Procédé pour produire des effets mécaniques à la suite de variations de température, et appareil pour sa mise en #uvre. La présente invention a pour objet un pro cédé et un appareil dans lesquels des varia tions de température, produites par exemple par des actions électriques ou par des rayon nements thermiques, donnent lieu à des actions mécaniques, et par là éventuellement à d'au tres effets, par exemple à la fermeture ou l'ouverture d'un courant électrique en fonc tion desdites variations de température.
Suivant ce procédé, on soumet en vase clos à. l'action des variations de température envi sagées une matière solide à grande surface active, susceptible, sous l'action des élévations de température, de,dégager une substance ga zeuse qui est adsorbée d'une façon réversible pendant les abaissements de température, et on utilise les variations de pression et de vo lume de gaz ainsi produites pour effectuer une action mécanique.
Il est notamment prévu d'utiliser cette action mécanique pour établir ou interrompre un circuit électrique, l'appareil faisant ainsi fonction de relais.
Comme matière à _grande surface active, on peut employer des gels -de silice ou d'alu mine, des terres absorbantes, et tout particu lièrement du charbon actif, susceptible comme on le sait d'adsorber et de dégager lors des variations de sa température de grandes quan tités de certains gaz et vapeurs.
Comme substance gazeuse, gaz ou vapeurs, on utilisera tout particulièrement ceux dont l'adsorption varie fortement au voisinage de la température ambiante.
Dans le cas où le corps adsorbant utilisé est du charbon actif, il est particulièrement prévu d'utiliser l'anhydride carbonique, ou aussi, éventuellement, le gaz ammoniac, l'an hydride sulfureuse ou tout autre gaz ou va peur fortement adeorbable au charbon actif.
L'anhydride carbonique est particulière ment indiquée, puisque un volume de charbon actif, qui en est saturé sous pression. atmq- sphérique et à température ordinaire, en dé gage, lors d'une élévation de température, à raison environ d'un volume égal de gaz par degré d'élévation de température, sous pres sion constante, ou d'une variation de pression de 30 grammes par centimètre carré si le vo lume est maintenu constant, l'espace mort étant négligeable. De faibles variations de température peuvent donc donner lieu à. un travail mécanique appréciable du gaz, suscep- tible de mettre en action, par exemple, des contacts électriques.
Il est prévu, par exemple, de placer du charbon actif (dont la quantité, dans certains cas, peut être très faible) dans une capacité fermée à parois minces et à capacité thermi que aussi faible que possible, cette capacité étant en communication avec le reste de l'ap pareil permettant de fermer et d'ouvrir le con tact électrique sous l'action des variations de volume et de pression du gaz dégagé dans ladite capacité.
En particulier, il est prévu d'utiliser des dispositifs différentiels comportant deux ca pacités symétriques remplies de charbon actif, dont l'une seulement est soumise à l'action de la température ou du rayonnement. Ainsi l'appareil réagit suivant la différence de tem pérature des deux capacités; par contre, les variations de température ambiante agissant symétriquement sur les deux capacités ne pro duisent pas d'action sur les contacts.
On peut ainsi réaliser des relais électriques en chauffant par un courant électrique pri maire le charbon actif contenu dans l'une de ces capacités (généralement avec le récipient qui le contient) et en obligeant les gaz dé gagés à faire le travail mécanique de ferme ture ou d'ouverture du contact. Ce travail peut être effectué par tout dispositif mano- métrique (soufflet métallique, tube manomé trique, etc.) convenablement placé entre les deux capacités symétriques à charbon actif.
Mais l'on obtient une sensibilité et commo dité particulières en utilisant pour fermer et ouvrir les contacts une colonne de mercure placée entre lesdites capacités à charbon actif. Cette colonne étant repoussée dans un sens ou dans l'autre sens par les gaz dégagés ou ab sorbés, ferme ou ouvre le contact électrique. En employant des grandes masses de charbon et une colonne de mercure de grande section libre, on peut réaliser des relais puissants et des disjoncteurs; d'autre part, on peut réaliser des relais très sensibles avec des colonnes de faible section et des masses de charbon très petites.
Ires grands avantages dudit procédé con sistent en ce qu'il suffit pour produire le tra vail voulu de chauffer seulement le charbon actif, seul ou avec le récipient de faible ca pacité qui le contient, la masse à chauffer pouvant ainsi être localisée dans un espace restreint, aucune condensation n'étant à crain dre dans le reste de l'appareil, qui peut avoir au besoin des dimensions et une masse beau coup plus grandes, si l'on choisit convenable ment le gaz et l'ordre de grandeur des pres sions, le gaz étant réadsorbé au charbon quand celui-ci se refroidit.
Il devient ainsi possible de réduire au besoin les masses à chauffer et les capacités thermiques de ces masses res pectives à des valeurs excessivement faibles, tout en réalisant un travail relativement con sidérable. En utilisant pour fermer les con tacts des petites colonnes de mercure à faible section, on parvient à des relais tellement sen sibles, qu'ils peuvent être influencés à dis tance par le rayonnement thermique visible ou invisible, la chaleur de rayonnement don nant lieu sans autre à une action mécanique fermant directement les contacts.
Il est particulièrement prévu de concentrer fortement le rayonnement sur une masse de faible capacité thermique par des moyens op tiques, ce qui permet d'obtenir des variations de température relativement élevées. On ob tient ainsi un système de télécommunication à faisceaux dirigés de rayonnement, les fais ceaux pouvant être des faisceaux de lumière ordinaire (phare, projecteur, signaux dirigés, etc.) ou des faisceaux de lumière invisible, en particulier infrarouge, obtenue éventuelle ment d'un ensemble de radiations en absor bant la lumière visible par des filtres, et pou vant constituer ainsi une télésignalisation ou télécommunication secrète.
On compense pour ainsi dire l'absence d'un effet spécifique photo électrique par la possibilité d'utiliser la tota lité ou presque totalité du rayonnement tber- mique, très grand par rapport au rayonnement visible, et de le concentrer sur des capacités thermiques extrêmement faibles.
Le cas est prévu où le charbon actif est placé dans une chambre à parois transparentes, de préférence de façon à être isolé thermi- quement autant que possible de la paroi du récipient. Il absorbe dans ce cas directement le rayonnement qui lui parvient à travers la paroi transparente. Mais le cas est également prévu où le rayonnement est absorbé par la paroi du récipient contenant le charbon.
Dans ce cas, on choisira dans la règle un récipient à parois très minces, ayant une masse aussi faible que possible et constituant avec le char bon qu'il contient un ensemble thermique qui sera de préférence isolé thermiquement autant que possible du reste de l'appareil, notamment du tube à colonne de mercure, employé dans la plupart des cas.
Il .est aussi prévu, et notamment dans ce dernier cas, que les chambres contenant le charbon, ou, éventuellement, tout l'appareil, soient placées dans un vase clos en verre dans lequel on fait un vide élevé de façon à suppri mer la convection thermique, comme on le fait dans des bouteilles destinées à conserver la chaleur ou le froid. Les parois de cette enveloppe peuvent éventuellement être argen tées, sauf aux endroits en face des capacités qui doivent être éclairées. De cette façon, on peut obtenir avec le même rayonnement des températures notablement plus élevées.
Lorsque le dispositif doit suivre de pris des variations rapides de l'apport de chaleur, il faudra au contraire favoriser l'évacuation de la chaleur.
Dans le cas d'utilisation comme corps ab sorbant du charbon actif et de l'action des gaz sur une colonne de mercure en vue de la fer meture et de l'ouverture d'un contact, cette mano;uvre de contact peut avoir lieu dans le gaz même adsorbé et dégagé par le charbon actif. On utilise tout particulièrement dans ce cas, comme gaz, ceux qui sont difficilement décomposables par des étincelles électriques et tout particulièrement l'anhydride carbonique. Il est prévu aussi d'utiliser ce gaz sous pres sion élevée, par exemple plusieurs atmo sphères, ceci pour augmenter sa rigidité di électrique.
On s'arrangera de façon à n'avoir à couper que des courants électriques relative ment faibles en utilisant au besoin dans ce but des relais secondaires, pouvant d'ailleurs être aussi des relais du genre ici décrit.
En vue de permettre de couper des cou rants plus grands dans le même gaz qui est adsorbé ou dégagé par le charbon, il est aussi prévu d'utiliser des gaz qui ne sont décompo- sables ni par l'étincelle ni par l'arc, et sont en même temps suffisamment adsorbables au charbon actif, et notamment les gaz inertes à poids atomique élevé comme le krypton et tout particulièrement le xénon.
Mais il est aussi prévu de diviser la co lonne à mercure en deux ou plusieurs parties et d'opérer la rupture du courant dans un espace compris entre ces parties, cet espace étant rempli d'un autre gaz non-décomposable tel que l'hydrogène. .
Il est enfin aussi prévu de construire des relais, en particulier des relais de puissance, non-différentiels, à une seule capacité chauf fée à charbon actif, en chauffant cette capa cité à des températures notablement plus éle vées que celles atteintes par les variations normales de la température ambiante, en ré servant à la colonne de mercure, par exemple, un parcours suffisamment long jusqu'à la fer meture du contact.
Surtout en cas. d'utilisation de terres ac tives, gel de silice, etc., on peut aussi utiliser la vapeur d'eau, les vapeurs de liquides orga niques, de même que des hydrocarbures ga zeux de faible poids moléculaire.
Des dispositifs mis en action par des fais ceaux de rayonnement concentrés peuvent être utilisés dans -de nombreux cas à la place de cellules photoélectriques avec l'avantage de pouvoir fermer directement le courant électri que sans amplificateur - au relais sensible, d'être extrêmement simples et bon marché, et d'être sensibles à tout rayonnement thermi que, duquel on peut d'ailleurs à volonté sépa rer par filtre les rayonnements que l'on désire ou ne désire pas employer.
Parmi ces nombreuses applications, il est notamment prévu la protection contre le vol, la signalisation des incendies, le comptage d'objets, etc.
Il est tout particulièrement prévu d'appli quer ce procédé à l'intercommunication entre véhicules en mouvement, tels que: automo biles, avions, navires, de même qu'entre ces véhicules et des postes fixes: aérodromes, ports, phares, etc.
Pour la protection efficace des dispositifs contre la lumière du jour, on peut disposer un nombre plus ou moins grand d'élément tels que décrit, en une ou plusieurs rangées dans un même plan exposé au rayonnement inci dent, l'ensemble de ces éléments sensibles jux taposés occupant toute la surface où le rayon nement de la source en question, concentré dans une tache lumineuse de l'ordre de gran deur de chacun des éléments sensibles, peut se déplacer suivant l'angle, essentiellement variable, entre l'axe du faisceau incident et l'axe de l'appareil récepteur. Tous les dispo sitifs sensibles sont mis en parallèle soit direc tement, soit par l'intermédiaire d'un relais se condaire commun sur le dispositif ou signal à actionner (sonnette, lampe, servomoteur, etc.).
Ainsi, il est prévu de réaliser l'intercommuni- cation entre les automobiles et les camions en vue de la signalisation pour dépassement à l'aide des phares des voitures.
Par des rangées d'éléments sensibles juxta posés, on peut réaliser une sorte de télévision grossière, cet ensemble d'éléments sensibles juxtaposés constituant l'organe de réception d'une image projetée par un système optique approprié. Dans un autre plan correspondant, généralement beaucoup plus grand, est dispo sée une multitude de lampes électriques,
cha que lampe liée électriquement à un élément sensible correspondant. Toute configuration de rayons suffisamment intenses projetés sur le petit organe récepteur par une radiation ther- inique visible ou invisible sera reproduite agrandie sur le tableau de lampes relié par un câble comprenant une multitude de fils au ré cepteur, le tout étant alimenté par une source de courant. Les deux organes peuvent être placés à. une distance quelconque l'un de l'au tre.
On peut réaliser ainsi une télévision de réclame en projetant sur l'organe récepteur l'image d'un film de réclame, qui est repro duit sur un grand tableau de lampes placé dehors. On peut aussi réaliser d'une façon analogue un appareil permettant, à travers le brouillard, d'apercevoir ou de contrôler la pré sence d'un ou plusieurs feux de signalisation, tels que phares côtiers pour un navire, ou phare de signalisation d'atterrissage sur les aérodromes pour un aéroplane, et de détermi ner la distance de l'avion ou du navire des- dits phares dont on connaît les positions rela tives,
leurs images étant projetées sur un en semble d'organes sensibles par un système op tique approprié fixé à cet ensemble.
L'invention peut aussi être employée pour établir soit des thermomètres ou des cannes pyrométriques pour les températures ne dé passant pas les limites admissibles pour l'uti lisation des substances dont on se sert, par exemple du charbon actif, soit des organes sensibles aux variations de température pour buts d'avertissement, de réglage ou autres.
L'organe actionné par le gaz dégagé peut aussi être par exemple un soufflet, de préfé rence métallique, une membrane flexible, une coquille manométrique ou tout autre organe semblable.
Le dessin ci-joint se rapporte à divers dispositifs suivant l'invention donnés à titre d'exemple.
La fig. 1 représente un relais à charbon actif à deux capacités.
La fig. 2 représente un relais de puiçsance avec limitation du courant de chauffage.
La fig. 3 représente un relais avec réglage de la contrepression.
La fig. 4 représente un relais à stabilisa tion des ménisques de mercure par des parties coniques du tube à mercure. La fig. 5 représente lin relais à charbon actif à une seule capacité.
La fig. 6 représente un relais à trois co lonnes de mercure.
La fig. 6b représente un relais à deux colonnes de mercure. La fig. <B>7</B> représente un relais à membrane. La fig. 7b représente un relais à basculage. La fig. 8 représente un relais à contact sec et à organe élastique.
La fig. 9 représente un bolo-relais, c'est-à- dire un relais actionné par rayonnement, dont la matière active est chauffée par le rayonne ment à travers le récipient transparent qui le contient, à tube de court-cireuitage.
La fig. 10 représente un bolo-relais où le charbon actif est chauffé par rayonnement avec le récipient qui le contient.
La fig. 11 représente un bolo-relais à dis- position rectiligne.
La fig. 12 représente un bolo-relais du même genre placé dans une capacité à vide et utilisé pour l'allumage automatique d'une source lumineuse.
La fig. 13 représente en coupe une pastille de matière active renfermée dans un récipient formé .d'un dépôt électrolytique.
La fig. 14 se rapporte à un dispositif formé de plusieurs relais.
La fig. 15 représente un dispositif formé de plusieurs bolo-relais, pour l'intercommuni- cation entre véhicules.
Les fig. 16 et 17 représentent schémati quement la juxtaposition des éléments en cas de télévision.
La fig. 18 représente un dispositif à souf flet manométrique.
La fig. 19 représente schématiquement un thermomètre ou pyromètre dans lequel est mis en #uvre le procédé selon l'invention.
La fig. 20 représente un relais électrother- mique à mode de chauffage :de la matière active autre que celui de la fig. 1.
La fig. 1 représente schématiquement un relais électrothermique à charbon actif et à colonne de mercure. Il comporte un tube en<B>U,</B> par exemple en verre, 1, contenant la colonne a- mercure 2, l'électrode 3, le contact 4. Les deux extrémités du tube 1 sont en communi cation avec deux petits récipients de faible ca pacité thermique 5 et 6. Ces deux récipients sont de préférence semblables et sont remplis de préférence d'une même quantité de charbon actif, de même qualité. Ils peuvent être en verre ou de préférence en métal, par exemple eu platine et à parois minces.
Ils sont réunis au tube 1 par des tubulures 7 .et 8 de faible section et faible épaisseur, lesquelles, grâce à cela, transmettent peu la chaleur entre lesdits récipients et la masse du tube 1.
Le récipient 5 comporte comme moyen de obauffage un enroulement 9 traversé par le courant électrique primaire. Les extrémités du tube 1 comportent des bouchons poreux 10 et 11 laissant passer le gaz mais ne laissant pas passer le mercure (par exemple en amiante, plâtre, etc.). En vue de la protection du char bon actif contre l'adsorption de vapeur de mercure, une poudre absorbant ces vapeurs (par exemple poudre d'argent ou d'or) peut être incorporée dans ces boutons, ou bien le bouchon peut être constitué en deux parties séparées entre lesquelles se trouve le métal ab sorbant (poudre, mousse, feuilles extra-minces de métal battu, etc.).
Le fonctionnement de l'appareil est le sui vant: Le charbon saturé à température ordinaire, par exemple d'anhydride carbonique, à une pression, par exemple, de 1 à 5 kg/cm', dé gage ce gaz lorsque la température monte et le réabsorbe quand la température du char bon baisse.
Normalement, les capacités 5 et 6 sont en équilibre thermique avec la tempé rature ambiante et la pression de gaz dans les deux capacités est la même. Mais dès qu'on chauffe par un courant électrique tra versant .l'enroulement 9 la capacité 5 et le charbon qu'elle contient, par suite du dégage ment de gaz la pression dans cette capacité augmente et la colonne de mercure est chas sée jusqu'à la fermeture par le contact 4 et la colonne 2 d'un courant secondaire fourni par la batterie 12 à l'aide de l'électrode 3.
Il est bien entendu qu'on obtient un re- lais différentiel au point de vue électrique en chauffant non pas une, mais les deux capacités par des courants de différentes in tensités.
La fig. 2 représente un relais semblable pour des courants secondaires puissants. Il est muni d'un godet de mercure 4' en lieu et place du simple contact 4 de la fig. 1. Un contact supplémentaire 13 est prévu pour limiter l'échauffement de 5, quand le dépla cement de la colonne est trop grand. Le charbon actif contenu dans 5 et 6 est indiqué par 14 et 15.
Bien entendu, les récipients 5 et 6 peu vent avoir toute forme appropriée (ramassée, effilée, à grande ou faible surface suivant qu'on désire un refroidissement rapide ou lent. Dès la cessation du chauffage, les tem pératures de 5 et 6 s'égalisent et le mercure revient à sa position normale. Le dispositif de la fig. 2 peut fonctionner comme cligno- teur; dans ce but, on peut notamment chauf fer automatiquement tantôt l'une, tantôt l'au tre de ses capacités, les branchements du cou rant de chauffage étant commandés automa tiquement par les déplacements de la colonne de mercure.
Pour éviter que de faibles variations de pression produites par exemple accidentelle ment par de grandes variations de tempéra ture ambiante ou par suite d'une légère dissy métrie soit dans la quantité ou la qualité de charbon remplissant les deux récipients ne puissent troubler le fonctionnement de l'ap pareil, on peut créer ou maintenir artificiel lement une faible dissymétrie dans un sens déterminé entre les capacités 5 et 6 de façon à maintenir l'une des colonnes de mercure légèrement appuyée contre le bouchon corres pondant.
Cette dissymétrie est prise telle que l'application contre un des bouchons se main tienne à toutes les températures dans les limi tes de température ambiante envisagées. .Le contact de fermeture de courant secondaire peut être placé dans ce cas tout près du mé- r_isque de la colonne qui n'est pas appliquée contre le bouchon, et au cas d'utilisation de contact de rupture celui-ci peut être placé juste au-dessous du bouchon contre lequel appuie la colonne. Le moindre déplacement de la colonne produit par le chauffage de la capacité correspondante ferme alors un des contacts et ouvre l'autre suivant le besoin.
Cette dissymétrie peut être produite par exemple: a) par chauffage très léger et constant d'une des capacités, par exemple par un fai ble courant électrique constant; b) par différence de qualité ou quantité de charbon actif contenu dans les deux capa cités; c) par différence de saturation des deux charbons par le gaz (excès de gaz dans une des capacités), etc.
La fig. 3 représente le cas où cette dissy métrie est créée et maintenue par un léger chauffage constant de la capacité 6 par le courant de la batterie 12' à travers la résis tance 16 et l'enroulement 9'. Par ce chauf fage, la colonne de mercure est maintenue dans sa position dissymétrique contre le bou chon 10.
Dès que, en fermant le contacteur 17, on envoie le courant à travers l'enroule ment 9 et que la température du charbon actif en 5 a de ce fait dépassé celle en 6, la colonne de mercure quitte le bouchon 10, ouvre le contact 4" et ferme le contact 4, pour revenir à son ancienne position quand le courant en 9 sera coupé.
La fig. 4 montre le cas où la position de la colonne de mercure est stabilisée par le fait que les deux ménisques aboutissent et s'emmanchent dans des étranglements coni ques 18 et 19 du tube 1. Les contacts et en particulier le contact 4 sont prévus dans cet espace conique. De petites dissymétries de pression en 6 et 5, pouvant se former à une grande variation de la température ambiante, sont insuffisantes pour faire pénétrer les mé nisques dans les espaces coniques et pour fer mer le contact 4. Par contre, la chauffe de 5 donne une pression suffisante pour fermer ce contact.
I1 est bien entendu que dans les cas où l'on désire une sensibilité pas trop grande, on peut simplement ménager au-dessus des deux ménisques entre les ménisques et les bouchons des distances suffisantes pour que les faibles variations accidentelles de pres sion soient équilibrées par la différence de niveau de mercure et ne produisent pas de fermetures de courant, les contacts étant pla cés dans ce cas tout près des bouchons.
Au cas' de relais sensible à courant se condaire relativement faible, on utilise comme gaz de préférence ceux qui tout en présentant une grande variation d'absorption dans l'in tervalle de température ambiante, présentent aussi une grande stabilité contre la décompo sition par l'étincelle, tel que par exemple l'anhydride sulfureuse (S02) et tout parti culièrement l'anhydride carbonique<B>(CO,).</B> Toutefois, dans les relais à@ puissance et à potentiel élevés,
ces gaz risquent de se dé composer et il est prévu alors d'utiliser les gaz inertes à poids atomique élevé tel que par exemple le krypton et tout particulière ment le xénon.
Des moyens sont toutefois prévus pour éviter l'utilisation de ces gaz rares et chers. Ainsi dans la fig. 5 la colonne de mer cure 2 est en relation avec l'unique capacité à charbon actif 5 par l'anhydride carbonique (CO, .) traversant le bouchon poreux 10. Par contre, une longue colonne d'hydrogène se trouve au-dessus du mercure dans la branche droite du tube en<B>U;
</B> le godet 2' de mercure représentant le contact du courant secondaire se trouve à une distance suffisante du mé nisque de mercure. La pression d'hydrogène est prise telle que, à la plus basse des tem pératures ambiantes envisagées, le mercure soit tout près du bouchon 10, et à la tempé rature la plus élevée des températures am biantes le mercure soit au voisinage du go det 2' sans encore faire le contact. Il suffit de chauffer 5 à, une température notablement supérieure à la température ambiante, par exemple à 100 , pour fermer le contact à toute température ambiante.
Les fig. 6 et 6b montrent des dispositifs où le gaz absorbé par le charbon ne produit que le déplacement du mercure, par contre la rupture du courant a lieu dans un autre gaz inerte tel que l'hydrogène. Dans ce but, on utilise deux ou trois colonnes de mercure dans le même tube suivant fig. 6. La colonne 20 est en communication avec 5 par exemple par l'intermédiaire d'anhydride carbonique, de même que la colonne 21 avec 6. Entre les colonnes 20 et 21 est intercalé une troisième colonne 22 séparée de 21 et 20 par une co lonne d'hydrogène et éventuellement par des bouchons poreux 23, 24.
Les contacts 25 et 26 sont placés dans l'atmosphère d'hydro gène au-dessus des ménisques de la colonne 22. On voit que les variations de la tem pérature ambiante n'influent pas sur la posi tion de la, colonne 22, les déplacements de 20 et 21 restant symétriques. Par contre, la chauffe de 5 produit la fermeture du con tact 25.
Il est évident que la troisième colonne 22 peut éventuellement être supprimée, si l'on dispose par exemple un bouchon 27 con tenant les électrodes comme l'indique la fig. 6b. ; Un résultat analogue peut être obtenu en agissant sur le mercure par l'anhydride car bonique non pas directement, mais par l'inter médiaire d'un organe élastique étanche tel que soufflet, membrane ondulée, etc.
Un tel dispositif est indiqué dans la fig. 7, où le gaz carbonique libéré par le charbon contenu dans la capacité chauffée 5, par l'intermé diaire d'une membrane 34', fait monter la colonne de mercure jusqu'au godet 2', les ca pacités et les membranes pouvant être dispo sées symétriquement par rapport à un olan horizontal, l'espace entre la colonne de mer cure et la membrane supérieure étant rempli par un gaz inerte non-décomposable tel que l'hydrogène.
Dans le cas de relais à grande puissance, il est prévu également d'utiliser le dispositif 'de la fig. 7b. Dans cette figure, la partie du dispositif- qui est semblable aux dispositifs précédents comporte de préférence deux élar gissements du tube, 28 et 29,à moitié rem plis par le mercure et en communication avec les capacités à charbon 5 et 6. Ce système est mécaniquement lié à un basculeur à mer- cure 30, l'ensemble pouvant pivoter autour d'un axe 31. En chauffant la capacité 5, on chasse le mercure de la capacité 28 en 29.
Sous l'action du poids de mercure en 29, l'appareil bascule à droite avec le basculeur 30 et le mercure 31' ferme le contact entre la borne 32 et l'un des godets 33 du courant de puissance. De cette façon, l'action méca nique du gaz du charbon actif et la ferme ture et l'ouverture du courant ont lieu dans des espaces différents hermétiquement sépa rés l'un de l'autre et remplis de différents gaz. Ceci permet de porter la puissance du contacteur à toute valeur voulue. Bien en tendu, le basculeur à mercure 30 peut être le cas échéant remplacé par un contacteur à contacts secs.
La fig. 8 représente un relais à contact sec composé de deux organes élastiques sem blables, notamment deux soufflets métalliques 34 et 35 hermétiquement clos et communi quant avec deux capacités 5 et 6 contenant du charbon actif, chaque soufflet et le réci pient correspondant étant remplis de gaz car bonique ou autre gaz absorbable.
Les soufflets sont réunis entre eux par la pièce rigide 36, servant de contact mobile. Le contact. fixe est représenté par 37. Les parties extérieures des soufflets sont. fixées rigidement à un châssis solide 38.
En chauffant 5 par le courant électrique, on oblige le soufflet 34 à se dilater en com primant 35. La pièce 36 se déplace, appuie sur le contact 37 et ferme le courant. I1 est bien entendu que les pièces élastiques peu vent être constituées non seulement par des soufflets mais aussi par tout autre récipient élastique, tel que coquille manométrique, tube manométrique, etc.
La fig. 9 montre un bolo-relais, 39 et 40 sont deux capacités en matière transparente au rayonnement thermique de même que, dans la plupart des cas, à la lumière visible (pra tiquement en verre). Ces capacités contien nent du charbon actif. De préférence, le charbon a la forme d'une lame mince ayant sa face orientée perpendiculairement au rayonnement incident et de dimensions se rapprochant de préférence des dimensions de la tache ou point. de lumière concentrée. Pra tiquement, les lames 41 et 42 peuvent être des disques ronds ou des plaquettes carrées de quelques millimètres à quelques dixièmes de millimètres de diamètre et d'une épais seur de l'ordre de quelques dixièmes à un centième de millimètre.
Ces lames sont de préférence placées au milieu des capacités 39 et 40à une certaine distance des parois. On prend soin de réduire au minimum les con tacts directs du charbon avec le verre pour porter au maximum son isolation thermique de la paroi. Dans le même but, il est prévu éventuellement de placer un peu de duvet entre la plaque de charbon (du côté non- exposé au rayonnement) et la paroi corres pondante.
Le rayonnement émis par une source ap propriée, par exemple un phare, est forte ment concentré par la lentille 44 (en verre, de préférence, n'absorbant pas le rayonne ment thermique).
Les deux capacités 39, 40 sont réunies par un tube en (1 1, contenant la colonne à mercure 2, le tube comportant les contacts 4 et 4'; 10 et 11 sont des bouchons poreux. Au moment. de la. projection du rayonne ment sur le charbon 41, sa température aug mente, la pression du gaz en 39 devient plus élevée qu'en 40, la colonne de mercure se déplace et ferme le contact 4. 43 représente un tube réunissant éventuellement les deux branches du tube 1. Ce tube 43 provoque une sorte de court-circuitage de ces tubes, mais à grande résistance. Il est généralement bourré d'amiante ou d'une masse poreuse de façon à ce que les différences de pression entre ces deux canaux puissent lentement et même très lentement s'égaliser.
Ce tube peut également être en métal à diamètre intérieur très faible, écrasé, s'il le faut, pour en ré duire ultérieurement la section.
Le court-circuitage indiqué et convenable ment réglé tend continuellement à. égaliser la pression dans les deux capacités 39 et 40, mais tout changement brusque de rayonne ment incident sur l'un des charbons actifs 41 et 42 produit immédiatement un déplace ment correspondant de la colonne de mercure et une fermeture ou une ouverture des con tacts correspondants.
Dans la fig. 9, le charbon actif 41 est sup posé constamment soumis à un rayonnement, ce rayonnement étant de temps en temps brus quement interrompu par exemple par le pas sage d'un objet quelconque (cas de comptage ou d'ouverture automatique de portes, etc.) La colonne de mercure s'appuie normalement con tre le bouchon 11. Dès que le rayonnement concentré par la lentille 44 est coupé, la co lonne est aspirée contre le bouchon 10 et ferme le contact 4'. Dès le rétablissement du faisceau de rayonnement, la colonne est re jetée vers l'ancienne position et touche le bouchon 11.
Il est évident qu'au cas où normalement le rayonnement est supprimé et seulement de temps à autre rétabli, le même résultat peut être obtenu en faisant tomber le rayon nement .à travers la lentille 44' indiquée en pointillé sur le charbon actif 42. Il est éven tuellement indiqué de placer les contacts 4 et 4' à différentes hauteurs de façon que le contact 4' soit fermé et le contact 4 ouvert à l'état d'équilibre sous l'action de la pesanteur sur la colonne de mercure, qui s'établit à la longue si l'on fait usage du tube de court- c:
ircuitage 43, dont l'emploi n'est d'ailleurs, bien entendu, que facultatif.
La fig. 10 représente un autre mode de réalisation du relais à rayonnement dans le quel le charbon actif est chauffé par le rayon nement en même temps que l'enveloppe de la capacité qui la contient, cette enveloppe ayant des parois très minces et, par conséquent, une capacité thermique très faible.
Dans la fig. 10, 45 et 46 représentent de telles capacités semblables et contenant des quantités de préférence égales de charbon actif. Elles sont réunies au tube en<B>U</B> 1 par des tu bulures 47, 48 très minces, en verre ou aussi en métal (par exemple en platine). 10 et 11 sont des bouchons poreux.
On prendra. soin que les espaces libres et remplis de gaz au- dessus et au-dessous des bouchons soient ré- duits au minimum pour assurer un bon fonc tionnement de l'appareil. 9 représente un en roulement facultatif de chauffage du réci pient 45 pouvant servir au réglage de l'appa reil et pour créer au besoin une dissymétrie dans un but déjà mentionné. Le rayonnement est concentré sur 46 par un miroir ou une lentille 44.
Pour servir à la communication à distance à la place des cellules photosensibles, il est prévu de donner aux capacités contenant la matière active des dimensions très faibles, par exemple d'utiliser des capacités tubulaires d'un diamètre de fraction de millimètre et même, dans certains cas, de faible fraction de millimètre, l'épaisseur des parois se rappro chant du centième de millimètre. Bien en tendu, toutes autres formes de ces capacités, telles que des formes sphériques, peuvent être utilisées.
Lesdites capacités peuvent être munies de feuilles en argent mince soudées sur ces réci pients pour augmenter la surface de réception du rayonnement.
La fig. 11 représente, agrandie, une forme de réalisation de relais à rayonnement à tubu lure droite. Ce relais est constitué essentielle ment en un tube droit en verre 49 comportant la colonne de mercure 2 et une électrode tubu laire, -qui a servi au remplissage, 3. Un tube de platine est soudé dans chaque extrémité du tube en verre 49; ces tubes en platine com portent quatre parties: les parties tubulaires 45 et 46 remplies de charbon actif : les par ties 47 et 48 aplaties pour diminuer l'espace nuisible mais laissant quand même passer les gaz; les parties 50 et 51 tubulaires non- aplaties et soudées dans le' verre.
Ces parties 50 et 51 contiennent les bouchons poreux 52 et 53, et portent les protubérances 54 et 55 servant de contact pour la colonne de mercure. 56 et 57 représentent des feuilles très minces en métal soudées aux capacités correspon dantes, noircies et servant à absorber le rayon nement incident et à le transmettre à la capa cité et au charbon actif. Normalement l'une de ces feuilles est exposée au rayonnement. Les dimensions des feuilles 56 et 57 peuvent être celles de la tache de rayonnement con centré, quand cette tache concentrée est plus grande que la capacité elle-même.
Pour réduire au minimum les pertes de chaleur des capacités, il est prévu de placer ces capacités ou les dispositifs entiers dans une plus grande capacité à vide élevé, pour supprimer le refroidissement par convection de gaz. Dans ce cas, des équilibres de tempé ratures plus élevées peuvent être obtenus; le cas est représenté dans la fig. 12 où 58 repré sente une enveloppe en verre à l'intérieur de laquelle est fait un vide très élevé.
La fig.12 représente schématiquement une capacité contenant le charbon actif, la paroi métallique mince 45' de cette capacité étant formée par un dépôt électrolytique directe ment sur un noyau solide en charbon actif 45". 8 représente un tube mince en platine enfoncé dans le noyau 45". On utilise de. pré férence pour ce dépôt électrolytique le platine ou l'argent<B>-,</B> 56' est une feuille en argent. mince noircie soudée au dépôt électrolytique 45'.
Il est tout particulièrement prévu d'utili ser les dispositifs décrits par groupes plus ou moins nombreux d'éléments juxtaposés, no tamment pour résoudre le problème d'inter- communication optique entre des objets en mouvement relatif et en particulier entre des véhicules en marche (voitures automobiles, avions, navires) ou entre ces véhicules et des postes fixes.
Des dispositifs suivant l'invention se prê tent à. cette application tout particulièrement à cause de l'extrême petitesse qu'on peut don ner à leurs éléments sensibles, et de la possi bilité qui en résulte d'employer une très forte concentration -du rayonnement.
La. fi-. 15 représente schématiquement un 1e1 dispositif comportant des nombreux élé ments semblables à celui décrit dans la fig. <B>Il</B> mais avec la différence que les feuilles noir cies en argent mince sont soudées normalement à. l'axe du dispositif.
On voit que les colonnes de mercure 2 des dispositifs sont toutes mises en parallèle par le conducteur électrique 61 et liées à un pôle de la batterie 59 en passant par un dispositif électrique d'utilisation, représenté par une lampe de signalisation 60. Les contacts de fer meture et d'ouverture du courant sont des dispositifs individuels qui sont liés à l'autre pôle de la batterie 59 par le conducteur 62. En vue de concentrer la lumière plus forte ment, une petite lentille 63 est placée devant chaque élément sensible 46, ces lentilles étant étroitement juxtaposées, ce qui permet au be soin d'espacer convenablement ces dispositifs.
Suivant la direction de la lumière inci dente dans certaines limites d'angle sur la lentille 64, faisant partie du récepteur, le faisceau est fortement. concentré sur l'une des lentilles 63 et par conséquent sur l'un des éléments sensibles 46 qui s'échauffe et re pousse la colonne de mercure 2 jusqu'à ce qu'elle ferme l'un des contacts du conduc teur 62.
On voit que tant que, avec changement d'angle d'incidence, la tache du faisceau con centré se déplace d'un élément à l'autre, l'un au moins des contacts reste fermé et le signal 60 reste allumé. Dans la fig. 15, la tache con centrée repose sur l'élément le plus bas dont on voit la colonne de mercure déplacée à gau che et qui ferme le contact. On peut disposer les éléments sensibles non pas en une rangée, mais dans plusieurs. Plus on juxtapose d'élé ments, plus on peut concentrer la lumière sur un élément et plus on peut augmenter l'angle d'incidence admissible pour l'appareil.
De cette façon, par exemple, un camion portant à l'arrière le récepteur décrit peut recevoir les demandes de passage des voitures qui veulent le dépasser par simple allumage des phares le jour.
Il est évident que plus la lumière est con centrée, plus on est protégé contre l'action nui sible de la lumière ambiante du jour. Il est bien entendu que l'utilisation des lentilles 63 est facultative.
Comme les dispositifs décrits sont dans la plupart des cas des dispositifs différentiels comportant deux éléments, il est prévu en cas de juxtaposition de plusieurs éléments d'uti liser les deux éléments sensibles du même dis- positif en les plaçant de préférence à des dis tances suffisantes l'une de l'autre.
La fig. 14 montre cette disposition, les quatre éléments 56-57, 56'-57' et les deux dispositifs étant juxtaposés. La tache du fais ceau concentré passant,d'un élément à l'autre ferme le contact de l'un ou de l'autre côté de la colonne de mercure.
La fig. 16 montre schématiquement la dis position et la juxtaposition dans le même plan d'une multitude d'éléments sensibles 45 dis posés en plusieurs rangées et dont la fig. 17 donne le détail.
On voit sur la fig. 17 que les colonnes de mercure des dispositifs, dont les capacités sen sibles 45 sont juxtaposées dans le même plan, sont réunies ensemble par un câble, mais que les contacts 4 sont individuellement réunis chacun à une lampe 60 de façon à ce que cha que colonne en fermant un contact corres- pondant, allume une lampe individuelle. Il est prévu de disposer les éléments 45 sur une petite surface exposée à un rayonnement con centré.
Par contre, on peut disposer les lampes plus espacées sur un tableau au besoin beau coup plus grand, les deux assemblages pou vant être installés dans des endroits différents et étant réunis par un câble à multiples brins. L'ensemble des dispositifs 45 forme ainsi une sorte d'aeil ou de tache sensible d'un nerf optique, et le tableau -de lampe 60 reproduit agrandie l'image qui tombe sur l'ensemble des éléments 45.
Grâce à l'extrême petitesse des éléments sensibles, il devient ainsi possible de repro duire sur le grand tableau des lampes 60 les distances angulaires de plusieurs sources lu- mineuses, et, si l'on connaît les distances de ces sources entre elles, d'en déduire la distance du dispositif à ces sources. Les dispositifs à matière adsorbante ,étant sensibles à l'infra rouge très poussé qui traverse facilement le brouillard, il est prévu, par exemple sur un navire, de contrôler la distance des côtes mu nies de phares, ou sur un avion de mesurer la distance d'un aérodrome, toutes ces mesures pouvant être déduites du tableau placé en face de l'observateur.
Il est prévu de donner au .dispositif de réception une orientation variable à l'aide d'une télécommande appropriée, et de "scru- ter" ainsi l'espace.
Il est également prévu d'utiliser l'ensem ble décrit pour réaliser la télévision grossière de réclame, c'est-à-dire de projeter sur l'en semble des éléments sensibles un film de ré clame et de reproduire ce film sur un tableau de lampes beaucoup plus grand. On obtient le très grand avantage, par rapport aux dispo- sitifs connus, de pouvoir employer un tableau sensible de dimensions relativement faibles, placé à faible distance du film.
Il est prévu que les ensembles formant les récepteurs peuvent être introduits dans une capacité à vide élevé en vue d'augmenter la sensibilité.
La fig. 18 montre la capacité 5 contenant le charbon actif reliée à un boîtier de forme cylindrique 65 par la tubulure 66 qui, au besoin, peut être longue, mince et flexible.
A l'intérieur du boîtier 65 se trouve le soufflet métallique 34, limité en haut d'une façon, étanche par le plateau 67 formant gui dage du soufflet, l'orifice inférieur du .souf flet étant soudé de façon étanche au fond. du boîtier 65; 68 est une tige solidaire au .pla teau 67, guidée par l'orifice 69. Un ressort antagoniste 70 peut être prévu pour étendre le soufflet 34. Un chauffage de la capacité 5 et de son charbon actif dégage le gaz adsorbé qui comprime le soufflet, et le refroidissement et l'adsorption du gaz qui s'en suit produit une détente du soufflet aidé par le ressort antagoniste.
Le noyau 68 sert à transmettre ce travail mécanique.- Dans la fig. 20, se rapportant à un relais électro-thermique, la matière active est con tenue dans le tube 71 qui est en matière po reuse ou bien muni d'orifices 72 et est placé dans une enveloppe étanche 73 isolée par le flasque 74. du tube 71. La colonne du charbon actif du tube 71 est chauffée par le courant électrique provenant de la source indiquée au dessin, soit par passage direct du courant à travers la matière active ou à travers le tube 71.
Les gaz sortent du tube 71 dans la capa- cité 73 et agissent sur l'organe élastique par la tubulure 66, l'action pouvant dans ces con dition être particulièrement rapide.
Dans la fig. 19, les gaz développés en 5 suivant la température du milieu dans lequel 5 est plongé agissent à travers le bouchon 10 sur la colonne de mercure 2'. Le déplacement de celle-ci permet de mesurer la température de 5 sur l'échelle 75: la liaison de 5 avec le tube 1 peut être directe ou obtenue par une longue tubulure 66. Le tube en<B>U</B> 1 peut être rem placé par un dispositif manométrique quel conque.
Dans les appareils décrits, il conviendra de réduire autant que possible les espaces ne contenant pas de matière active, ces espaces étant nuisibles en ce qu'ils réduisent les dif férences de pression qui résultent d'un déga gement de gaz donné.
S'il est préférable que les organes sensi bles soient entourés de vide, les tubes à mer cure ou autres dispositifs d'utilisation de l'énergie mécanique disponible peuvent être hors des enceintes à vide, pourvu, bien en tendu, qu'ils soient reliés auxdits organes sen sibles.
Un chauffage électrique desdits organes sensibles peut avoir lieu non seulement au moyen d'un fil enroulé autour ou d'un arran gement tel que prévu en fig. 20, mais aussi par un fil tendu à peu de distance dudit or gane qui rayonne vers celui-ci.
Il est également prévu, comme il a été déjà dit, d'argenter intérieurement les récipients à vide contenant les capacités sensibles, sauf dans la zone de pénétration du rayonnement.
Bien entendu, le chauffage de la matière active et du récipient peuvent avoir lieu non seulement par le courant électrique et le rayonnement, mais, suivant les cas, par tout autre source de chaleur, par exemple: flamme. réaction chimique ou phénomène physique dé gageant la chaleur, etc.
Dans le cas où le charbon actif est chauffé directement par le passage d'un courant élec trique à travers la matière active elle-même, il est prévu, ou bien de tasser de la poudre de charbon actif dans un tube isolant ou bien de faire des agglomérés en charbon actif avec addition des poudres inertes et non-conduc- trices pour augmenter la résistance électrique, ces agglomérés ou comprimés sous forme de galets, rondelles, baguettes, etc. pouvant se superposer convenablement dans une enceinte appropriée; ou bien encore de faire des dépôts minces de charbon actif sur des supports ap propriés.
On peut utiliser aussi de longs tubes mé talliques parcourus par le courant de chauf fage et contenant la poudre de charbon actif. Un enroulement chauffant un long tube de l'extérieur peut aussi être employé.
Method for producing mechanical effects as a result of temperature variations, and apparatus for its implementation. The present invention relates to a process and an apparatus in which temperature variations, produced for example by electrical actions or by thermal radiation, give rise to mechanical actions, and thereby possibly to other actions. effects, for example on the closing or opening of an electric current as a function of said temperature variations.
According to this process, one submits in a vacuum to. the action of the envi saged temperature variations a solid material with a large active surface, capable, under the action of temperature rises, of releasing a gaseous substance which is adsorbed in a reversible manner during drops in temperature, and the variations in pressure and volume of gas thus produced are used to effect a mechanical action.
In particular, provision is made to use this mechanical action to establish or interrupt an electrical circuit, the device thus acting as a relay.
As material with a large active surface, it is possible to use silica or alumina gels, absorbent earths, and in particular activated carbon, which as is known to adsorb and to release during variations in its temperature. large quantities of certain gases and vapors.
As gaseous substance, gas or vapor, use will be made in particular of those whose adsorption varies greatly in the vicinity of ambient temperature.
In the case where the adsorbent body used is activated carbon, it is particularly intended to use carbon dioxide, or also, optionally, ammonia gas, sulfur dioxide or any other gas or will scare strongly adsorbable to carbon. active.
Carbon dioxide is particularly indicated, since a volume of activated carbon, which is saturated with it under pressure. atmospheric and at ordinary temperature, in release, during a rise in temperature, at a rate of approximately an equal volume of gas per degree of rise in temperature, under constant pressure, or of a variation in pressure 30 grams per square centimeter if the volume is kept constant, the dead space being negligible. Small variations in temperature can therefore give rise to. appreciable mechanical work of the gas, capable of activating, for example, electrical contacts.
It is planned, for example, to place activated carbon (the quantity of which, in some cases, may be very small) in a closed capacity with thin walls and with as low a thermal capacity as possible, this capacity being in communication with the rest of the apparatus making it possible to close and open the electrical contact under the action of variations in volume and pressure of the gas released in said capacity.
In particular, provision is made to use differential devices comprising two symmetrical capacitors filled with activated carbon, only one of which is subjected to the action of temperature or radiation. Thus the apparatus reacts according to the temperature difference of the two capacities; on the other hand, the variations in ambient temperature acting symmetrically on the two capacitors do not produce any action on the contacts.
Electric relays can thus be produced by heating the activated carbon contained in one of these capacitors with a primary electric current (generally with the receptacle which contains it) and by forcing the gases released to do the mechanical closing work. or opening the contact. This work can be carried out by any manometric device (metal bellows, manometric tube, etc.) suitably placed between the two symmetrical activated carbon tanks.
However, particular sensitivity and convenience are obtained by using, to close and open the contacts, a column of mercury placed between said activated carbon capacitors. This column being pushed in one direction or the other by the gases given off or absorbed, closes or opens the electrical contact. By using large masses of coal and a column of mercury with a large free section, powerful relays and circuit breakers can be made; on the other hand, it is possible to produce very sensitive relays with columns of small section and very small masses of carbon.
The great advantages of said process consist in that, in order to produce the desired work, it suffices to heat only the activated carbon, alone or with the low-capacity container which contains it, the mass to be heated thus being able to be located in a space. restricted, no condensation being to be feared in the rest of the apparatus, which may have dimensions and a much larger mass if necessary, if the gas and the order of magnitude of the pressures are suitably chosen. sions, the gas being reabsorbed to the carbon when the latter cools.
It thus becomes possible to reduce, if necessary, the masses to be heated and the thermal capacities of these respective masses to excessively low values, while carrying out relatively considerable work. By using small mercury columns with a small cross-section to close the contacts, relays so sensitive, that they can be influenced at a distance by visible or invisible thermal radiation, are obtained, the radiant heat giving rise without the other to a mechanical action directly closing the contacts.
It is particularly planned to strongly concentrate the radiation on a mass of low thermal capacity by optical means, which makes it possible to obtain relatively high temperature variations. A telecommunication system with directed beams of radiation is thus obtained, the beams possibly being ordinary light beams (headlight, projector, directed signals, etc.) or invisible light beams, in particular infrared, possibly obtained from 'a set of radiations by absorbing visible light through filters, and thus being able to constitute a remote signaling or secret telecommunication.
The absence of a specific photoelectric effect is compensated, so to speak, by the possibility of using all or almost all of the tbermic radiation, which is very large compared to the visible radiation, and of concentrating it on extremely thermal capacities. weak.
The case is foreseen where the activated carbon is placed in a chamber with transparent walls, preferably so as to be thermally insulated as far as possible from the wall of the container. In this case, it directly absorbs the radiation which reaches it through the transparent wall. But the case is also provided where the radiation is absorbed by the wall of the container containing the charcoal.
In this case, one will normally choose a container with very thin walls, having a mass as low as possible and constituting with the good tank that it contains a thermal assembly which will preferably be thermally insulated as much as possible from the rest of the tank. apparatus, in particular mercury column tube, used in most cases.
Provision is also made, and in particular in the latter case, for the chambers containing the carbon, or, possibly, the whole apparatus, to be placed in a closed glass vessel in which a high vacuum is made so as to eliminate the thermal convection, as is done in bottles intended to conserve heat or cold. The walls of this envelope can optionally be silvered, except at the places opposite the capacities which must be illuminated. In this way, significantly higher temperatures can be obtained with the same radiation.
When the device has to follow rapid variations in the heat input, on the contrary, it will be necessary to promote the removal of heat.
In the case of use as absorbent body of activated carbon and of the action of gases on a column of mercury for the purpose of closing and opening a contact, this contact operation can take place. in the gas even adsorbed and given off by the activated carbon. In this case, gas is used quite particularly in those which are difficult to decompose by electric sparks and very particularly carbon dioxide. It is also planned to use this gas under high pressure, for example several atmospheres, this to increase its electrical rigidity.
Arrangements will be made so as to have to cut only relatively weak electric currents by using secondary relays for this purpose, if necessary, which can moreover also be relays of the type described here.
In order to make it possible to cut larger currents in the same gas which is adsorbed or given off by the carbon, it is also planned to use gases which are not decomposable either by the spark or by the arc, and are at the same time sufficiently adsorbable to activated carbon, and in particular inert gases with a high atomic weight such as krypton and very particularly xenon.
But it is also planned to divide the mercury column into two or more parts and to break the current in a space between these parts, this space being filled with another non-decomposable gas such as hydrogen. . .
Finally, it is also planned to build relays, in particular power relays, non-differential, with a single activated carbon heated capacity, by heating this capacity to temperatures notably higher than those reached by normal variations. of ambient temperature, by re serving the mercury column, for example, a sufficiently long journey to the end of contact.
Especially in case. Using active earths, silica gel, etc., it is also possible to use water vapor, vapors from organic liquids, as well as low molecular weight gaseous hydrocarbons.
Devices actuated by concentrated beams of radiation can be used in many cases instead of photoelectric cells with the advantage of being able to close the electric current directly without an amplifier - to the sensitive relay, of being extremely simple and cheap, and to be sensitive to any thermal radiation, from which one can moreover at will separate by filter the radiations which one wishes or does not wish to use.
Among these numerous applications, provision is made in particular for protection against theft, fire signaling, object counting, etc.
It is particularly planned to apply this method to intercommunication between moving vehicles, such as: automobiles, planes, ships, as well as between these vehicles and fixed stations: aerodromes, ports, lighthouses, etc.
For the effective protection of the devices against daylight, it is possible to have a greater or lesser number of elements as described, in one or more rows in the same plane exposed to the incident radiation, all of these sensitive elements. juxtaposed juxtaposed occupying the entire surface where the beam of the source in question, concentrated in a light spot of the order of size of each of the sensitive elements, can move according to the angle, essentially variable, between the axis of the incident beam and the axis of the receiving device. All the sensitive devices are put in parallel either directly or by means of a common secondary relay on the device or signal to be activated (bell, lamp, servomotor, etc.).
Thus, it is planned to achieve intercommunication between cars and trucks with a view to signaling for overtaking using the headlights of the cars.
By rows of juxtaposed sensitive elements, a sort of coarse television can be produced, this set of juxtaposed sensitive elements constituting the member for receiving an image projected by an appropriate optical system. In another corresponding plan, generally much larger, is arranged a multitude of electric lamps,
each lamp electrically linked to a corresponding sensitive element. Any configuration of sufficiently intense rays projected on the small receiving organ by a visible or invisible thermal radiation will be reproduced enlarged on the table of lamps connected by a cable comprising a multitude of wires to the receiver, the whole being supplied by a source of current. Both organs can be placed at. any distance from one another.
An advertising television can thus be produced by projecting onto the receiving member the image of an advertising film, which is reproduced on a large table of lamps placed outside. It is also possible to produce in a similar manner an apparatus making it possible, through the fog, to see or control the presence of one or more signal lights, such as coastal lighthouses for a ship, or signaling lighthouses for a ship. landing on aerodromes for an airplane, and to determine the distance of the airplane or ship from the said lighthouses whose relative positions are known,
their images being projected onto a set of sensitive organs by an appropriate optical system attached to this set.
The invention can also be used to establish either thermometers or pyrometric rods for temperatures not exceeding the admissible limits for the use of substances which are used, for example activated carbon, or organs sensitive to variations. temperature for warning, control or other purposes.
The member actuated by the evolved gas can also be, for example, a bellows, preferably metallic, a flexible membrane, a manometric shell or any other similar member.
The accompanying drawing relates to various devices according to the invention given by way of example.
Fig. 1 represents an activated carbon relay with two capacities.
Fig. 2 represents a power relay with limitation of the heating current.
Fig. 3 shows a relay with back pressure adjustment.
Fig. 4 shows a relay for stabilization of the mercury menisci by conical parts of the mercury tube. Fig. 5 represents a single capacity activated carbon relay.
Fig. 6 represents a relay with three columns of mercury.
Fig. 6b represents a relay with two mercury columns. Fig. <B> 7 </B> represents a membrane relay. Fig. 7b represents a toggle relay. Fig. 8 represents a dry contact relay with an elastic member.
Fig. 9 represents a bolo-relay, that is to say a relay actuated by radiation, the active material of which is heated by radiation through the transparent container which contains it, with a short-cireuitage tube.
Fig. 10 represents a bolo-relay where the activated carbon is heated by radiation with the receptacle which contains it.
Fig. 11 represents a bolo-relay with a rectilinear arrangement.
Fig. 12 shows a bolo-relay of the same type placed in an empty capacity and used for the automatic ignition of a light source.
Fig. 13 shows in section a pellet of active material enclosed in a container formed .d'une electrolytic deposit.
Fig. 14 relates to a device formed of several relays.
Fig. 15 represents a device formed of several bolo-relays, for the intercommunication between vehicles.
Figs. 16 and 17 schematically represent the juxtaposition of the elements in the case of television.
Fig. 18 shows a manometric bellows device.
Fig. 19 schematically represents a thermometer or pyrometer in which the method according to the invention is implemented.
Fig. 20 represents an electrothermal relay with heating mode: active material other than that of FIG. 1.
Fig. 1 schematically represents an electrothermal relay with activated carbon and mercury column. It comprises a <B> U, </B> for example glass tube, 1, containing the mercury column 2, the electrode 3, the contact 4. The two ends of the tube 1 are in communication with two small containers of low thermal capacity 5 and 6. These two containers are preferably similar and are preferably filled with the same quantity of activated carbon of the same quality. They can be glass or preferably metal, for example platinum and thin-walled.
They are joined to the tube 1 by tubes 7. And 8 of small section and thin, which, thanks to this, transmit little heat between said receptacles and the mass of the tube 1.
The container 5 comprises as obauffage means a winding 9 through which the primary electric current passes. The ends of the tube 1 have porous plugs 10 and 11 allowing the gas to pass but not allowing the mercury to pass (for example in asbestos, plaster, etc.). In order to protect the active tank against the adsorption of mercury vapor, a powder absorbing these vapors (for example silver or gold powder) can be incorporated into these buttons, or the stopper can be made of two separate parts between which the absorbent metal is located (powder, foam, extra thin sheets of beaten metal, etc.).
The operation of the apparatus is as follows: Saturated carbon at ordinary temperature, for example carbon dioxide, at a pressure, for example, of 1 to 5 kg / cm ', gives off this gas when the temperature rises and reabsorbs it when the temperature of the good tank drops.
Normally, capacities 5 and 6 are in thermal equilibrium with ambient temperature and the gas pressure in both capacities is the same. But as soon as one heats by an electric current passing through. The winding 9 the capacity 5 and the charcoal which it contains, following the evolution of gas the pressure in this capacity increases and the mercury column is expelled until 'on closing by contact 4 and column 2 of a secondary current supplied by battery 12 using electrode 3.
It is understood that one obtains a differential relay from the electric point of view by heating not one, but the two capacitors by currents of different intensities.
Fig. 2 shows a similar relay for strong secondary currents. It is fitted with a cup of mercury 4 'instead of the simple contact 4 of FIG. 1. An additional contact 13 is provided to limit the heating of 5, when the displacement of the column is too great. The activated carbon contained in 5 and 6 is indicated by 14 and 15.
Of course, the receptacles 5 and 6 can have any suitable shape (collected, tapered, with a large or small surface depending on whether rapid or slow cooling is desired. As soon as the heating has ceased, the temperatures of 5 and 6 s' equalize and the mercury returns to its normal position. The device in fig. 2 can function as a flashing light; for this purpose, it is possible in particular to automatically heat sometimes one, sometimes the other of its capacities, the connections the heating current being controlled automatically by the movements of the mercury column.
To prevent small variations in pressure produced, for example, accidentally by large variations in ambient temperature or as a result of a slight dissymmetry either in the quantity or the quality of the carbon filling the two receptacles, from disturbing the operation of the 'ap pareil, one can create or maintain artificially a low asymmetry in a determined direction between the capacities 5 and 6 so as to keep one of the mercury columns lightly pressed against the corresponding plug.
This asymmetry is taken such that the application against one of the stoppers is maintained at all temperatures within the ambient temperature limits envisaged. .The secondary current closing contact can be placed in this case very close to the danger of the column which is not applied against the stopper, and in case of use of breaking contact this one can be placed just below the stopper against which the column rests. The slightest displacement of the column produced by the heating of the corresponding capacity then closes one of the contacts and opens the other as required.
This asymmetry can be produced for example: a) by very light and constant heating of one of the capacitors, for example by a weak constant electric current; b) by difference in quality or quantity of activated carbon contained in the two capacities; c) by difference in saturation of the two coals by gas (excess gas in one of the tanks), etc.
Fig. 3 shows the case where this dissymmetry is created and maintained by a slight constant heating of the capacitor 6 by the current of the battery 12 'through the resistor 16 and the winding 9'. By this heating, the mercury column is maintained in its asymmetrical position against the plug 10.
As soon as, by closing the contactor 17, the current is sent through the winding 9 and the temperature of the activated carbon in 5 has therefore exceeded that in 6, the mercury column leaves the stopper 10, opens the contact 4 "and closes contact 4, to return to its old position when the current at 9 is cut.
Fig. 4 shows the case where the position of the mercury column is stabilized by the fact that the two menisci terminate and fit into conical constrictions 18 and 19 of the tube 1. The contacts and in particular the contact 4 are provided in this conical space. Small pressure dissymmetries at 6 and 5, which can form at a large variation in the ambient temperature, are insufficient to make the meniscs penetrate the conical spaces and to close contact 4. On the other hand, heating of 5 gives sufficient pressure to close this contact.
It is understood that in cases where one wishes a sensitivity not too great, one can simply spare above the two menisci between the menisci and the plugs sufficient distances so that the small accidental variations of pressure are balanced by the difference in mercury level and do not produce current closures, the contacts being placed in this case very close to the plugs.
In the case of sensitive relays with a relatively low condaire current, gas is preferably used those which, while exhibiting a large variation in absorption over the ambient temperature range, also exhibit great stability against decomposition by the gas. 'spark, such as for example sulfur dioxide (S02) and especially carbon dioxide <B> (CO,). </B> However, in high power and @ high potential relays,
these gases run the risk of breaking down and provision is then made to use inert gases with a high atomic weight such as, for example, krypton and very particularly xenon.
Means are however provided to avoid the use of these rare and expensive gases. Thus in fig. 5 the sea cure column 2 is related to the unique capacity of activated carbon 5 by carbon dioxide (CO,.) Passing through the porous plug 10. On the other hand, a long hydrogen column is located above the mercury in the right branch of the <B> U tube;
</B> the cup 2 'of mercury representing the contact of the secondary current is at a sufficient distance from the mercury me nisque. The hydrogen pressure is taken such that, at the lowest of the ambient temperatures envisaged, the mercury is very close to the stopper 10, and at the highest temperature of the ambient temperatures the mercury is in the vicinity of the go det 2 'without making contact yet. It suffices to heat 5 to a temperature significantly above room temperature, for example 100, to close the contact at any room temperature.
Figs. 6 and 6b show devices where the gas absorbed by the coal only produces the displacement of the mercury, on the other hand the breaking of the current takes place in another inert gas such as hydrogen. For this purpose, two or three columns of mercury are used in the same tube according to fig. 6. Column 20 is in communication with 5 for example by means of carbon dioxide, as is column 21 with 6. Between columns 20 and 21 is interposed a third column 22 separated from 21 and 20 by a co lonne of hydrogen and optionally by porous plugs 23, 24.
Contacts 25 and 26 are placed in the hydrogen atmosphere above the menisci of column 22. It can be seen that variations in ambient temperature do not affect the position of column 22, displacements of 20 and 21 remaining symmetrical. On the other hand, the heating of 5 produces the closing of contact 25.
It is obvious that the third column 22 can optionally be omitted, if there is for example a plug 27 containing the electrodes as shown in FIG. 6b. ; A similar result can be obtained by acting on the mercury by the anhydride because it is good, not directly, but by the intermediary of a tight elastic member such as a bellows, corrugated membrane, etc.
Such a device is shown in fig. 7, where the carbon dioxide released by the charcoal contained in the heated capacity 5, through the intermediary of a membrane 34 ', causes the column of mercury to rise to well 2', the capacities and the membranes being able to be arranged symmetrically with respect to a horizontal olan, the space between the sea cure column and the upper membrane being filled with an inert non-decomposable gas such as hydrogen.
In the case of high power relays, provision is also made to use the device of FIG. 7b. In this figure, the part of the device which is similar to the previous devices preferably comprises two extensions of the tube, 28 and 29, half filled with mercury and in communication with the carbon capacities 5 and 6. This system is mechanically linked to a mercury rocker 30, the assembly being able to pivot about an axis 31. By heating the capacity 5, the mercury is driven out from the capacity 28 to 29.
Under the action of the mercury weight at 29, the device switches to the right with the rocker 30 and the mercury 31 'closes the contact between the terminal 32 and one of the cups 33 of the power current. In this way, the mechanical action of the activated carbon gas and the closing and opening of the stream take place in different spaces which are hermetically separated from each other and filled with different gases. This allows the power of the contactor to be brought to any desired value. While tensioned, the mercury rocker 30 can be replaced, if necessary, by a contactor with dry contacts.
Fig. 8 shows a dry contact relay made up of two resilient elements similar, in particular two metal bellows 34 and 35 hermetically sealed and communicating with two capacities 5 and 6 containing activated carbon, each bellows and the corresponding container being filled with gas because bonique or other absorbable gas.
The bellows are joined together by the rigid part 36, serving as a movable contact. The contact. fixed is represented by 37. The outer parts of the bellows are. rigidly attached to a solid frame 38.
By heating with the electric current, the bellows 34 is forced to expand by compressing 35. The part 36 moves, presses the contact 37 and turns off the current. It is understood that the elastic parts can be constituted not only by bellows but also by any other elastic container, such as manometric shell, Bourdon tube, etc.
Fig. 9 shows a bolo-relay, 39 and 40 are two capacitors made of a material transparent to thermal radiation as well as, in most cases, to visible light (practically made of glass). These capacities contain activated carbon. Preferably, the carbon has the form of a thin blade having its face oriented perpendicular to the incident radiation and of dimensions preferably approaching the dimensions of the spot or point. of concentrated light. In practice, the blades 41 and 42 can be round discs or square plates a few millimeters to a few tenths of a millimeter in diameter and a thickness of the order of a few tenths to a hundredth of a millimeter.
These blades are preferably placed in the middle of the capacities 39 and 40 at a certain distance from the walls. Care is taken to minimize direct contact of the carbon with the glass to maximize its thermal insulation from the wall. For the same purpose, provision is made, if necessary, to place a little down between the carbon plate (on the side not exposed to radiation) and the corresponding wall.
The radiation emitted by a suitable source, for example a headlight, is strongly concentrated by the lens 44 (glass, preferably, not absorbing thermal radiation).
The two capacitors 39, 40 are joined by a tube at (1 1, containing the mercury column 2, the tube comprising the contacts 4 and 4 '; 10 and 11 are porous plugs. At the time of the projection of the rayon. ment on carbon 41, its temperature increases, the gas pressure at 39 becomes higher than at 40, the mercury column moves and closes contact 4. 43 represents a tube possibly joining the two branches of tube 1. This tube 43 causes a kind of short-circuiting of these tubes, but with great resistance. It is generally stuffed with asbestos or a porous mass so that the pressure differences between these two channels can slowly and even very slowly equalize.
This tube can also be made of metal with a very small internal diameter, crushed, if necessary, in order to subsequently reduce the section.
The indicated and suitably adjusted short-circuit continuously tends to. equalize the pressure in the two capacitors 39 and 40, but any sudden change in radiation incident on one of the activated carbons 41 and 42 immediately produces a corresponding displacement of the mercury column and a closing or opening of the corresponding contacts .
In fig. 9, the activated carbon 41 is supposed to be constantly subjected to radiation, this radiation being from time to time abruptly interrupted, for example by the passing of any object (case of counting or automatic opening of doors, etc. ) The mercury column normally rests against the plug 11. As soon as the radiation concentrated by the lens 44 is cut, the column is sucked against the plug 10 and closes the contact 4 '. As soon as the radiation beam is restored, the column is thrown back to the old position and touches the plug 11.
It is evident that in case the radiation is normally removed and only occasionally restored, the same result can be obtained by dropping the beam through the lens 44 'indicated in dotted lines on the activated carbon 42. It is possibly indicated to place the contacts 4 and 4 'at different heights so that the contact 4' is closed and the contact 4 open in the state of equilibrium under the action of gravity on the mercury column, which is established in the long run if the short tube is used:
Circuit 43, the use of which is, moreover, of course, only optional.
Fig. 10 shows another embodiment of the radiation relay in which the activated carbon is heated by the radiation at the same time as the envelope of the capacitor which contains it, this envelope having very thin walls and, therefore, a very low heat capacity.
In fig. 10, 45 and 46 represent such capacities which are similar and contain preferably equal amounts of activated carbon. They are joined to the <B> U </B> 1 tube by very thin bulures 47, 48, in glass or also in metal (for example in platinum). 10 and 11 are porous plugs.
We will take. take care that the free spaces filled with gas above and below the plugs are reduced to a minimum to ensure correct operation of the appliance. 9 represents an optional heating bearing of the receptacle 45 which can be used for adjusting the apparatus and for creating, if necessary, an asymmetry for a purpose already mentioned. The radiation is focused on 46 by a mirror or lens 44.
To serve for remote communication instead of photosensitive cells, it is planned to give the capacitors containing the active material very small dimensions, for example to use tubular capacitors with a diameter of a fraction of a millimeter and even, in in some cases, with a small fraction of a millimeter, the thickness of the walls approaches one hundredth of a millimeter. Of course, all other forms of these capacities, such as spherical shapes, can be used.
Said capacitors can be provided with thin silver foils welded to these receptacles to increase the radiation receiving surface.
Fig. 11 shows, on a larger scale, one embodiment of a straight-tube radiation relay. This relay consists essentially of a straight glass tube 49 comprising the mercury column 2 and a tubular electrode, which was used for filling, 3. A platinum tube is welded into each end of the glass tube 49; these platinum tubes have four parts: the tubular parts 45 and 46 filled with activated carbon: the parts 47 and 48 flattened to reduce the harmful space but still allowing the gases to pass; the tubular portions 50 and 51 not flattened and welded into the glass.
These parts 50 and 51 contain the porous plugs 52 and 53, and carry the protuberances 54 and 55 serving as contact for the mercury column. 56 and 57 represent very thin sheets of metal welded to the corresponding capacities, blackened and serving to absorb the incident radiation and to transmit it to the capacity and to the activated carbon. Normally one of these sheets is exposed to radiation. The dimensions of sheets 56 and 57 may be those of the focused radiation spot, when this concentrated spot is larger than the capacity itself.
To minimize heat loss from the vessels, it is planned to place these vessels or the entire devices in a larger capacity at high vacuum, to eliminate gas convection cooling. In this case, higher temperature equilibria can be obtained; the case is shown in fig. 12 where 58 represents a glass envelope within which is made a very high vacuum.
Fig. 12 schematically represents a capacity containing activated carbon, the thin metal wall 45 'of this capacity being formed by an electrolytic deposit directly on a solid core of activated carbon 45 ". 8 represents a thin platinum tube embedded in the 45 "core. We use. preference for this electrolytic deposit the platinum or the silver <B> -, </B> 56 'is a silver foil. thin blackened welded to the electrolytic deposit 45 '.
Provision is made in particular to use the devices described in more or less numerous groups of juxtaposed elements, in particular to solve the problem of optical communication between objects in relative movement and in particular between moving vehicles ( cars, airplanes, ships) or between these vehicles and fixed positions.
Devices according to the invention lend themselves to. this application especially because of the extreme smallness that can be given to their sensitive elements, and the resulting possibility of employing a very high concentration -du radiation.
The. Fi-. 15 schematically shows a 1st device comprising numerous elements similar to that described in FIG. <B> It </B> but with the difference that the black cies thin silver sheets are normally soldered to. the axis of the device.
It can be seen that the mercury columns 2 of the devices are all placed in parallel by the electrical conductor 61 and linked to a pole of the battery 59 passing through an electrical device for use, represented by a signal lamp 60. The contacts of Switching off and current opening are individual devices which are linked to the other pole of the battery 59 by the conductor 62. In order to concentrate the light more strongly, a small lens 63 is placed in front of each sensitive element 46 , these lenses being closely juxtaposed, which allows the need to properly space these devices.
Depending on the direction of the light incident within certain angle limits on the lens 64, being part of the receiver, the beam is strong. concentrated on one of the lenses 63 and consequently on one of the sensitive elements 46 which heats up and pushes the column of mercury 2 again until it closes one of the contacts of the conductor 62.
It can be seen that as long as, with a change in angle of incidence, the spot of the centered beam moves from one element to another, at least one of the contacts remains closed and the signal 60 remains on. In fig. 15, the con-centered spot rests on the lowest element of which we see the column of mercury moved to the left and which closes the contact. Sensitive elements can be arranged not in a row, but in several. The more elements are juxtaposed, the more the light can be concentrated on an element and the more the admissible angle of incidence for the apparatus can be increased.
In this way, for example, a truck carrying at the rear the receiver described can receive the passing requests of cars which want to overtake it by simply switching on the headlights during the day.
Obviously, the more concentrated the light, the more protected one is against the harmful action of ambient daylight. It is understood that the use of lenses 63 is optional.
As the devices described are in most cases differential devices comprising two elements, provision is made in the event of juxtaposition of several elements to use the two sensitive elements of the same device, preferably placing them at sufficient distances. one from the other.
Fig. 14 shows this arrangement, the four elements 56-57, 56'-57 'and the two devices being juxtaposed. The spot of the concentrated beam passing from one element to another closes the contact of one or the other side of the column of mercury.
Fig. 16 schematically shows the arrangement and the juxtaposition in the same plane of a multitude of sensitive elements 45 arranged in several rows and of which FIG. 17 gives the details.
It is seen in fig. 17 that the mercury columns of the devices, whose sensitive capacities 45 are juxtaposed in the same plane, are joined together by a cable, but that the contacts 4 are individually joined each to a lamp 60 so that each column by closing a corresponding contact, lights an individual lamp. It is planned to arrange the elements 45 on a small surface exposed to a concentrated radiation.
On the other hand, one can arrange the lamps more spaced on a table if necessary much larger, the two assemblies being able to be installed in different places and being joined by a cable with multiple strands. The set of devices 45 thus forms a sort of eye or sensitive spot of an optic nerve, and the lamp table 60 reproduces an enlarged image which falls on all of the elements 45.
Thanks to the extreme smallness of the sensitive elements, it thus becomes possible to reproduce on the large table of lamps 60 the angular distances of several light sources, and, if we know the distances between these sources, of 'deduce the distance of the device from these sources. As the adsorbent material devices are sensitive to very high infrared which easily crosses the fog, provision is made, for example on a ship, to monitor the distance from coasts fitted with headlights, or on an airplane to measure the distance. of an aerodrome, all these measurements being able to be deduced from the table placed in front of the observer.
It is intended to give the receiving device a variable orientation with the aid of an appropriate remote control, and thus to "scrub" the space.
It is also planned to use the set described to produce rough advertising television, that is to say to project on the set of sensitive elements a advertising film and to reproduce this film on a board. much larger lamps. One obtains the very great advantage, compared to known devices, of being able to use a sensitive panel of relatively small dimensions, placed at a short distance from the film.
It is expected that the assemblies forming the receptors can be introduced into a high vacuum capacity in order to increase the sensitivity.
Fig. 18 shows the capacity 5 containing the activated carbon connected to a cylindrically shaped housing 65 by the tubing 66 which, if desired, can be long, thin and flexible.
Inside the housing 65 is the metal bellows 34, limited at the top in a sealed manner by the plate 67 forming the bellows guide, the lower orifice of the flounder boot being sealed to the bottom. of the housing 65; 68 is a rod integral with the plate 67, guided by the orifice 69. An antagonist spring 70 can be provided to extend the bellows 34. Heating the capacity 5 and its activated carbon releases the adsorbed gas which compresses the bellows , and the cooling and adsorption of the gas which follows produces an expansion of the bellows assisted by the counter spring.
The core 68 serves to transmit this mechanical work.- In fig. 20, relating to an electro-thermal relay, the active material is contained in the tube 71 which is made of porous material or else provided with orifices 72 and is placed in a sealed envelope 73 isolated by the flange 74 of the tube. 71. The column of activated carbon of tube 71 is heated by the electric current coming from the source indicated in the drawing, either by passing the current directly through the active material or through tube 71.
The gases leave the tube 71 in the capacity 73 and act on the elastic member through the tube 66, the action being able in these conditions to be particularly rapid.
In fig. 19, the gases developed by following the temperature of the medium in which 5 is immersed act through the stopper 10 on the mercury column 2 '. The displacement of this makes it possible to measure the temperature of 5 on the 75 scale: the connection of 5 with the tube 1 can be direct or obtained by a long tube 66. The <B> U </B> 1 tube can be replaced by any manometric device.
In the devices described, it will be advisable to reduce as much as possible the spaces not containing active material, these spaces being harmful in that they reduce the pressure differences which result from a given gas release.
If it is preferable that the sensitive organs be surrounded by vacuum, the sea cure tubes or other devices for using the available mechanical energy may be outside the vacuum enclosures, provided, well under tension, that they are connected to said sensitive organs.
Electric heating of said sensitive members can take place not only by means of a wire wound around it or of an arrangement as provided in FIG. 20, but also by a wire stretched at a short distance from said or gane which radiates towards it.
Provision is also made, as has already been said, to silver the vacuum receptacles containing the sensitive capacitors internally, except in the zone of penetration of the radiation.
Of course, the heating of the active material and of the container can take place not only by the electric current and the radiation, but, depending on the case, by any other source of heat, for example: flame. chemical reaction or physical phenomenon releasing heat, etc.
In the case where the activated carbon is heated directly by the passage of an electric current through the active material itself, provision is made either to pack activated carbon powder in an insulating tube or to make active carbon agglomerates with the addition of inert and non-conductive powders to increase electrical resistance, these agglomerates or tablets in the form of pebbles, rings, rods, etc. can be properly stacked in a suitable enclosure; or even to make thin deposits of activated carbon on suitable supports.
It is also possible to use long metal tubes through which the heating current flows and which contain the activated carbon powder. A coil heating a long tube from the outside can also be used.