FR2651046A1

FR2651046A1 - Device for regulating the temperature of an evacuated tank and discharge tube comprising such a device

Info

Publication number: FR2651046A1
Application number: FR8910969A
Authority: FR
Inventors: Philippe Gosset
Original assignee: SODERN SA
Current assignee: SODERN SA
Priority date: 1989-08-17
Filing date: 1989-08-17
Publication date: 1991-02-22
Anticipated expiration: 2009-08-17
Also published as: FR2651046B1

Abstract

Device for regulating the temperature of a tank 60 placed in a vacuum enclosure 20. According to the invention, the said regulation device comprises a heating element 30, external to the said enclosure 20, in thermal contact with a first end 41 of a heat conductor 40, a second end 42 of which is in thermal contact with the said tank 60, while a temperature-measuring member 50 is linked to the said heat conductor 40. Application to regulation of the temperature of the alkali tank equipping a discharge tube.

Description

"Dispositif de régulation de la température d'un réservoir sous vide et tube à décharge comportant un tel dispositif"."Device for regulating the temperature of a vacuum tank and discharge tube comprising such a device".

La présente invention concerne un dispositif de régulation de la température d'un réservoir placé dans une enceinte sous vide. Elle concerne également un tube à décharge comprenant un réservoir de métal alcalin placé dans une enceinte sous vide. The present invention relates to a device for regulating the temperature of a reservoir placed in a vacuum enclosure. It also relates to a discharge tube comprising an alkali metal reservoir placed in a vacuum enclosure.

L'invention trouve une application avantageuse dans le domaine général de la régulation de la température et, plus particulièrement, dans la régulation de la température du réservoir d'alcalin équipant un tube a décharge. The invention finds an advantageous application in the general field of temperature regulation and, more particularly, in the regulation of the temperature of the alkaline reservoir equipping a discharge tube.

Il est souvent nécessaire dans diverses applications d'assurer la régulation de température d'un réservoir sous vide. Dans le cas d'un tube à décharge, par exemple, constitué essentiellement d'une enceinte sous vide en communication avec un réservoir contenant un métal alcalin dans la vapeur duquel est produite ladite décharge, il s'agit d'assurer une régulation de température au degré près dudit réservoir alcalin qui est porté à haute température, 700 à 800 C pour un réservoir contenant du césium, le tube à décharge lui-même pouvant atteindre 1300 à 1500po. It is often necessary in various applications to regulate the temperature of a vacuum tank. In the case of a discharge tube, for example, essentially consisting of a vacuum enclosure in communication with a reservoir containing an alkali metal in the vapor of which said discharge is produced, it is a question of ensuring temperature regulation to the degree close to said alkaline tank which is brought to high temperature, 700 to 800 C for a tank containing cesium, the discharge tube itself being able to reach 1300 to 1500 in.

Dans ce but, la régulation peut se faire de manière habituelle : la température est réglée par construction à une valeur inférieure à la température de fonctionnement du réservoir, et on régule ensuite la température à l'aide d'un élément chauffant monté sur le réservoir et- réglable en puissance à partir d'une information de température donnée par un thermocouple par exemple. Toutefois, ce type de dispositif de régulation connu mettant en oeuvre un élément chauffant sous vide présente des inconvénients liés au dégazage, au passage de conducteurs de courant isolés et à la tenue mécanique. For this purpose, the regulation can be done in the usual way: the temperature is adjusted by construction to a value lower than the operating temperature of the tank, and the temperature is then regulated using a heating element mounted on the tank. and adjustable in power from temperature information given by a thermocouple for example. However, this type of known regulating device using a vacuum heating element has drawbacks linked to degassing, the passage of insulated current conductors and the mechanical strength.

Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif de ré gulation de la température.conforme au préambule, qui permettrait d'assurer une bonne régulation de température sans contrainte particulière quant au dégazage de l'élément chauffant et aux passages étanches à travers l'enceinte sous vide, et qui présenterait une tenue mécanique satisfaisante. Also, the technical problem to be solved by the object of the present invention is to propose a device for regulating the temperature. Conforms to the preamble, which would ensure good temperature regulation without any particular constraint as regards degassing of the heating element and sealed passages through the vacuum enclosure, and which would have satisfactory mechanical strength.

La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que ledit dispositif comprend un élément chauffant extérieur à ladite enceinte, en contact thermique avec une première extrémité d'un conducteur de la chaleur dont une deuxième extrémité est en contact thermique avec ledit réservoir, tandis qu'un organe de mesure de la température est relié audit conducteur de la chaleur. Ainsi l'élément chauffant se trouvant à l'extérieur de l'enceinte sous vide, il ne se pose plus de problèmes de dégazage de l'é- lément chauffant et de passages échanches de conducteurs de courant. De plus, le dispositif de régulation selon l'invention présente l'avantage que l'ensemble enceinte sous vide et réservoir peut etre assemblé sans l'élément chauffant, donc de façon plus simple et mécaniquement plus sure. The solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that said device comprises a heating element external to said enclosure, in thermal contact with a first end of a heat conductor, a second end of which is in thermal contact with said tank, while a temperature measuring member is connected to said heat conductor. Thus, the heating element being outside the vacuum enclosure, there is no longer any problem of degassing of the heating element and of leaky passages of current conductors. In addition, the regulating device according to the invention has the advantage that the vacuum chamber and reservoir assembly can be assembled without the heating element, therefore in a simpler and mechanically safer manner.

La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment-elle peut être réalisée. The description which follows with reference to the appended drawing, given by way of nonlimiting example, will make it clear what the invention consists of and how it can be carried out.

La figure 1 est une vue en coupe d'un tube à de- charge comportant un dispositif de régulation de température selon l'invention. Figure 1 is a sectional view of a discharge tube comprising a temperature control device according to the invention.

La figure 1 montre, en coupe, un tube à décharge 10 comprenant un réservoir 60, un tube de métal par exemple, placé dans une enceinte 20 sous vide et contenant un métal alcalin, tel que.du césium. Le tube à décharge 10 comporte également des électrodes 70 destinées à provoquer une décharge électrique dans la vapeur de césium après que celui-ci ait été vaporisé. En fonctionnement,.la température du réservoir 60 atteint 700 à 8000C et doit être stable au degré près. FIG. 1 shows, in section, a discharge tube 10 comprising a reservoir 60, a metal tube for example, placed in an enclosure 20 under vacuum and containing an alkali metal, such as cesium. The discharge tube 10 also includes electrodes 70 intended to cause an electrical discharge in the cesium vapor after the latter has been vaporized. In operation, the temperature of the tank 60 reaches 700 to 8000C and must be stable to the nearest degree.

Comme le montre la figure 1, ledit tube à décharge comprend un dispositif de régulation de la température du réservoir 60 comportant un élément chauffant 30 reporté à l'extérieur de l'enceinte 20, et qui peut être démontable. As shown in FIG. 1, said discharge tube comprises a device for regulating the temperature of the reservoir 60 comprising a heating element 30 carried outside the enclosure 20, and which can be removable.

L'élément chauffant 30 est en contact thermique avec une première extrémité 41 d'un conducteur 40 de la chaleur présentant une faible résistance thermique et assurant le transfert sans perte de la chaleur fournie par l'élément chauffant vers une deuxième extrémité 42 du conducteur 40, elle-même en contact thermique avec le réservoir 60. Une information concernant la température du réservoir est fournie par un organe 50 de mesure de la température, ici un thermocouple, relié audit conducteur 40 de la chaleur. The heating element 30 is in thermal contact with a first end 41 of a heat conductor 40 having a low thermal resistance and ensuring the lossless transfer of the heat supplied by the heating element to a second end 42 of the conductor 40 , itself in thermal contact with the reservoir 60. Information concerning the temperature of the reservoir is provided by a member 50 for measuring the temperature, here a thermocouple, connected to said conductor 40 of the heat.

A titre d'exemple, le matériau constituant le conducteur 40 de la chaleur peut être du cuivre. By way of example, the material constituting the heat conductor 40 can be copper.

Enfin, dans le but de limiter les pertes vers l'en- ceinte 20 de la chaleur fournie par l'élément chauffant 30, il est prévu que le contact thermique entre ltelément chauffant et 5'enceinte présente une résistance thermique élevé. Ceci est réalisé par exemple en faisant déboucher le conducteur 40 hors de l'enceinte 20 par un orifice 80 à paroi mince en matériau mauvais conducteur thermique. Finally, in order to limit the losses to the enclosure 20 of the heat supplied by the heating element 30, provision is made for the thermal contact between the heating element and the enclosure to exhibit high thermal resistance. This is achieved, for example, by opening the conductor 40 out of the enclosure 20 through an orifice 80 with a thin wall made of material which is a poor thermal conductor.

Claims

CLAIM5:

1. Device for regulating the temperature of a reservoir (60) placed in an enclosure (20) under vacuum, characterized in that it comprises a heating element (30), external to said enclosure (20), in thermal contact with a first end (41) of a heat conductor (40), a second end (42) of which is in thermal contact with said tank (60), while a member (50) for measuring the temperature is connected said conductor (40) of heat.

2. Control device according to claim 1, characterized in that the thermal contact between the heating element (30) and the enclosure (20) has a high thermal resistance.

3. Regulating device according to claim 2, characterized in that the conductor (40) of the heat opens out of the enclosure (20) through an orifice (80) with a thin wall made of material which is a poor thermal conductor.

4. Discharge tube comprising a tank (60) of alkali metal placed in an enclosure (20) under vacuum, characterized in that it comprises a device for regulating the temperature of the tank (60) according to any one of claims 1 to 3.