the particularity that, in the electron discharge device in which the method is implemented, and which comprises a linear cathode and an anode arranged around this cathode, said cathode is established. both to emit electrons and to conduct a current to produce the magnetic field which serves to control the current of electrons between said electrodes.



       There are already electron discharge devices, called "magnetrons", in which the current of electrons between the electron-emitting cathode and the anode can be made to vary or cease by the application of a magnetic field: we will use the term "magnetronIl for any device of this kind.

   It will also be observed that in known magnetrons, which can be used, for example, as radio-detectors, the control magnetic field is parallel to the cathode and is generated by an electrical winding surrounding the tube of the magnetron. Assuming that, in a magnetron, the plate voltage, i.e. the vol tage applied between the cathode and the anode is given and that the value of the magnetic field is gradually increased from zero, the current d The space or current of electrons in the tube will at first not be significantly affected, for a series of magnetic field values;

   then, when the magnetic field exceeds a critical value, depending on the characteristics of the device and the applied voltage, the electron current decreases rapidly and finally, for a sufficiently high field value, the electron current becomes zero. In known devices, with a relatively small diameter filament-shaped cathode, the magnetic field of the heating current can be neglected.

   For example, in a "magnet-oii" radio detector of the known type, with the tungsten cathode having a diameter of about 0.125 min, the heating current is insufficient to reduce the current of electrons, however small they may feel. the voltages applied, or indeed, the initial rates of emission of the electrons, even when no voltage is applied, will overcome the deflection force of the current normally employed to make the filament glow.

   Since the voltage of the plate is about the value of one volt, the normal heating current in a filament with a diameter of 0.175 mm is sufficient to produce an appreciable decrease in the current of electrons. may call the magneto-restrictive effect. In general, the voltage required to overcome the magneto-restrictive effect of the current required to make a filament of a given substance glow; all other conditions being equal, is substantially proportional to the cube of the diameter of the cathode.



  In the accompanying drawing, given by way of example, FIG. 1 is a perspective view of one end of an electron discharge apparatus arranged in accordance with the invention; Fig. 2 is a diagram showing the relationship between the current passing through the cathode and the space current between the electrodes; Fig. 3 shows a device which can be used as an amplifier or as a frequency doubler; Fig. 4 shows an installation with two circuits each provided with an electron discharge device arranged according to the invention;

    Fig. 5 is a diagram relating to the operation of one of the devices of FIG. 4; Fig. 6 shows the diagram of a transmission station for radio signaling with an electron discharge device established according to the invention; Fig. 7 is a diagram of the variations of the magnetic field and of the electron current, in magnetrons used for example according to FIGS. 3 and 6.



  In order that in an electron discharge device operating with current plate voltages the heating current has a considerable effect on the space current, it is necessary to use a tungsten cathode having a diameter several times greater than 0.175. nim. For example, for a plate voltage of about 60 to 80 volts, said effect is obtained if a tungsten wire of about 1 mm in diameter is used as the cathode. When the applied voltages are about 1000 volts , the diameter of the cathode wire should be approximately 2.5mm and when the applied voltages are approximately 10,000 volts, a 5mm diameter tungsten cathode wire will be required.

    When a cathode material is employed which has a conductivity substantially greater or less than tungsten, all other conditions being equal, the required diameter of the cathode wire will vary in the reverse direction.



  To carry the powerful currents in question, connections must be made so as to obviate a cracking of the seal at the terminals of the cathode, when the latter expands or contracts. Fig. 1 shows an end part of an electron discharge tube arranged according to the invention, in which the cathode 8 is connected to n) conductor 9 sealed in the casing 10. The end of the cathode, which is of Preferably formed of tungsten, is fixed in a molybdenum bush, which is screwed into a threaded box 11, preferably of copper.

   A tungsten spring connects box 11 to a similar box 12 at the end adjacent to conductor 9. Additionally, flexible copper conductors 13 serve to interconnect boxes 11 and 12 to conduct most of the current. heating at the cathode 8. A cylindrical anode
EMI0003.0001
  
    Drique <SEP> 14, <SEP> in <SEP> molybdenum, <SEP> copper, <SEP> tungsten <SEP> at <SEP> current <SEP> supplied <SEP> by <SEP> said <SEP> battery. <SEP> The
<tb> or <SEP> other <SEP> metal <SEP> appropriate <SEP> surrounds <SEP> uniform- <SEP> relationship <SEP> between <SEP> the <SEP> magnetic field <SEP> <SEP> and < SEP> on
<tb>:

  wind <SEP> the <SEP> cathode <SEP> 8. <SEP> This <SEP> anode <SEP> is <SEP> main- <SEP> current <SEP> of electrons <SEP> will be <SEP> better < SEP> included <SEP> to
<tb> t-, bare <SEP> by <SEP> friction <SEP> to <SEP> inside <SEP> of <SEP> the wrapper <SEP> examining <SEP> of <SEP> the < SEP> fig. <SEP> 7. <SEP> The <SEP> magnetic field <SEP>
<tb> 10 <SEP> by <SEP> the intermediary <SEP> of a <SEP> wire <SEP> wound <SEP> in <SEP> around <SEP> of <SEP> the <SEP> cathode <SEP > 8, <SEP> generated <SEP> by <SEP> the
<tb> propeller <SEP> 15.

   <SEP> At <SEP> the opposite <SEP> end, <SEP> the <SEP> tube <SEP> pre- <SEP> source <SEP> of <SEP> current <SEP> continuous <SEP> 18 <SEP > is <SEP> represented
<tb> feels <SEP> the same <SEP> <SEP> peculiarities <SEP> of <SEP> construc- <SEP> in <SEP> this <SEP> figure <SEP> by <SEP> a <SEP> line < SEP> dotted <SEP> <I> Ho, </I>
<tb> Lion <SEP> and <SEP> it <SEP> is therefore <SEP>. <SEP> not <SEP> necessary <SEP> of <SEP> repeat <SEP> the ordered <SEP> <SEP> representing <SEP> the <SEP> values <SEP> ins the <SEP> description <SEP> for < SEP> this <SEP> part <SEP> of the <SEP> pipe. <SEP> tantanées <SEP> of the <SEP> magnetic field <SEP> <SEP> and <SEP> the <SEP> ab In <SEP> the <SEP> diagram <SEP> of <SEP> the <SEP> fig. <SEP> 2, <SEP> the <SEP> goes- <SEP> scissors <SEP> the <SEP> time.

   <SEP> The <SEP> current <SEP> alternating <SEP> which <SEP> is
<tb> their <SEP> of the <SEP> currents <SEP> of electrons, <SEP> for <SEP> a <SEP> vol- <SEP> superimpose <SEP> on the <SEP> current <SEP> continuous <SEP > is <SEP> represented
<tb> level <SEP> of <SEP> plate <SEP> constant, <SEP> are <SEP> represented <SEP> by <SEP> the <SEP> line <SEP> dotted <SEP> Hi. <SEP> It <SEP> <SEP> produces <SEP> therefore
<tb> by <SEP> the ordered <SEP> <SEP> and <SEP> the current <SEP> <SEP> of <SEP> heat- <SEP> a <SEP> field <SEP> resulting <SEP> variable < SEP> represented <SEP> by
<tb> fage <SEP> by <SEP> the <SEP> abscissas. <SEP> Up to <SEP> a current <SEP> <SEP> the <SEP> line <SEP> in <SEP> treats <SEP> full <SEP> H.

   <SEP> When <SEP> the <SEP> field
<tb> of <SEP> heating <SEP> having <SEP> a <SEP> value <SEP> ri, <SEP> in <SEP> leaving <SEP> magnetic <SEP> falls <SEP> below <SEP> from <SEP> the <SEP> value
<tb> of <SEP> the <SEP> line <SEP> of <SEP> vertical <SEP> symmetry, <SEP> the current <SEP> <SEP> to <SEP> which <SEP> the current <SEP> < SEP> of electrons <SEP> is <SEP> inter of electrons <SEP> between <SEP> the <SEP> electrode> <SEP> 8 <SEP> and <SEP> 14 <SEP> is <SEP> accepted, <SEP> Him <SEP> was running <SEP> cou @ inence <SEP> to <SEP> passing <SEP> in
<tb> noticeably <SEP> not <SEP> assigned <SEP> by <SEP> the <SEP> field <SEP> rnagué- <SEP> the <SEP> circuit <SEP>? 0. <SEP> '1, <SEP> cotntne <SEP> represented <SEP> by <SEP> the
<tb> tick.

   <SEP> An <SEP> increase <SEP> of the current <SEP> <SEP> of <SEP> curve <SEP> in <SEP> lines <SEP> mixed <SEP> C <SEP> of <SEP> the <SEP > fig. <SEP> 7. <SEP> On
<tb> rh, @@ üfac <SEP> beyond <SEP> of <SEP> c1 <SEP> produces <SEP> a <SEP> dimiuu- <SEP> will notice <SEP> that <SEP> the <SEP> current <SEP> increases <SEP> rapidly from <SEP> current <SEP> of electrons <SEP> ci) <SEP> making <SEP> ment <SEP> to <SEP> a maximum <SEP> <SEP> when < SEP> the <SEP> field <SEP> magnified deviate <SEP> the <SEP> electrons <SEP> following <SEP> of the <SEP> paths <SEP> tick <SEP> decreases, <SEP> then <SEP> remains < SEP> substantially <SEP> cons cuurbuse <SEP> finding <SEP> in <SEP> of <SEP> plans <SEP> passing <SEP> both, <SEP> and <SEP> when <SEP> the <SEP> field < SEP> magnetic <SEP> increases,
<tb> by <SEP> the axc <SEP> (the <SEP> the <SEP> cathode.

   <SEP> A <SEP> a <SEP> value <SEP> c =, <SEP> the <SEP> the current <SEP> <SEP> falls <SEP> from <SEP> new <SEP> to <SEP> zero . <SEP> During
<tb> current <SEP> to electrons <SEP> will be <SEP> tonib @ <SEP> to <SEP> zero. <SEP> the interval <SEP> where <SEP> the <SEP> magnetic field <SEP> <SEP> is <SEP> a
<tb> t, liiand <SEP> the <SEP> c @@ uraut <SEP> of <SEP> heating <SEP> of <SEP> the <SEP> ca- <SEP> maximum, <SEP> none < SEP> current <SEP> will not <SEP> pass <SEP> in <SEP> on
<tb> tl ,, d, _ @ <SEP> vario <SEP> between <SEP> the <SEP> value. <SEP> <B> ci </B> <SEP> and <SEP> c <B>:, </B>, <SEP> the <SEP> circuit <SEP> 20, <SEP>? 1. <SEP> If <SEP> the <SEP> source <SEP> of <SEP> current <SEP> con .-- @:

  @t <SEP> Ï '@ leetr.a @@ <SEP> @aricra <SEP>, <SEP> iitr-e <SEP> a <SEP> value <SEP> hole <SEP> 18 <SEP> is. <SEP> deleted, <SEP> the current <SEP> <SEP> in <SEP> on
<tb>, it @ pr @ l <<, nt <SEP> glu <SEP> r <B> 11 </B> aximiun <SEP> and <SEP> rLro. <SEP> As <SEP> circuit <SEP> of <SEP> output <SEP> 20, <SEP> 21 <SEP> will have <SEP> a <SEP> frequency
<tb> urorrtr @ <SEP> erg <SEP> tig, <SEP> 3, <SEP> this <SEP> property <SEP> can <SEP> be <SEP> double <SEP> of <SEP> that <SEP> of the current <SEP> <SEP> in <SEP> the <SEP> cir used <SEP> to <SEP> amplify <SEP> a current <SEP> <SEP> variable.

   <SEP> baked <SEP> 16, <SEP> 17, <SEP> a current <SEP> <SEP> sufficient <SEP> in front
<tb> The <SEP> incoming <SEP> circuit, <SEP> <B> 16, </B> <SEP> 17, <SEP> which <SEP> is <SEP> connected <SEP> be <SEP > supplied <SEP> by <SEP> the <SEP> transformer <SEP> 19 <SEP> for
<tb> at the <SEP> terminals <SEP> of <SEP> the <SEP> cathode <SEP> 8, <SEP> contains <SEP> a <SEP> heat <SEP> the <SEP> filament <SEP> to < SEP> incandescence <SEP> and <SEP> in source <SEP> of <SEP> current <SEP> continuous <SEP> 18, <SEP> a <SEP> battery <SEP> generate <SEP> the <SEP> <SEP> magnetic field <SEP> of <SEP> command.
<tb> by <SEP> example, <SEP> and <SEP> also <SEP> a <SEP> source <SEP> of <SEP> current <SEP> The <SEP> fig. <SEP> 4 <SEP> shows <SEP> a <SEP> installation <SEP> capable of
<tb> a1t @@ r:

  , tit. <SEP> f @, rtll @@ u <SEP> by <SEP> example <SEP> by <SEP> (in <SEP> trans- <SEP> be <SEP> used <SEP> for <SEP> produce <SEP > of the current <SEP> <SEP> alter t07'ürctlriir <SEP> lP. <SEP> The <SEP> cir-cliit <SEP> of <SEP> '! 1, <SEP>' 1. <SEP> which < SEP> native <SEP> to <SEP> from <SEP> of a <SEP> source <SEP> of <SEP> current <SEP> cou ## at <SEP> l'fv :, e <SEP> a111 < SEP> @ i @ C @@ U @ e @ <SEP> 1 <SEP> vL <SEP> l @, <SEP> ffilÎ! 'L1118 <SEP> tllllt, <SEP> wants <SEP> llrit;

  @ netrons <SEP> 25, <SEP> 26 <SEP> are <SEP> powered
<tb> @ <SEP> -orn @ ée <SEP> @nlle <SEP> @ounce <SEP> @e <SEP> coo'ant <SEP> cootina <SEP> @ 9, <SEP> Ie
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<tb> I electrons for a precise period of time after the current has been interrupted. At the same time, the cathode of the magnetron 26 is supplied with current which produces a sufficient magnetic field around the cathode to intercept the flow of electrons.

   The interruption of the current in the cathode circuits is produced by means of a rotary switch 30 actuated by an electric motor 31, and comprising a drum provided with an insulating segment and a conductor segment suitably proportioned. When the switch 30 turns, the current in the heating circuit of the cathode of the magnetron 26 is cut off and the corresponding circuit of the other magnetron is established, this cycle of operations repeating itself over and over. As a result, current flows alternately through the primary of transformer 27 in opposite directions and alternating current is supplied to the secondary of the transformer.



  The same installation can be used to rectify alternating current. In this case, 29, which is the seat of a continuous electro-motive force, receives energy alternately from the two halves of the secondary of the transformer 27. The device 30, of which the motor 31 must then operate in synchronism with the AC supply current, interrupts the heating currents of magnetrons 25 and 26 at times when these, which now function as valves, must pass current, to prevent this current flow from being hampered by the magnetic field of the heating current. The cathodes meanwhile remain at a temperature high enough to supply the electrons used to conduct the current through the tube to the load.

    



  When the installation is used in this way, the heating current can also be alternating current; the relationship between the current passing through the cathode and the electron current will then be as shown in fig. 5. During the period of current flow through the cathode (indicated by the solid lines a), no current passes between the electrodes of the magnetron, since the plate voltage indicated by the dotted line c is negative with respect to the cathode. ; but during the next alternation, with the current flowing through the cathode being zero and the plate voltage being positive, a space current will pass through the magnetron, as indicated by the solid curve b.



  Fig. 6 shows an installation arranged to supply an oscillating current for radio-emission purposes and comprising a magnetron established according to the invention. The ca thode 8 is supplied with current from a direct current source, represented by a battery 45, a buffer coil 46 being included in the circuit 47 to prevent the passage of high frequency currents through this circuit. The circuit 48 contains a direct current generator 50 shunted by a capacitor 51. The load circuit 52, which contains an adjustable inductance 53, receives the energy from the circuit 48 by a transformer 54; it ends with an antenna 55. The primary of this transformer 54 is shunted by an adjustable capacitor 56.

   The charging circuit 52 is connected by the cathode to a grounded conductor 57. As the charge current builds up, the magnetic field around the cathode increases until it reaches a value sufficient to interrupt the current in circuit 48. As a result of this unstable condition, it becomes unstable. will establish periodic operation, the frequency of the resulting oscillations depending on the capacitance and inductance of the antenna circuit.


    

Claims (1)

REVENDICATIONS I Procédé pour la commande d'une décharge d'électrons, caractérisé en ce qu'on engen dre dans le chemin de la décharge d'élec trons qui sont émis par une cathode linéaire un champ magnétique dont les lignes de force entourent la cathode et qu'on fait varier l'intensité dudit champ de manière à lui faire dépasser une valeur critique à partir de laquelle celui-ci fait diminuer rapi dement le courant de décharge. CLAIMS Method for controlling an electron discharge, characterized in that in the path of the discharge of electrons which are emitted by a linear cathode a magnetic field is generated, the lines of force of which surround the cathode and that the intensity of said field is varied so as to cause it to exceed a critical value from which the latter rapidly decreases the discharge current. II Dispositif pour la réalisation du pro cédé suivant la revendication I, caractérisé en ce que, dans l'appareil à décharge d'élec trons dans lequel le procédé est mis en oeu- vre et qui comporte une cathode linéaire et une anode disposée autour de cette cathode, ladite cathode est établie tant pour émettre (les électrons que pour conduire un courant devant produire le champ magnétique quisert â la commande du courant d'électrons entre I@Ilïte@ électrodes. II Device for carrying out the process according to claim I, characterized in that, in the electron discharge apparatus in which the process is carried out and which comprises a linear cathode and an anode arranged around it. this cathode, said cathode is established both to emit (the electrons and to conduct a current to produce the magnetic field which is used to control the current of electrons between I @ Ilite @ electrodes. SOUS-REVENDICATIONS: EMI0005.0008 1 <SEP> l'ro@#rl,'. <SEP> #llïvant <SEP> la <SEP> rcvendïl <SEP> ltï@ll. <SEP> pour <SEP> la <tb> #'éta yJ_ï@@;111t <SEP> Wlltl'e. <SEP> lllltv <SEP> (#@ltllï@.;.-- <SEP> #.- <SEP> ;. <SEP> - <SEP> l#cl@ truil, <SEP> et <SEP> LAIE <SEP> allolle <SEP> @o@@p!-.-tütc. <SEP> _:!ra''tel'l4 <tb> en <SEP> ce <SEP> que <SEP> le <SEP> Champ <SEP> niali, <SEP> ti,l@l@- <SEP> atteint <tb> une <SEP> valeur <SEP> pour <SEP> laquelle <SEP> le <SEP> pay,age <SEP> d'élec 'le <SEP> la <SEP> ("ttllc)de <SEP> e-t <SEP> prcrticluement <SEP> sup poinié. <tb> suivant <SEP> la <SEP> rëv <SEP> @nd:cation <SEP> I <SEP> et <SEP> la <tb> @Vl1Ildieation <SEP> 1. <SEP> (@ara(t@rié <SEP> en <SEP> ce <tb> (Iii-lin <SEP> l,lùnic <SEP> courant <SEP> sert <SEP> : SUB-CLAIMS: EMI0005.0008 1 <SEP> l'ro @ # rl, '. <SEP> # Before <SEP> the <SEP> rcvendïl <SEP> ltï @ ll. <SEP> for <SEP> the <tb> # 'eta yJ_ï @@; 111t <SEP> Wlltl'e. <SEP> lllltv <SEP> (# @ ltllï @.; .-- <SEP> # .- <SEP>;. <SEP> - <SEP> l # cl @ truil, <SEP> and <SEP> LAIE < SEP> allolle <SEP> @ o @@ p! -.- tütc. <SEP> _ :! ra''tel'l4 <tb> in <SEP> this <SEP> that <SEP> the <SEP> Field <SEP> niali, <SEP> ti, l @ l @ - <SEP> reached <tb> a <SEP> value <SEP> for <SEP> which <SEP> the <SEP> pays, age <SEP> of elec 'the <SEP> the <SEP> ("ttllc) of <SEP> and <SEP> prcrticluement <SEP> sup poinié. <tb> following <SEP> the <SEP> rëv <SEP> @nd: cation <SEP> I <SEP> and <SEP> the <tb> @ Vl1Ildieation <SEP> 1. <SEP> (@ara (t @ rié <SEP> in <SEP> this <tb> (Iii-lin <SEP> l, lùnic <SEP> current <SEP> serves <SEP>: 'l <SEP> chauffer <SEP> la <SEP> ca tllï,@lc. <SEP> il <SEP> @l <SEP> <I>pi</I>-mlllire <SEP> I,- <SEP> cllallal <SEP> magnétique, <tb> illteu.ité <SEP> étant <SEP> réduite au-dessous de la valeur pour laquelle le passage d'électrons est empêché, et cela pour des intervalles de temps tellement courts que la température de la cathode soit maintenue suffisamment élevée pour que l'émission d'électrons puisse continuer sans interruption pendant ces intervalles. 'l <SEP> heat <SEP> the <SEP> ca tllï, @ lc. <SEP> il <SEP> @l <SEP> <I> pi </I> -mlllire <SEP> I, - <SEP> cllallal <SEP> magnetic, <tb> illteu.ité <SEP> being <SEP> reduced below the value for which the passage of electrons is prevented, and this for time intervals so short that the temperature of the cathode is kept sufficiently high to that the emission of electrons can continue without interruption during these intervals. 3 Dispositif suivant la revendication II, ca ractérisé en ce que la cathode présente une section telle qu'elle puisse porter un cou rant d'intensité suffisante pour engendrer EMI0005.0010 lin <SEP> champ <SEP> magnétique <SEP> capable <SEP> de <SEP> suppri nier <SEP> pl#atillli,nl!lt <SEP> le <SEP> courant <SEP> d'électrons <tb> ('lltl'e <SEP> les <SEP> pour <SEP> un <SEP> voltage <SEP> de <tb> volt;. <tb> -I <SEP> I)ï,pu#it:,uil-al@t <SEP> la <SEP> revendication <SEP> II <SEP> et <SEP> la <tb> sous-revendication <SEP> 3, <SEP> caractérisé <SEP> par <SEP> des <tb> moyens <SEP> pour <SEP> diminuer <SEP> périodiquement <SEP> le <tb> champ <SEP> magnétique <SEP> afin <SEP> d'augmenter <SEP> l'in tensité <SEP> du <SEP> courant <SEP> d'électrons. 3 Device according to claim II, ca acterized in that the cathode has a section such that it can carry a current of sufficient intensity to generate EMI0005.0010 lin <SEP> magnetic field <SEP> <SEP> capable <SEP> of <SEP> suppress <SEP> pl # atillli, nl! lt <SEP> the <SEP> current <SEP> of electrons <tb> ('lltl'e <SEP> the <SEP> for <SEP> a <SEP> voltage <SEP> of <tb> volt ;. <tb> -I <SEP> I) ï, pu # it:, uil-al @ t <SEP> the <SEP> claim <SEP> II <SEP> and <SEP> the <tb> sub-claim <SEP> 3, <SEP> characterized <SEP> by <SEP> of <tb> means <SEP> to <SEP> decrease <SEP> periodically <SEP> on <tb> magnetic <SEP> field <SEP> in order <SEP> to increase <SEP> the <SEP> intensity <SEP> of the <SEP> current <SEP> of electrons.
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