CH307119A - Tube à décharge luminescente à cathode froide et à remplissage gazeux. - Google Patents

Tube à décharge luminescente à cathode froide et à remplissage gazeux.

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CH307119A
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    • H01J17/00Gas-filled discharge tubes with solid cathode
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Description


  Tube à décharge luminescente à cathode froide et à remplissage     gazeux.       La présente invention a pour objet un tube  à décharge luminescente à cathode froide et  à     remplissage    gazeux.  



  Dans le présent exposé, on admettra, pour  des raisons de simplicité, qu'un intervalle a  été amorcé lorsqu'une décharge d'une gran  deur telle qu'elle puisse être maintenue par  l'application d'un     voltage    égal au voltage  d'entretien de l'intervalle a. été établie  dans cet intervalle. L'intervalle de 'temps  qui     s'éeoule    entre l'application d'un vol  tage suffisant. pour amorcer l'intervalle  et le moment où l'intervalle     est    amorcé  peut être divisé en trois parties : le  temps  statistique , le temps de formation et  le temps d'établissement.

   Avant que les con  ditions de charge     d'espace    dans     l'intervalle     puissent commencer à s'établir, au     moins    une  particule chargée doit exister     dans    le champ  de l'intervalle;

   cette     particule    chargée peut  être créée par un certain     nombre    de moyens,  par exemple par     des    rayons cosmiques, par  une irradiation de la     cathode,    par de la lu  mière, ultraviolette, par des émanations d'une  substance radioactive introduite dans l'enve  loppe du tube, etc.     L'intervalle    de temps com  pris entre l'application du voltage d'amorçage  et l'arrivée dans l'intervalle de la particule  chargée initiale dépend normalement. d'événe  ments se produisant au     hasard,    et est connu  sous le nom de temps  statistique .

   Une pé  riode de temps supplémentaire est alors né  cessaire, dans laquelle la charge d'espace né  cessaire pour maintenir la décharge     est    établie    autour de la cathode; cette période     est    dési  gnée par     l'expression    temps de formation et  dépend du voltage appliqué et de la quantité  et de la distribution de l'ionisation     existant     précédemment dans l'intervalle. Finalement,  pour que le courant     nécessaire    pour maintenir  les     conditions    de charge d'espace dans l'inter  valle s'établisse, une période de temps connue  sous le nom de temps     d'établissement        est    né  cessaire.

   Le temps ou la période d'établis  sement dépend des constantes de temps du cir  cuit extérieur et est le temps nécessaire pour  charger les     capacités    entre électrodes et     le>,     autres capacités du circuit.  



       Dans    un tube qui comprend deux ou plus  de     deux    intervalles lorsqu'un premier inter  valle a été amorcé, la décharge dans     l'autre     ou     les    autres     intervalles    sera en général     eon-          ditionnée    par la décharge dans le premier  intervalle.

   Des particules chargées ou photons  émanant de la décharge peuvent subir des mi  grations vers     un    second intervalle où elles  peuvent réduire, ou éliminer entièrement, le  temps  statistique  de cet     intervalle,    et sui  vant leur distribution dans l'espace et dans le  temps, peuvent réduire le potentiel     nécessaire     pour amorcer le second     intervalle.    Cette ré  duction du potentiel d'amorçage et du temps   statistique  dans le second intervalle, due à  la décharge dans le premier intervalle,     est    dé  signée, par     l'expression         préionisation ,    la va  leur (en volts)

   de cette réduction du poten  tiel     d'amorça-e    dans le second intervalle, due  à la décharge dans le premier intervalle,     est         connue sous le nom de constante de couplage  d'ionisation, et est une fonction des positions  relatives des électrodes de ces intervalles de  décharge. Par un arrangement convenable     des          électrodes,    le couplage     d'ionisation    entre un  intervalle amorcé et un     intervalle    non amorcé  peut être rendu suffisamment grand pour ré  duire le voltage d'amorçage de l'intervalle non  amorcé à son potentiel d'entretien.  



       Dans    les tubes à déclenchement, on prévoit  généralement un intervalle de décharge prin  cipal auquel est appliqué un voltage constant  capable de maintenir la décharge     dans    cet  intervalle une     fois    celle-ci amorcée, et un in  tervalle de déclenchement établi pour laisser       passer    un petit courant et pour avoir un vol  tage d'amorçage inférieur à celui de l'inter  valle principal,     si    bien qu'une impulsion de  faible énergie appliquée à l'intervalle de dé  clenchement peut provoquer l'amorçage de  l'intervalle principal.

   L'intervalle de temps  qui s'écoule entre l'amorçage d'un     intervalle     de déclenchement et l'établissement     des    condi  tions de charge d'espace dans     l'intervalle    prin  cipal     est    désigné sous le nom de temps de       transfert    entre l'intervalle de déclenchement  et l'intervalle principal.

   Par suite, dans un  tube à décharge ayant un     intervalle    de déclen  chement,     l'intervalle    de temps qui s'écoule  entre l'application d'une impulsion sur l'inter  valle de déclenchement et l'amorçage de l'in  tervalle principal peut être     divisé    comme       suit:    le temps      statistique     de     l'intervalle    de  déclenchement, le temps de formation de l'in  tervalle de déclenchement, le temps de trans  fert, et le temps d'établissement de     l'intervalle     principal.

   En général, le temps d'établisse  ment ne peut pas être     influencé    par la     cons-          truction    du tube; par contre, un tube peut  être     éiabli    pour rendre le temps de     transfert     négligeable.  



  On savait depuis longtemps que pour ré  duire ou éliminer le temps  statistique , il  fallait maintenir dans un tube à     déchar-e     luminescente une décharge auxiliaire de     pré-          ionisation    dont la fonction est de fournir les       particules    chargées initiales nécessaires à       l'amorçage    d'un intervalle. En général, la dé-    charge     dans    l'intervalle de     préionisation    ré  duit aussi les potentiels d'amorçage de     tons     les autres     intervalles    à l'intérieur du tube.

   Le  <B>but</B> de l'invention est de     réduire    le potentiel  d'amorçage d'un seul intervalle dans le tube.  



  Le tube selon l'invention comprend des  électrodes adaptées et disposées pour former  un intervalle de décharge principal, un inter  valle de déclenchement ayant un voltage  d'amorçage inférieur à celui dudit. intervalle  de décharge principal et un     troisième    inter  valle de -décharge dit     intervalle    auxiliaire et  qui est disposé pour réduire le voltage d'amor  çage dudit intervalle de déclenchement;

   ce  tube est caractérisé en ce que la     disposition     des électrodes dans le tube est. telle que,     lors-          que    les électrodes sont polarisées convenable  ment dans les conditions de fonctionnement,  une au moins des     électrodes    de     l'interv    aile de  déclenchement empêche les produits d'ionisa  tion provenant d'une décharge     dans    ledit troi  sième intervalle d'entrer dans l'intervalle  principal.  



  On s'arrange de préférence, et ceci est im  portant, pour que la décharge de     préionisa-          tion    dans l'intervalle     auxiliaire    soit continue.  Dans un grand nombre des propositions anté  rieures     utilisant    une décharge auxiliaire,  la décharge était discontinue ou du type  à oscillation de relaxation, ce qui avait  pour effet de donner     naik,-#ance    à une  incertitude en ce qui concerne le moment  d'amorçage de     l'intervalle        préionisé    et cette  incertitude disparaît     lorsque    la décharge dans  l'intervalle auxiliaire     est    continue.  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, plusieurs formes d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  La     file.    1 montre     schématiquement    un tube  à déclenchement constituant la première     des-          dites    formes     d'exécution.    '  La file. 2 est une     -vie    agrandie de certaines       parties    du tube de la file. 1.  



  La     file.    3 montre le montage de l'intervalle  auxiliaire de     préionisation    de la     fir.    1.  



  La file. 4 montre un circuit     typique    per  mettant de faire fonctionner le tube de la  file. 1.      La     fig.    5 montre une vue partiellement en  coupe de la structure     des    électrodes de la       deuxième    de ces     formes    d'exécution.  



  La     fig.    6 montre une section en élévation  dans la structure de la     fig.    5.  



  La fi-. 7 montre une section en plan le  long de la ligne     @TII        -rII    de la     fig.    6.  



  Les     fig.    8, 9 et 10 montrent     des    vues cor  respondant à celles des     fig.    5, 6 et 7 respec  tivement,     d'une    autre forme d'exécution de  l'objet de l'invention.  



  Avant de     passer    à la description     des    formes  d'exécution de l'objet de l'invention, on va  faire quelques considérations générales. Lors  de la     construction    d'un tube à déclenchement  à. haute vitesse de fonctionnement dans lequel  l'effet du temps  statistique  est éliminé, on  peut encore     considérer    les autres temps en  trant en jeu dans le fonctionnement de ce  tube, ceux-ci pouvant être influencés par le       constructeur.    Il s'agit du temps de formation  de l'intervalle de déclenchement, du temps de  transfert et du temps de     déionisation    de l'in  tervalle de déclenchement et de     l'intervalle     principal.

   Lorsque le     voltage    appliqué aux       électrodes    d'un intervalle de décharge est ré  duit     au-dessous    de celui qui est nécessaire  pour le maintien des conditions de charge  d'espace, les particules chargées se trouvant  à l'intérieur de cet intervalle s'éliminent de la  façon suivante:

   recombinaison des ions et     des          électrons        dans    le gaz, diffusion hors de l'in  tervalle et absorption par les     surfaces        des          électrodes.    La     diffusion    et la     recombinaison     des ions gazeux sont     des        processus    lents;

   pour  les     distributions    de charge existant dans l'une  des     formes    d'exécution     décrites        ci-dessous,    on       calcule    que dans une     demi-seconde    la recom  binaison dans tout le volume en jeu réduirait  le nombre des ions libres de la moitié seule  ment.

   Il est évident, par conséquent, que,       lorsque        des    fonctionnements à haute vitesse  sont     nécessaires,    les ions doivent être accélé  rés sur les     surfaces    d'électrode     aussi    rapide  ment que     possible    -et qu'il doit y avoir une  libération aussi faible que possible de nou  veaux électrons ionisants.

   Pour une     déionisa-          tion    rapide, il a été trouvé     nécessaire    de ne    pas réduire le     champ    électrique entre les élec  trodes de l'intervalle de plus d'une certaine  quantité.

       Lorsque    les ions sont     éliminés    en  étant accélérés vers la cathode, la     déionisation     est     alors    plus rapide lorsqu'ils sont contraints,  pendant la période d'extinction, à se déplacer  le long de chemins divergents, et pour cette  raison, de courts temps de     déionisation    sont       susceptibles    d'être obtenus lorsque     des    électro  des cylindriques sont utilisées et lorsque le  cylindre     extérieur    forme la cathode.

   En outre,  et c'est le cas général, un voltage supérieur au  voltage d'entretien d'un intervalle doit être  appliqué sur celui-ci, pour qu'il puisse être  amorcé par une décharge se produisant- dans  l'intervalle de déclenchement. En pratique,  évidemment, en     raison    de l'absence de chute  de tension     sur        l'impédance    de charge de l'in  tervalle principal,     le    voltage entre les élec  trodes de l'intervalle principal sera, en l'ab  sence d'une décharge, toujours supérieur au  voltage d'entretien.

   Avec la plupart des     cons-          tructions    d'électrodes cependant, il y a un  voltage minimum     plus    élevé que le voltage  d'entretien de l'intervalle principal     au-dessous     duquel le transfert de la décharge de l'inter  valle de déclenchement à     l'intervalle    principal  ne peut pas se produire; ceci inclut des cas,  comme ceux des formes d'exécution que l'on  va décrire, où le temps de transfert, lorsque  le transfert se produit, est .négligeable ou nul.

    Pour avoir un faible voltage de transfert, la  construction doit être telle que pendant le  temps     d'établissement    des conditions de charge  d'espace de l'intervalle principal, les ions ten  dent à converger vers la     cathode;    dans un  arrangement d'électrodes coaxial d'intervalle  de décharge, la     cathode    doit, par     conséquent-,     former le. conducteur intérieur. Il s'ensuit que  pour de courts intervalles de     déionisation    et  de     faibles        voltages    de transfert, lorsque ceux  ci sont nécessaires, à la fois, l'arrangement  optimum conduit à     utiliser    des électrodes  planes.  



  La première forme d'exécution de l'objet  de l'invention,     qiû    utilise des électrodes planes  est.     représentée    aux     fig.    1, 2 et 3. Dans     ces     figures, pour montrer les     détails    de la cons-      traction, les épaisseurs des     différentes    électro  des et des     isolateurs    et les distances entre les       différentes    parties ont été considérablement       exagérées.    Le tube comprend une enveloppe  de verre de     t3-pe    connu 1, ayant une base en       verre    pressé 2, sur laquelle l'ensemble des  électrodes est.

   monté entre une paire d'isola  teurs de mica 3 et 4, comme dans la pratique  ordinaire des tubes à vide de radio. L'inter  valle de décharge     principal    ô     est    formé     entre     une anode 6 et une cathode 7, -une électrode  de déclenchement 8 étant montée dans l'es  pace situé entre l'anode et la cathode de façon  à former un intervalle de déclenchement 9.  L'électrode de déclenchement 8 est. conformée  de façon à constituer -une enceinte 10 mise sous  écran par rapport au champ de l'anode 6, l'in  tervalle de déclenchement. 9 étant situé à la  limite du réceptacle formé par l'électrode 8.

    Un     intervalle        auxiliaire    de décharge de     pré-          ionisation    destiné à faciliter l'amorçage dans  l'enceinte 10 est formé entre une anode auxi  liaire 11 et une cathode     auxiliaire    12, la sur  face de décharge de l'anode 11, comme il sera  expliqué plus loin, étant. confinée aux     paroïa     d'une ouverture 13.

       L'intervalle    auxiliaire de  décharge est     ainsi    monté derrière l'intervalle  principal 5, de façon à être placé sous écran  par rapport à celui-ci, un chemin étant prévu  pour le     passage    des produits d'ionisation   en pratique un faisceau d'électrons -     dans     l'enceinte 10 au moyen de     passages    13, 11 et  15 pratiqués dans les différents organes.  



  La structure de     l'intervalle    principal et de       l'intervalle    de déclenchement est     construite          sous    forme d'un ensemble unitaire, et l'inter  valle     auxiliaire    de décharge de     préionisation          est    construit comme un autre ensemble uni  taire. d'anode 6 est formée par     -une    feuille de  métal dont     les    extrémités sont     recourbées    pour  passer à travers des fentes prévues dans une  feuille de mica 16, ces     extrémités    étant recour  bées en arrière de la feuille, comme montré  en 17.

   La feuille de mica 16 est fixée au  moyen     d'oeillets    18 à des     parties    19 et 20 (voir       fig.    2) d'une paire de pièces métalliques en  forme de canaux 21. La cathode 7     est    fixée  à la feuille de mica 22 d'une façon quelque    peu analogue à celle de l'anode 6; en outre,  pour éviter tout effet. dû à la projection du  matériau de la cathode sur l'isolateur en mica  22, les bords de la cathode 7 sont séparés de la  surface de l'isolateur 22 par le fait que la  pièce 7 est montée sur une bande mince de  métal 23 dont les extrémités passent. à     travers     des fentes dans     l'isolateur    en mica et sont  recourbées en arrière.

   Cette bande de métal  23 est d'une épaisseur moindre que la     longueur     de la chute de potentiel de cathode pour une  décharge luminescente     normale    sur la cathode  7, si bien que la lueur est     confinée    au côté de  la cathode     faisant    face à l'anode. L'électrode  de déclenchement 8     est    conformée de façon à       former    une enceinte, ouverte à une extrémité,  et est montée sur la feuille 22.

   Des prolonge  ments de l'électrode de déclenchement 8 pas  sent à travers     des    fentes prévues dans le mica  22 et sont     recourbés    vers l'extérieur, c'est  à-dire dans une direction perpendiculaire au  plan de la     fig.    1.  



  De façon à éliminer des fluctuations dans  le temps de formation de     l'intervalle    de dé  clenchement, on     s'est    arrangé pour que la dé  charge de l'intervalle de déclenchement se pro  duise sur une surface limitée et bien définie  de la cathode, et non pas sur un point.

   Dans  ce but, l'extrémité de la cathode est amincie  et fait saillie à l'intérieur du réceptacle     formé     par l'électrode de déclenchement 8, et présente       ainsi    une surface     triangulaire.    A la     fôis        dans     le     brut    de rendre le voltage d'amorçage de  l'intervalle de déclenchement     aussi    bas que  possible, et pour rendre le temps de     transfert     minimum, la     distance    entre la     cathode    et  l'électrode de déclenchement est disposée pour  être sensiblement.

   égale à la     longueur    de la  chute de potentiel de cathode pour -une dé  charge luminescente normale sur la cathode.  



  Pour éviter une     possibilité    de décharge  entre l'électrode de déclenchement 8 et l'anode  6, la surface de l'électrode de déclenchement  faisant face à l'anode est couverte par un iso  lateur     2-1,    monté dans des fentes prévues dans  les pièces 21, comme montré en     2.5   <B>à</B> la fi-. 2.  Comme précaution additionnelle, l'intérieur  de l'électrode de déclenchement 8 peut être      valorisée, sauf dans une région étroite     oppô-          sée    au prolongement de la. cathode.  



  Une plaque métallique 26 dont la     fone-          tion    sera expliquée plus loin, couvre l'avant       de        l'isolateur    24, 'cette plaque étant mainte  nue dans les     fentes    des     pièces    21, de faon à  être en contact électrique avec celles-ci.  



  Pouf empêcher une décharge entre la, ca  thode et les connexions de déclenchement dis  posées à la partie arrière de l'isolateur 22,  une autre feuille de substance isolante 27 cou  vre     les    parties recourbées de la cathode et les  prolongements de l'électrode de déclenche  ment. L'isolateur 22 et. l'isolateur 27 sont  montés sur les côtés 28 et 29 respectivement  des     organes    en forme de canaux 21, au moyen       d'oeillets    30.

   La construction décrite pour l'en  semble de     l'intervalle    principal et de l'inter  valle de déclenchement, dans laquelle les élec  trodes de l'intervalle principal sont     espacées     l'une de l'autre par les bords des pièces en  forme de canaux 21, assure l'obtention de fai  bles tolérances avec un     minimum    de variations  clans les- caractéristiques d'un tube à un autre  tube.  



  L'ensemble de l'intervalle de     préionisation     comprend un isolateur en mica 31 sur lequel  sont montées l'anode auxiliaire 11 et la cathode  12. La cathode 12 est formée au moyen d'une  pièce de ruban métallique 32, ayant. son extré  mité passée à.     travers    une fente 33 prévue  dans     l1solateur3letrecourbée        pourvenirjuste     au bord de la surface de l'isolateur, la petite  extrémité recourbée formant la cathode pro  ;     prement    dite. L'anode 11 est constituée par  une pièce de métal ayant ses extrémités re  tournées sur elles-mêmes et     rivetées    sur l'iso  lateur 31, comme montré en 34 dans la fi-. 3.

    Le métal de l'anode     est        plus    épais que celui       i    de la cathode, si bien que l'anode laisse un  intervalle entre elle et la cathode     plus    court  que la longueur de     la    chute de potentiel de  cathode pour une décharge luminescente nor  male sur la cathode 12. Une ouverture 13 est  prévue dans l'anode 11, à l'opposé de la ca  thode 12.

   L'isolateur 31     est    monté au moyen       d'oeillets    sur     des        tiges    35 qui sont soudées     aux          rnillets    correspondants 18 et 30 sur l'ensemble         êonstitué    par l'intervalle principal et par l'in  tervalle de déclenchement. Par ce moyen, l'in  tervalle auxiliaire de     préionisation    est placé  avec précision par     rapport    au réceptacle 10  constitué par l'électrode de déclenchement 8.  



  En raison du faible espacement des élec  trodes, la décharge luminescente normale est  confinée à la région de la cathode opposée à  l'ouvert-tire 13, l'intervalle de décharge étant  formé entre cette région et la paroi de l'ou  verture 13.  



  L'ensemble de     l'intervalle    principal et de c  l'intervalle de déclenchement, avec     l'ensemble     de l'intervalle de     préionisation,    sont suppor  tés au moyen de     fils    et de prolongements con  nectés aux     électrodes    et aux organes formant  canaux. Ces     prolongements    passent à     travers    e  des ouvertures prévues dans les disques de  mica 3 et 4.  



  Il doit être remarqué que, bien que dans  la forme d'exécution décrite, les électrons de  l'intervalle     auxiliaire    de     préionisation    puissent ,  entrer dans le réceptacle 10, et en fait sont  concentrés dans sa direction à travers les ou  vertures 13, 14 et 15, dans les conditions de  fonctionnement, il peut être fait en     sorte     qu'aucun électron n'émerge au-delà de l'inter  valle de déclenchement 9, en raison du gra  dient de potentiel entre les électrodes 7 et 8,  lesquelles électrodes, par     conséquent,    collectent  toutes les     particules    chargées qui, autrement,  iraient au-delà de ces     électrodes.     



  En     plus    de leur fonction consistant à four  nir une séparation précise des     électrodes    de  l'intervalle principal,     les    organes formant ca  naux 21, avec la feuille de métal 26, ont des  fonctions     importantes    dans le fonctionnement  du tube.

   En premier lieu,     ils        servent    à mettre  sous écran     l'intervalle    principal par rapport  à des     champs        électriques        extérieurs,    et à assu  rer que des     particules    chargées autres que celles  qui viennent de     l'intervalle    de déclenchement  9, n'entrent. pas dans le champ de     l'intervalle     principal. Par l'application d'un voltage de  polarisation convenable, la feuille de métal  26, en particulier, concourt à     réduire'    le vol  tage de transfert à un minimum.

   Cependant,  pendant le fonctionnement, l'effet. des     organes         formant canaux et de la feuille de métal 26  sur le temps de     déionisation    du tube est de la  plus grande importance. Comme il a été expli  qué précédemment, pour une     déionisation    ra  pide, les ions     positifs    présents dans un inter  valle doivent être accélérés vers la cathode.

    On a     constaté    que si les pièces formant canaux  et la feuille 26 reçoivent une polarisation po  sitive     aussi    grande que     possible,    c'est-à-dire  juste assez grande pour qu'une décharge ne       puisse    pas se maintenir entre elles et la ca  thode ou une autre électrode,     alois    le champ  électrostatique qui en résulte fournit une  amélioration marquée du temps de     déionisa-          tion    du tube.  



       Dans    une réalisation pratique, le     tube    dé  crit ci-dessus- a les dimensions suivantes:  Longueur de l'intervalle de décharge prin  cipal: 3,0 mm.  



       Longueur    de l'intervalle de déclenchement:  0,3 mm.  



  Séparation des électrodes de l'intervalle auxi  liaire de     préionisation:    0,25 mm.  Ouverture de l'anode de l'intervalle auxiliaire  de     préionisation   <B>13:</B> 1,0 mm de diamètre.  Capacité de l'électrode de déclenchement par  rapport à la cathode: 1,6     ,ccrcF.     



  Capacité de l'électrode de déclenchement par  rapport à la cathode et à toutes les autres  électrodes, inférieure à: 5,0     ,uicF.          L'ensemble    des électrodes est placé dans  une enveloppe de tube à vide normal (B 7     C)     de petites dimensions qui est. remplie avec un  mélange de 92 % de néon, 7     o/a        d'hydrogène     et 1     1/o    d'argon à une     pression    de 80 mm de  mercure. En utilisant des électrodes en nickel,  les voltages     des        intervalles    de décharge sont  les suivants:  Voltage d'amorçage de l'intervalle principal  seul: 380 volts.  



  Voltage d'entretien de l'intervalle principal:  165 volts.  



  Le courant minimum de l'Intervalle prin  cipal est de 2 milliampères et le tube est. di  mensionné pour     laisser        passer    jusqu'à 15 milli  ampères de courant de décharge dans l'inter  valle principal et pour fonctionner au     moyen          d'une    source de 360 volts au     maximum.    La    décharge continue dans l'intervalle de     pré-          ionisation    peut être limitée à 0,5 milliampère.  



       Les    voltages d'amorçage et. d'entretien de  l'intervalle de déclenchement sont normalement  160 et 150 volts respectivement. En pratique,  cependant, il     est    plus utile de savoir qu'avec  une polarisation     déterminée,        l'intervalle    de dé  clenchement s'amorce et que le transfert à  l'intervalle principal a lieu     dans    des condi  tions     déterminées    de voltage     d'anode    et     d'ini-          pulSlon   <B>sur</B> l'électrode de déclenchement. De  telles indications seront mentionnées en rela  tion avec le circuit qui va     maintenant    être  décrit.

    



  Dans le circuit de la     fig.    4, le tube à dé  clenchement 36 a son anode principale 6 con  nectée à travers une     résistance    de 5000 ohms  à une borne positive 37 d'une source de cou  rant de 300<B>volts.</B> La cathode 7 clé l'intervalle  principal est connectée à la terre à     travers     une résistance de charge de 5000 ohms shun  tée par un conducteur de 0,001     PF    et à une  borne de sortie 38.

   L'électrode de déclenche  ment 8 est connectée par une     résistance    de  charge de 1     mégohm    à une prise de polarisa  tion de     1-10    volts au-dessus du potentiel de la  terre, et est. aussi connectée par un condensa  teur 39 à une. borne d'entrée 40 pour des     ini-          pulsion.5.    La borne 41, connectée à l'anode 6  permet d'appliquer des impulsions d'extinc  tion sur l'intervalle principal. La cathode 12  de     l'intervalle    auxiliaire de     préionisation    qui  est continuellement. allumée est connectée à la  terre et son anode 11 est connectée à travers  une résistance de 380 000 ohms à la borne  d'alimentation 37.  



  Les pièces 21 formant canaux et la feuille  de métal 26 des fi-. 1 et 2 sont     représentées     par l'électrode écran 42 connectée à une prise  dont la tension est. de 150 volts par rapport à  la terre.  



  Dans le circuit que l'on vient clé décrire.  une impulsion positive d'une amplitude de     2-1     volts appliquée à la borne     --10    amorce le     tube     en moins de 1,25     microseeonde.    Puisqu'il n'y  a pas clé temps      statistique     et que le temps  de transfert est. négligeable, cet intervalle (le  temps est donc le temps de formation de l'in-           tervalle    de déclenchement.

   Le temps de     for-          niation    de l'intervalle de déclenchement ne va  rie pas de plus de 20     1/o    lorsque l'amplitude  de l'impulsion appliquée à l'électrode de dé  clenchement est réduite à un minimum (l'im  pulsion de déclenchement avant alors une plus       ,grande    largeur).  



  Les limites d'établissement des conditions  de fonctionnement de l'intervalle de déclen  chement sont telles que lorsque le voltage  d'alimentation à la borne 37 est élevé à 360       volts,    l'électrode de déclenchement     étant-pola-          risée    à 145 volts, une impulsion de déclenche  ment de 20     mierosecondes    à 12 volts ne réussit  pas à amorcer     l'intervalle    principal;

   lorsque  le voltage d'alimentation est réduit à 250  volts, la polarisation de l'électrode de     déclen-          eliement    étant maintenue constante, l'inter  valle principal s'amorce avec une impulsion de  déclenchement de 20 microsecondes d'une am  plitude de     \_'4    volts.

   En raison de la construc  tion de l'intervalle de déclenchement, on peut  obtenir une très haute impédance d'entrée, et,  dans le circuit. de la     fig.    4, avec la résistance  de charge de l'électrode de déclenchement de  1     mégolini,    une décharge en oscillation de re  laxation se produit (la période d'oscillation  étant     plus        longue    que la largeur de l'impul  sion de déclenchement) si bien qu'un courant  de pointe élevé est obtenu en dépit de l'impé  dance moyenne d'entrée élevée.  



  Pour éteindre     l'intervalle    principal, une  impulsion négative de 170 volts d'amplitude  est appliquée à l'anode. Cette     impulsion    amène  le voltage d'anode à 25 volts     au-dessous    du  voltage de maintien de l'intervalle. Lorsque  le voltage d'alimentation est de 325 volts, une       impulsion        rectangulaire    d'extinction n'a pas  besoin d'être plus longue que 30     microsecondes     pour éteindre une décharge de la valeur     maxi-          mum    de 15 milliampères.

   Pour de plus petits       courants,    tout le voltage de la batterie peut  être     réappliqué    sur le tube après un inter  valle de temps plus court.  



  Le tube décrit ci-dessus a été établi de fa  çon à constituer un tube à déclenchement à  haute     vitesse    de     fonctionnement    avant des to  lérances     étendues    en ce qui concerne les vol-    tages d'alimentation. Pour des applications  dans lesquelles soit. de     plus    courts temps de       déionisation,    soit un voltage de transfert mi  nimum plus bas sont nécessaires, une struc  ture cylindrique pour les électrodes de l'inter  valle principal peut être utilisée.  



  Une forme d'exécution établie     pour    four  nir un voltage de transfert minimum plus bas  est représentée aux fi-. 5, 6 et 7, dans les  quelles la     cathode    43 de l'intervalle principal  et l'anode     -14    de cet intervalle principal sont  des     cylindres        coaxiaux.    L'anode     44    est mon  tée sur une tige 45 scellée dans une base en  verre 46 de l'enveloppe dont le     reste    n'est pas  représenté.

   Une bande de métal intérieure 47  fixée à l'anode fournit     tri    siège pour un iso  lateur de mica 48 qui porte un manchon de  métal 49 formant l'anode de l'intervalle auxi  liaire de     préionisation.    Le manchon 49 est  fixé à l'isolateur 48 au moyen de prolonge  ments 50 rivetés à celui-ci. Un conducteur 51  établit la     connexion    avec le manchon 49 par  l'intermédiaire d'un     des    prolongements 50.  Une cathode auxiliaire 52 est     montée    par pres  sion entre deux isolateurs de mica 53 à l'inté  rieur du manchon 49.

   Un cylindre de métal       formant    l'électrode de déclenchement 54 re  pose sur l'isolateur ' 48 et un conducteur 55  amené à travers la base du tube est soudé à  ce cylindre. La cathode 43 est en forme de  coupe inversée dont. la paroi cylindrique est  du même diamètre que celle de l'électrode de       déclenchement    54.

   L'électrode de déclenche  ment 54 et la cathode 43 sont alignées l'une  par rapport à l'autre au moyen de trois dis  ques     isolants    56, 57 et 58 qui sont montés en  semble au moyen d'un     ceillet,    les disques 56 et  58 étant. disposés à l'intérieur des extrémités  de l'électrode de déclenchement 54 et de la  cathode 43 respectivement, et. le disque 57, de  plus grand diamètre, étant inséré entre     eux     et séparant les     deux    électrodes.

   La cathode 43  est montée au     moyen    d'un     aeillet    sur un iso  lateur supérieur en mica 59 qui repose à l'in  térieur de l'anode     44    sur un collier     ressort    60,  des saillies 61 solidaires de l'anode étant re  courbées pour verrouiller l'ensemble. Un con  ducteur 62 soudé à     l'oeillet    fixant la cathode      â     l'isolateur    59 est amené à la partie supé  rieure du tube.  



  Dans la forme d'exécution     des        fig.    5 à 7,  l'intervalle de déclenchement est formé entre  des' parties opposées de l'électrode de déclen  ehement 54 et de la cathode     43,à    travers des  fentes pratiquées dans les isolateurs 57 et 58  et indiquées par les chiffres de référence 64  et 63 respectivement. Une partie du bord de  l'électrode de déclenchement     est.        découpée     pour former une languette 65 qui     est    légère  ment recourbée vers la fente 64 et. pour for  mer la surface de décharge de l'électrode de  déclenchement.

   Pour permettre l'observation  des     conditions    de décharge dans     11nteivalle     de déclenchement et de.     préionisation,    un trou  66 est pratiqué dans l'anode     44    à l'opposé de  l'intervalle de déclenchement.  



  Il ressort. clairement du     dessin    et de ce  que l'on vient de dire, que l'intervalle     auxi-          liairedepréionisation    est complètement séparé  de     l'intervalle    principal par l'électrode de dé  clenchement qui l'entoure et par l'isolateur 56  et que cette séparation     n'est    interrompue qu'à  l'ouverture de l'intervalle de déclenchement.

    Par suite, comme dans la forme     d'exécution     précédente, des particules     chargées    provenant  d'une décharge continue dans l'intervalle auxi  liaire de     préionisation    peuvent     préioniser    l'in  tervalle de déclenchement, mais ne peuvent  pas entrer dans l'intervalle principal qui,  comme on le sait,     est    disposé entre la cathode  43 et l'anode     44.     



  Les conditions de fonctionnement et les  caractéristiques du tube décrit en regard des       fig.    5 à 7 peuvent être     analogues    à     celles    du  tube des     fig.    1 à     z,    mais le voltage de     trans-          fert.    plus bas dû à la     constriction    cylindrique  permet des limites     plus    larges de voltage d'ali  mentation, mais cela est.

   obtenu au     prix    d'un  abaissement de la fréquence     d'amorçage    qui  est     causé    par une     déionisation        phis    lente due  à la     constriction    cylindrique décrite.  



  Des considérations exactement opposées  s'appliquent à la forme d'exécution qui va  maintenant être     décrite    en se référant aux       fig.    8 à 10; une fréquence d'amorçage     plus     rapide est obtenue au prix d'un resserrement    de la plage des voltages d'alimentation. bans  cette     forme    d'exécution, l'anode 66 de l'inter  valle principal     est    montée à l'intérieur de la  cathode 67;

   l'intervalle de déclenchement 68  est formé entre la paroi cylindrique de ca  thode 67 et une électrode de déclenchement  69, qui     est    constituée par     suie    bande métalli  que.     L'ensemble    de l'intervalle auxiliaire de       préionisation    70 est déplacé par     rapport    à  l'axe du tube, de façon à être un peu plus       au-dessous    de l'intervalle de     déeleneliement     que s'il était monté comme dans la forme  d'exécution précédente.  



  Dans la structure du tube des     fig.    8, 9 et  10, un     cylindre    métallique creux 71 est monté  sur une tige de support. 72 qui est scellée dans  un pied 73 en verre moulé     formant    la base de  l'enveloppe de tube. Un collier     interne    74 sup  porte un isolateur en mica 75 auquel l'assem  blage de l'intervalle auxiliaire de     préionisa-          tion    70     est    fixé. L'ensemble de cet intervalle  de     préionisation    est le même que dans la forme  d'exécution des     fig.    6 à 8.

   Un autre collier  métallique 76 supporte un isolateur en mica  77 qui est maintenu en place par des parties  recourbées 78 faisant saillie à partir du cy  lindre de métal 71. L'isolateur 77 porte l'élec  trode de déclenchement 69 qui est fixée au  moyen d'un     oeillet    central auquel un fil de       sortie    78 est soudé, le fil 78     passant    à     travers     une     ouverture    centrale prévue clans l'isolateur  75.

   L'isolateur 77 porte aussi l'anode en forme  de coupe     inversée    66 qui est fixée à     celui-ci     au moyen de saillies qui passent à travers des  fentes prévues dans     l'isolateur    et sont ensuite  recourbées comme indiqué en 79. La cathode  67 porte un collier interne 80     fournissant    un  siège pour un isolateur 81 qui est maintenu  en position par des prolongements 82.

   Une       ouverture    centrale, par laquelle     passe    le con  ducteur d'anode 83, sert à situer la cathode  par rapport à l'anode, la cathode étant main  tenue en     position    par ses     connexions    à la tige  rigide 84 qui     est    scellée dans le pied     pressé     73. Une ouverture 85 permet. d'observer la  lueur de cathode.  



  Comme indiqué dans les deux     formes        d'exé-          cution    qui viennent d'être décrites, l'inter-      halle principal n'est pas     influencé    par les par  ticules     chargées    provenant de l'intervalle auxi  liaire de     préionisation    dont     1-'effet    est, par  conséquent, limité à l'intervalle de     déelenelie-          nient    68.

Claims (1)

  1. REVENDICATION: Tube à décharge luminescente à cathode froide et à remplissage gazeux, comprenant des électrodes adaptées et disposées pour for mer un intervalle de décharge principal, lin intervalle de déclenchement ayant un voltage d'amorçage inférieur à celui dudit intervalle de décharge principal et un troisième inter valle de décharge dit intervalle auxiliaire et qui est disposé pour réduire le voltage d'amor çage dudit intervalle de déclenchement,
    carac térisé en ce que la disposition des électrodes dans le tube est telle que, lorsque les électrodes sont polarisées convenablement dans les con ditions de fonctionnement, une au moins des électrodes de l'intervalle de déclenchement empêche les produits d'ionisation provenant d'une décharge dans ledit troisième intervalle d'entrer dans l'intervalle principal. SOUS-R.IiVDNDIC.ITION S 1.
    Tube suivant la revendication, caracté risé en ce qu'il comprend une anode, une ca thode sensiblement parallèle à cette anode et formant. avec celle-ci ledit intervalle princi pal de décharge, une électrode de déclenche ment ayant une surface de décharge parallèle à ladite cathode et formant avec cette dernière ledit intervalle de déclenchement dans l'espace situé entre ladite anode et ladite cathode, l'électrode de déclenchement étant de forme telle qu'elle constitue une enceinte mise sous écran par rapport au champ de ladite anode, ledit intervalle de déclenchement étant placé au bord de ladite enceinte,
    et des électrodes formant ledit intervalle auxiliaire qui est dis posé de façon à être mis sous écran par rap port audit intervalle de décharge principal, un chemin étant prévu qui est disposé pour permettre le passage desdits produits d'ioni sation à partir de l'intervalle auxiliaire jus que dans ladite enceinte pour fournir au moins une pai-tieule initiale chargée dans le clianip de ladite électrode de déclenchement pour permettre àl'intervalle de déclenchement de
    s'amorcer. 2. Tube suivant la sous-revendication <B>1,</B> caractérisé en ce que les surfaces de déeharne de ladite anode, de la cathode et de l'électrode de déclenchement sont planes, l'anode étant montée sur une première feuille de matériau isolant, la cathode et l'électrode de déclenche ment étant montées sur une seconde feuille de matériau isolant opposée à la première, l'élec trode de déclenchement étant de forme telle que ladite enceinte soit ouverte d'un côté et fasse saillie à partir de ladite seconde feuille de matériau isolant, en ce que ladite cathode s'étend dans le côté ouvert de ladite enceinte,
    et en ce que ledit inter valle auxiliaire est situé derrière ladite se conde feuille de matériau isolant., ladite se conde feuille de matériau isolant. étant pour vue d'une ouverture disposée derrière l'élec trode de déclenchement et la partie faisant saillie de la cathode, pour permettre le pas sage desdits produits d'ionisation. 3. Tube suivant la sous-revendication 2, ca ractérisé en ce que les bords et. la surface arrière clé ladite cathode sont espacés de ladite seconde feuille de matériau isolant d'une dis tance moindre que la longueur de la chute de potentiel de cathode pour une lueur normale de décharge entre cette surface et celle de l'anode. 4.
    Tube suivant la sous-revendication 3, ca ractérisé en ce que ladite cathode est consti tuée par une plaque métallique fixée sur une bande mince de métal, cette bande de métal étant fixée à ladite seconde feuille de maté riau isolant et ladite plaque s'étendant au delà des bords de ladite bande. 5. Tube suivant la sous-revendication 4, caractérisé en ce que ladite plaque est amin cie en largeur à son extrémité pénétrant dans le côté ouvert de ladite enceinte. 6.
    Tube suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que l'espace disposé entre les surfaces de décharge opposées de l'élec trode de déclenchement et de la cathode et qui forme ledit intervalle de déclenchement a une longueur sensiblement égale à la lon gueur de la chute de potentiel de cathode pour une lueur normale de décharge dans cet inter valle. 7.
    Tube suivant la sous-revendication 2, caractérisé en ce que les électrodes de l'inter valle principal et de l'intervalle de déclenche ment et leurs supports sont disposés de ma nière à former un premier ensemble, lesdites première et seconde feuilles de matériau iso lant étant fixées aux côtés opposés d'une paire d'organes rigides en forme de canaux. 8.
    Tube suivant la sous-revendication 2, ca ractérisé en ce que les électrodes dudit inter valle auxiliaire comprennent une cathode sé parée d'une anode se présentant sous la forme d'une plaque pourvue d'une ouverture, la ca thode étant disposée par rapport à l'anode à une distance moindre que la longueur de la chute de potentiel de cathode pour une lueur normale de décharge entre ces deux électrodes, la décharge dans l'intervalle auxiliaire s'éten dant entre la paroi de ladite ouverture et la région de la cathode opposée à ladite ouver ture. 9.
    Tube suivant la sous-revendication 8, caractérisé en ce que la cathode de l'interv aile auxiliaire est constituée par une bande de mé tal montée sur une feuille de matériau isolant, et en ce que l'anode est constituée par une bande de métal plus épaisse que la cathode, en ce que cette anode est. montée sur la même feuille de matériau isolant en face de la ca thode, les extrémités de l'anode étant recour bées sur elles-mêmes pour maintenir sa sur face utile éloignée de la cathode correspon dante.
    @@10. Tube suivant la sous-revendication 8, de forme cylindrique, caractérisé en ce que les électrodes forment. deux ensembles montés parallèlement l'un à l'autre entre une paire de disques de support qui sont. maintenus en place par la paroi cylindrique du tube. 11. Tube suivant la sous-revendication <B>7,</B> caractérisé en ce que l'électrode de déclenche ment est recouverte sur le côté faisant face à l'anode par une bande de matériau isolant. 12.
    Tube suivant 1a sous-revendication 11, caractérisé en ce qu'une pièce conductrice est prévue sur ladite bande de matériau isolant et est connectée auxdits organes en forme de canaux. . 13.
    Tube suivant la revendication, carac térisé en ce qu'il comprend une électrode cy lindrique extérieure constituant l'anode dudit ; intervalle principal, une électrode intérieure constituant. la cathode de cet, intervalle et ayant une surface cylindrique extérieure co axiale à celle de ladite anode, et une électrode de déclenchement formant avec ladite cathode ledit intervalle de déclenchement, cette élec trode de déclenchement étant formée par un cylindre ayant sensiblement le même diamètre que celui de ladite cathode, et étant disposée dans le prolongement de cette cathode tout, en étant séparée de celle-ci par des moyens isolants,
    le tout étant disposé de façon que la décharge dans l'intervalle de déclenchement puisse se produire seulement entre une région localisée de la cathode et l'électrode de déclen chement, en ce que lesdits moyens isolants et ladite électrode de déclenchement forment une enveloppe autour de l'intervalle auxiliaire, le tout étant agencé de façon que les produits d'ionisation provenant d'une décharge conti nue dans l'intervalle auxiliaire soient empê chés d'entrer dans l'intervalle principal, mais puissent entrer dans l'intervalle de déclen chement pour en réduire la tension d'amor çage. 14.
    Tube suivant la revendication, earae- térisé en ce qu'il comprend une électrode cy lindrique extérieure constituant la cathode dudit intervalle principal, une électrode inté rieure constituant l'anode de cet intervalle, une électrode de déclenchement disposée entre ladite cathode et ladite anode, et une enve loppe disposée de façon à entourer ledit inter valle auxiliaire et à permettre aux produits d'ionisation provenant d'une décharge conti nue dans ledit. intervalle auxiliaire de n'en trer dans l'intervalle principal pratiquement qu'entre ladite électrode de déclenchement et la cathode.
    <B>15.</B> Tube suivant 1a sous-revendication 14, caractérisé en ce que ladite enveloppe com prend un cylindre métallique fermé à une extrémité par un disque en matériau. isolant, ladite cathode et ladite anode étant montées sur la face extérieure du disque, l'électrode <B>(le</B> déclenchement étant constituée par une bande de métal montée sur ledit.
    disque, en partie à l'intérieur de ladite enveloppe, cette bande de métal étant recourbée vers son extré mité libre pour passer à travers une ouver ture prévue dans ledit disque et émerger dans l'espace compris entre lesdites cathode et anode. 16. Tube suivant la sous-revendication 13, caractérisé en ce que les électrodes formant ledit intervalle auxiliaire comprennent un manchon métallique creux et une bande de métal disposée entre des bandes de matériau isolant prévues dans ledit manchon. 17.
    Tube suivant la sous-revendication 1q, caractérisé en ce que les électrodes formant ledit intervalle auxiliaire comprennent un manchon métallique creux et une bande de métal disposée entre des bandes de matériau isolant pré-vries dans ledit manchon. 18. Tube suivant la revendication et tel que représenté aux 'fig. 1 à 3 du dessin annexé. 19. Tube suivant la revendication et tel que représenté aux fig. 5 à 7 du dessin annexé. 20.
    Tube suivant la revendication et tel que représenté aux fig. 8 à 10 du dessin annexé.
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