FR2784226A1 - Dispositif a champs croises - Google Patents

Abstract

Un dispositif à champs croisés possède une cathode sensiblement périphérique (14) et une anode coopérant avec un champ magnétique croisé pour maintenir des électrons émis sur des trajectoires du type cycloïdes et amplifier un signal d'entrée de radiofréquence, tandis qu'il se déplace vers une sortie de radiofréquence. Une électrode de commande (17) sert à interrompre l'émission d'électrons entretenue pour arrêter le dispositif entre cycles de travail, tandis qu'une électrode auxiliaire (25) placée à l'intérieur de la cathode détourne des électrons jusque dans un intervalle situé à proximité de l'électrode de commande afin de réduire les besoins énergétiques de l'électrode de commande.

Description

La présente invention concerne les dispositifs à champs croisés pulsés ou

activés par intermittence, tels que les magnétrons et les amplificateurs à champs croisés (CFA). A titre d'exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 255 422 montre un semblable dispositif amplificateur à champs croisés dans lequel un guide d'ondes d'entrée pour ondes hyperfréquence fournit une énergie de radiofréquence à un accès d'entrée relatif à une structure de propagation d'ondes lentes sur une cathode. Une cathode est disposée en regard de cette anode, avec un intervalle entre eux. Un solénoïde entretient un champ magnétique perpendiculaire au champ électrique appliqué. La cathode est formée d'une matière possédant un rendement d'émission secondaire supérieur à l'unité, de sorte que les électrons

émis par la cathode sous l'effet du champ électrique suivent des trajectoires ré-

entrantes dans le champ magnétique et bombardent la cathode de façon à provoquer une nouvelle émission électronique. L'échange d'énergie entre les électrons émis et le champ de radiofréquence (rf) provoque une amplification du signal d'entrée, lequel est alors couplé à un accès de sortie d'ondes hyperfréquence,

formant ainsi un signal amplifié.

Puisque la cathode est formée d'une matière choisie pour émettre des électrons secondaires de façon importante, ces dispositifs, s'ils ne sont pas dotés d'un moyen permettant d'arrêter l'émission électronique, pourraient continuer à fonctionner spontanément, même après que l'onde de radiofréquence d'entrée a été supprimée. Ainsi, comme présenté dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique n 3 255 422 ci-dessus cité, il est courant de prévoir une électrode de commande qui, pendant une phase de coupure, est soumise à une impulsion l'amenant près du potentiel d'anode de façon à capturer les électrons et à mettre fin à la ré- émission d'électrons secondaires. Toutefois, l'électrode de commande nécessite une impulsion de puissance relativement élevée et un potentiel important pour étouffer de façon fiable le flux électronique. Ceci peut conduire à une inflexibilité des caractéristiques de fonctionnement, de sorte que le dispositif ne fonctionne pas de manière fiable avec des alimentations électriques ou des circuits d'excitation ayant des caractéristiques légèrement différentes, ou ne réussit pas à s'arrêter après des cycles de fonctionnement intenses, relativement longs. Ainsi, par exemple, lorsqu'on utilise le dispositif pour amplifier ou délivrer des séquences d'impulsions radar hautement énergétiques, l'arrêt peut devenir erratique lorsqu'on utilise le dispositif avec des modèles différents d'alimentations électriques ou

d'unités de positionnement temporel des impulsions.

Par conséquent, il serait souhaitable de produire un dispositif à champs croisés qui possède des caractéristiques d'arrêt améliorées. Il serait en outre souhaitable de produire un tel dispositif, dans lequel l'électrode de

commande fonctionne avec un potentiel inférieur, ou une énergie inférieure.

La présente invention surmonte les déficiences des dispositifs connus en produisant un dispositif à champs croisés tel qu'un amplificateur à champs croisés ou un magnétron, dans lequel un corps de cathode réparti est écarté d'une anode de façon à produire un champ électrique dans une région à ondes progressives se trouvant entre une entrée de radiofréquence et une sortie de radiofréquence. La région à ondes progressives est disposée de façon à comporter un champ magnétique orienté perpendiculairement au champ électrique, de sorte

que certains électrons émis par la cathode reviennent cycliquement à la cathode.

Une électrode de commande est placée de façon à interrompre le fonctionnement du dispositif en recueillant une partie du flux d'électrons en circulation dans

l'intervalle et en détournant le reste du flux d'électrons sur une électrode auxiliaire.

Le fait de détourner le flux d'électrons sur une électrode auxiliaire réduit les exigences énergétiques à imposer sur l'électrode de commande. Dans un mode de réalisation préféré, la cathode s'étend suivant un arc circulaire, et l'électrode de commande occupe un segment qui s'étend suivant une partie mineure de la périphérie et est séparé de la cathode, mais suivant un contour sensiblement continu par rapport à cette dernière. L'électrode auxiliaire est placée dans un intervalle et, de préférence, derrière la surface de la cathode, de sorte que les électrons qui se déplacent suivant le trajet d'amplification sont détournés de façon à s'éloigner de la cathode et du trajet des ondes progressives avant d'atteindre

l'électrode de commande.

De préférence, la cathode a des dimensions appropriées à la fréquence de l'excitation de radiofréquence d'entrée, les dimensions en hauteur et en diamètre étant de plusieurs "pouces" (t pouce = 2,54 cm) chacune dans le cas d'un fonctionnement dans la bande L. La cathode est portée par une structure de support isolante et l'électrode auxiliaire peut être une tige qui est disposée axialement, en parallèle à la cathode, mais à une certaine distance de celle-ci, dans un intervalle formé entre la cathode et l'électrode de commande. L'électrode auxiliaire peut être placée dans un trou cylindrique ménagé dans la structure de support de cathode, o elle fait fonction d'une deuxième anode dans le dispositif à champs croisés afin de capturer des électrons venant de l'intervalle. De préférence, l'électrode auxiliaire est activée au-dessus de la coupure, de façon que les

électrons soient rapidement et complètement recueillis.

La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise

à donner une meilleur compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: - les figures 1 et lA représentent un dispositif amplificateur à champs croisés (CFA) selon la technique antérieure; - la figure 2 est une vue en perspective d'éléments d'électrodes d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention; - la figure 2A représente une vue de dessus de ce dispositif; et

- la figure 3 illustre le fonctionnement du dispositif.

Sur la figure 1, est présentée une vue en perspective d'un dispositif amplificateur à champs croisés représentatif de la technique antérieure. Comme représenté, le dispositif amplificateur à champs croisés 1 comporte un accès d'entrée 3 servant à produire une énergie hyperfréquence rf d'entrée dans un corps 2, o celle-ci est amplifiée par l'interaction avec les champs croisés tandis qu'elle se déplace vers une sortie 4, qui transporte à l'extérieur l'énergie rf amplifiée. Un tube amplificateur à champs croisés (CFA) peut être décrit comme, pour partie, un magnétron et, pour partie, un tube à ondes progressives. Comme un magnétron, il utilise des champs électrique et magnétique croisés pour produire une énergie rf à partir des électrons émis. Comme un tube à ondes progressives (TWT), l'interaction avec les électrons s'effectue au moyen d'une onde progressive, et le dispositif est un amplificateur. La production de puissance avec un rendement élevé a lieu pour les mêmes raisons que dans un magnétron; la puissance est en

outre produite à des niveaux de tension analogues à ceux d'un magnétron, c'est-à-

dire plusieurs kilovolts. Comme représenté sur la figure 1, un amplificateur à champs croisés peut être tout à fait semblable à un magnétron, avec le même

facteur de forme, mais avec l'adjonction d'un accès d'entrée.

La figure lA représente schématiquement les éléments d'un amplificateur à champs croisés et son fonctionnement. Le dispositif amplificateur à champs croisés comporte un circuit à ondes lentes, un système d'entrée/sortie, et un système électronique. Le circuit à ondes lentes, ou ligne à retard comme on l'appelle quelquefois, est une structure périodique qui possède les caractéristiques de circuit d'un filtre passe-bande. Il propage l'énergie radiofréquence sur la gamme de fréquence intéressante tout en produisant des lignes de champ électrique de bord avec lesquelles les électrons peuvent avoir des interactions. Ces champs doivent avoir une vitesse de phase approximativement égale à la vitesse du courant d'électrons. Le système d'entrée/sortie réalise une transformation d'impédance entre le système de ligne de transmission de radiofréquence, extérieur à l'amplificateur, et le circuit à ondes lentes lui-même. Ces transformations d'impédance, ou ces adaptations des circuits, peuvent déterminer la largeur de bande utile de l'amplificateur à champs croisés lui-même. Le système électronique produit des électrons et les confine dans une zone d'interaction, c'est-à-dire dans le circuit à ondes lentes, o ils cèdent de l'énergie au champ de radiofréquence et, par conséquent, "amplifient" l'énergie d'entrée. Le système électronique recueille également les électrons une fois ceux-ci épuisés. Certains amplificateurs à champs croisés ont une cathode relativement grande qui s'étend sur toute la longueur du circuit à ondes lentes. Dans ces amplificateurs à champs croisés, les électrons sont produits sur toute la longueur de la cathode, ce qui justifie le nom d"'amplificateur à émission répartie". La cathode est également appelée la sole, d'o le nom

d"'amplificateur à sole émettrice".

L'amplificateur à émission répartie peut être conçu de différentes manières. rI peut être construit suivant une architecture linéaire ou circulaire. Les amplificateurs réalisés selon le format circulaire peuvent recueillir des électrons à une extrémité du circuit, ou bien les sections d'entrée et de sortie peuvent être suffisamment rapprochée l'une de l'autre pour que les électrons de la sortie soient autorisés à continuer d'agir et à revenir dans la zone d'interaction se trouvant au niveau de l'entrée. Cette ré-entrée est employée dans de nombreux amplificateurs pour augmenter le rendement. Toutefois, lorsqu'on fait appel à une ré-entrée, il est possible que des électrons ré-entrants soient modulés suivant l'information qui sera ultérieurement amplifiée. Ceci équivaut à produire une réaction de radiofréquence, et il faut prendre en considération cette réaction pour déterminer

le comportement de l'amplificateur. Il est également possible d'obtenir une ré-

entrée après démodulation du courant d'électrons, afin d'éliminer cette réaction de radiofréquence. Les amplificateurs à champs croisés sont le plus souvent utilisés dans des applications de haute puissance, ce qui s'oppose à l'utilisation de petits signaux, et le circuit à ondes lentes doit être en mesure de dissiper le faisceau recueilli et de transférer l'énergie correspondante à un puits thermique. Une utilisation typique est par exemple donnée sous la forme d'un amplificateur d'hyperfréquence stable en phase à large bande destiné à une chaîne de stations radar cohérente, de façon à produire efficacement une puissance de sortie à très haute crête à partir d'une tension d'entrée relativement basse, qui peut être ou bien appliquée à la cathode ou à une électrode analogue à une cathode de tube à ondes progressives, ou bien fonctionner par impulsions appliquées à la grille. Ces amplificateurs à champs croisés peuvent être produits dans des boîtiers petits et légers. L'invention va être décrite ci-après en relation avec une disposition principalement cylindrique faite d'éléments de cathode et d'anode opposés dans lesquels la région des ondes progressives ou d'interaction occupe une majeure partie de la circonférence, entre un accès d'entrée de radiofréquence et un accès de sortie de radiofréquence. Toutefois, la structure de l'invention peut également être

mise en oeuvre dans d'autres dispositifs à émission répartie.

La figure 2 montre un mode de réalisation de l'invention, présenté à titre d'exemple, sous la forme d'un amplificateur à champs croisés sensiblement cylindrique 10, suivant une vue qui révèle la structure intérieure des électrodes, l'anode et les éléments d'adaptation de radiofréquence d'entrée/sortie ayant été retirés. L'amplificateur à champs croisés 10 possède une cathode sensiblement

cylindrique 14, une électrode de commande 17 et une électrode auxiliaire 25.

L'électrode de commande 17 est portée par un bloc en céramique isolante 18, et

est séparée par des intervalles 26 et 27 de la cathode 14 adjacentes.

La figure 2A est une vue de dessus du dispositif de la figure 2, I'anode et les éléments d'entrée/sortie étant représentés schématiquement dans une coupe perpendiculaire à l'axe du cylindre. Comme représenté, un support central 12 porte une cathode cylindrique 14 qui est écartée d'un certain intervalle, 15, vis-à-vis de la paroi de diamètre interne de la structure d'anode 16. La cathode est de préférence faite en une matière du type à émission secondaire à froid, par exemple du béryllium ou du platine. Pour un amplificateur fonctionnant dans la bande L typique, le dispositif peut avoir un diamètre externe d'environ 10 cm, le diamètre

externe de la cathode étant d'environ 7 cm et sa hauteur d'environ 4 cm.

Typiquement, la cathode est portée par une structure de support en céramique, dotée de conducteurs de support en cuivre ou en un autre métal approprié. Comme représenté aussi sur la figure 2, une entrée 23 fournit un signal d'entrée de radiofréquence dans la cavité, ou espace d'ondes progressives, se trouvant entre la surface de la cathode et la surface de l'anode, et le signal de radiofréquence se déplace alors suivant l'intervalle périphérique pour aller jusqu'à la sortie de

radiofréquence 24.

Typiquement, la structure externe, I'anode, 16 est maintenue au potentiel de la masse électrique, tandis que la cathode est typiquement à une tension négative de 10 à 12 kV, de sorte que des électrons sont attirés, depuis la surface de la cathode, dans l'intervalle 15. L'ensemble tout entier est maintenu dans un boîtier d'aimant permanent, ou un solénoïde (non représenté), qui produit un champ magnétique intense dans l'intervalle 15, dont les lignes sont perpendiculaires au champ électrique. Les électrons émis depuis la cathode 14 sont accélérés radialement vers l'extérieur du fait de la différence de potentiel entre la cathode 14 et l'anode 16. S'il n'y a pas de puissance d'excitation de radiofréquence, le champ magnétique perpendiculaire (axial) amène les électrons à revenir cycliquement (cycloïde) à la surface de la cathode, puisque l'espace d'interaction 15 fonctionne normalement à une tension située en dessous de la coupure. Toutefois, lorsqu'une puissance d'excitation de radiofréquence est présente, les électrons émis par la cathode 14 sont triés en deux groupes. Le premier groupe d'électrons, connus sous l'appellation d'électrons de phase favorable, cède de l'énergie du potentiel continu

à l'onde de radiofréquence. Ces électrons sont recueillis au niveau de l'anode 16.

Le deuxième groupe d'électrons, les électrons de phase non favorable, absorbe une partie de l'énergie de l'onde de radiofréquence sur le circuit d'anode 16. Avec cette énergie supplémentaire, ces électrons- sont ramenés jusque sur la surface de la cathode 14 avec une énergie de plusieurs centaines d'électrons-volts. Du fait de ce bombardement électronique, la cathode 14 émet de nouveaux électrons avec un rendement 5 du fait d'un processus appelé émission secondaire. Si 5 est supérieur à l'unité, une région dense d'électrons sera maintenue au voisinage de la surface de

la cathode 14; cette région dense d'électrons est ordinairement appelée le moyeu.

Typiquement, la matière de la cathode 14 possède un rendement d'émission secondaire qui est supérieur à 2, de sorte que le maintien du moyeu n'est pas un

problème. La quantité d'énergie de courant continu cédée à l'onde de radio-

fréquence sur le circuit d'anode par les électrons de phase favorable fait plus que compenser la quantité d'énergie absorbée par les électrons de phase non favorable, si bien qu'il y a une amplification de radiofréquence nette de l'onde du circuit de

radiofréquence sur l'anode 16.

De cette manière, le dispositif amplifie la puissance d'excitation de

radiofréquence d'entrée, si bien que la sortie 24 reçoit une puissance de radio-

fréquence fortement augmentée.

Comme représenté également sur la figure 2A, l'électrode de commande 17 occupe une partie de la circonférence du cylindre, qui, dans ce mode de réalisation, est placée dans la région des accès d'entrée et de sortie de radiofréquence, et est écartée de la zone d'interaction des ondes progressives, qui constitue la plus grande partie de la circonférence du dispositif. L'électrode de commande 17 est montée sur un support de céramique 18 qui peut, par exemple, être formé en céramique d'oxyde de béryllium. L'électrode de commande n'a pas besoin d'émettre elle-même des électrons, et, de préférence, elle ne le fait pas, et

elle est par conséquent formée en cuivre, ou en un autre conducteur robuste.

Comme l'homme de l'art le comprendra, l'électrode de commande a pour fonction de commander l'émission des électrons et d'arrêter brusquement le fonctionnement à puissance élevée de l'amplificateur, typiquement par le fait qu'elle subit une impulsion l'amenant à proximité du potentiel d'anode afin qu'elle recueille les électrons se trouvant dans la région de regroupement D, en les écartant de la zone d'interaction, si bien qu'aucun électron ne revient dans le bord aval de la sole une

fois l'impulsion d'entrée de radiofréquence terminée. Dans un mode de fonction-

nement typique, la cathode est maintenue à un potentiel négatif de 10,5 kV par rapport au potentiel de la masse électrique (le potentiel de l'anode), et l'électrode de commande subit une impulsion l'amenant vers le potentiel de l'anode pendant la phase de coupure, c'est-à-dire au niveau du flanc postérieur de l'impulsion d'entrée

de radiofréquence.

Selon un aspect principal de l'invention, il est également prévu une électrode auxiliaire 25 à un certain intervalle de la cathode 14, par exemple à l'intervalle 26 entre la cathode et l'électrode de commande 17. Comme représenté, dans ce mode de réalisation, l'électrode auxiliaire 25 est une tige orientée parallèllement à l'intervalle 26 et disposée à l'intérieur d'une cavité formée dans le support 12, de façon à être écartée de la cathode. Ici, l'électrode auxiliaire est placée du côté opposé de la cathode par rapport à l'anode 16 et dans un espace retiré du support isolant. Il est ainsi placé pour pouvoir faire fonction d'une deuxième anode permettant de piéger les électrons qui suivent leurs trajectoires cyclotroniques autour du bord de la cathode, avant qu'ils ne puissent atteindre l'électrode de commande 17. Pour fonctionner de cette manière, l'électrode auxiliaire est de préférence activée à partir d'une tension continue, qui peut avantageusement être la tension d'anode, de sorte qu'aucune source d'alimentation

électrique supplémentaire n'est nécessaire.

La figure 3 illustre le fonctionnement de l'électrode auxiliaire 25 et l'effet qu'elle exerce sur les trajets des électrons lorsqu'elle est excitée. Comme représenté, pendant la phase initiale de la coupure, une proportion notable du flux d'électrons se trouvant au niveau de l'extrémité de sortie de l'intervalle cathode/ anode est amenée, par sa trajectoire cyclotronique, à contourner, en le suivant de près, le bord saillant 14a de la cathode pour entrer dans un espace retiré 30 qui est formé par le trou de l'électrode auxiliaire et l'intervalle de l'électrode de commande. L'intervalle formé autour de l'électrode auxiliaire est un intervalle du type magnétron inversé, et, par exemple, l'électrode extérieure se trouve au potentiel de cathode, tandis que l'électrode auxiliaire (interne) se trouve au potentiel d'anode. Cet intervalle est ainsi réalisé qu'il est "coupé" pour obtenir un recueil plus efficace des électrons sur l'électrode auxiliaire. L'équation de la tension de coupure dans un intervalle de magnétron est: V =1 -e B2(r -ra.)2[ r + r.] À m. 2rmo o eo = 1, 6021x10-19 C, mo = 9,1091x10-31 kg, B est le champ magnétique axial (dirigé suivant z) en tesla (T), re est le rayon du trou cylindrique entourant l'électrode auxiliaire en mètres (m), et ra est le rayon de l'électrode auxiliaire en mètres (m). Les rayons ra et rc sont donc choisis de façon que la tension de fonctionnement entre l'électrode auxiliaire et la cathode, c'est-à-dire B, soit

supérieure à Vco.

L'électrode auxiliaire ne doit pas nécessairement être ronde comme cela a été représenté, mais peut avoir une autre forme, avec l'intervalle disposé en conséquence pour le champ magnétique de façon que l'intervalle entre l'électrode auxiliaire et la cathode soit coupé. Par exemple, dans un intervalle plan, la tension de coupure est donnée par: VIo= e B2d2 CO2rn0 2m , d o d est la séparation entre l'électrode auxiliaire et la cathode, les autres

paramètres ayant été décrits ci-dessus.

L'emplacement préféré pour l'électrode auxiliaire est à l'intérieur du diamètre externe de la cathode et est généralement en arrière de l'intervalle formé entre l'électrode de commande 17 et la cathode 14, à l'extrémité qui est associée au guide d'onde de sortie de radiofréquence. Quelques électrons de l'espace d'interaction empruntent cet intervalle et vont jusque dans l'électrode auxiliaire, comme illustré par les trajectoires typiques présentées sur la figure 3, qui montrent les électrons du moyeu de Brillouin pendant la phase initiale de la coupure, lorsque l'électrode de commande peut être, par exemple, à environ I kV au-dessus

du potentiel de cathode.

L'emplacement de l'électrode auxiliaire peut se trouver en divers endroits à l'intérieur du diamètre externe de la cathode et d'une cavité 30 en avant de l'électrode de commande. Le concept s'étend également au cas o des trous, ou fentes, supplémentaires sont formés dans l'électrode de commande afin de permnnettre que plus d'électrons y circulent pour être recueillis par une électrode

auxiliaire s'étendant en arrière des trous.

Des mesures ont été effectuées sur un dispositif amplificateur à champs croisés de la technique antérieure, à savoir un modèle VXL- I 169, afin que soient déterminés la tension et le courant nécessaires pour commander une coupure fiable lors d'un fonctionnement à pleine charge et à la puissance nominale de sortie de radiofréquence. Des mesures identiques ont ensuite été effectuées sur un modèle VXL-I 169 modifié de façon à comporter une électrode auxiliaire,

comme représenté sur les figures 2 et 2A ci-dessus.

L'électrode auxiliaire 25 peut être configurée en vue d'un fonctionnement pulsé ou polarisé au potentiel de l'anode ou d'une polarisation en courant continu. L'électrode auxiliaire 25 est formée en un métal possédant une résistance vis-à-vis de la chaleur et de la pulvérisation qui est au moins aussi

élevée que celle de la matière formant ladite électrode de commande.

Le dispositif amplificateur à champs croisés non modifié nécessite une tension de crête et un courant de crête valant respectivement 12 kV et 9, 5 A sur l'électrode de commande pour une commande fiable de la coupure, tandis que le dispositif modifié par l'électrode auxiliaire selon l'invention demandait seulement 7,5 kV et 5 A pour fonctionner de manière fiable. Ainsi, les exigences concernant l'énergie pulsée à appliquer à l'électrode de commande 17 ont été fortement relâchées. Comme noté ci-dessus, on attend des avantages analogues de divers autres modes de réalisation à électrode auxiliaire dans lesquels la disposition en magnétron inversé piège des électrons avant la structure d'électrode de commande ou loin de l'espace des ondes progressives. L'électrode de commande 17 a pour rôle d'étouffer les électrons afin d'arrêter l'émission lorsqu'aucun signal d'entrée n'est présent, et l'électrode auxiliaire 25 est placée de façon à fonctionner suivant une configuration de magnétron inversé afin de capturer les électrons venant du

trajet d'ondes lentes et d'améliorer le fonctionnement de l'électrode de commande.

De façon avantageuse, l'électrode auxiliaire peut être placée au contour d'un bord de la cathode afin de créer un champ de piégeage d'électrons. Dans d'autres modes de réalisation, l'électrode de commande peut être doté d'ouvertures passantes par

lesquelles les électrons passent pour atteindre l'électrode auxiliaire.

Selon un aspect de l'invention, la cathode périphérique 14 s'étend sur une partie majeure de la périphérie d'un cylindre entre l'entrée 23 et la sortie 24 afin de définir entre elles une région d'amplification active, et l'électrode de commande 1 7 s'étend suivant une partie mineure de la région périphérique entre la sortie et l'entrée afin de définir entre elles un espace de regroupement, l'électrode de commande étant écartée d'un certain intervalle vis-à-vis des bords de la cathode périphérique. Bien entendu, l'homme de l'art sera enCr mesure d'imaginer, à partir des

dispositifs dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et

nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. X11

Claims (16)

REVENDICATIONS

1. Dispositif à champs croisés tel qu'un amplificateur à champs croisés, ce dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte une partie corps formant une cathode sensiblement cylindrique (14), possédant une surface émettrice qui assure une émission secondaire d'électrons afin de permnettre son fonctionnement entretenu, et possède également une partie anode (16) écartée de ladite partie cathode sensiblement cylindrique ct servant à produire un champ électrique, dans un intervalle se trouvant le long d'une région de passage d'ondes lentes d'interaction dans laquelle un champ croisé magnétique coopère pour maintenir les électrons émis sur des trajets en forme de cycloiïdes tandis qu'il se déplace entre une entrée (23) et une sortie (24), ladite entrée (23) servant à produire un signal d'entrée hyperfréquence en vue de son amplification par interaction avec lesdits électrons, ladite sortie (24) portant un signal hyperfréquence amplifié venant dudit dispositif, une électrode de commande (17) placée de façon générale en une région de regroupement éloignée de ladite région de passage d'ondes lentes, ladite électrode de commande ayant pour fonction d'interrompre l'émission entretenue afin d'arrêter le dispositif entre des cycles de travail, et une électrode auxiliaire (25) disposée à l'intérieur de ladite cathode et placée à proximité de ladite électrode de commande afin de définir un piège à électrons, de sorte que la polarisation de ladite électrode auxiliaire réduit l'énergie nécessaire devant être appliquée sur l'électrode de commande pour mettre

fin à l'émission entretenue.

2. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie corps formant une cathode (14) est faite en une matière possédant

un rendement d'émission d'électrons secondaires qui est supérieure à l'unité.

3. Dispositif à champs croisés selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite cathode (14) s'étend sur la plus grande partie de la périphérie d'un cylindre entre ladite entrée (23) et ladite sortie (24) afin de définir entre elles une région d'interaction, et ladite électrode de commande (1 7) s'étend suivant la plus petite partie de la région périphérique entre la sortie et l'entrée afin de définir entre entre elles un espace de regroupement, ladite électrode de commande étant écartée

d'un certain intervalle vis-à-vis des bords de ladite cathode.

4. Dispositif à champs croisés selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite électrode auxiliaire (25) est placée en anrrière de la cathode afin de détourner dans un intervalle les électrons se déplaçant vers ladite électrode de commande, ce qui réduit l'énergie de fonctionnement nécessaire de ladite

électrode de commande.

5. Dispositif à champs croisés selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite électrode auxiliaire comprend une tige orientée axialement qui est

placée en arrière de la cathode.

6. Dispositif à champs croisés selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite cathode (14) est portée par une structure de support (12), et ladite électrode auxiliaire comprend une tige orientée axialement qui est placée dans un

trou cylindrique ménagé dans ladite structure de support.

7. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le dispositif est un amplificateur à champs croisés (10).

8. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en

ce que le dispositif est un magnétron.

9. Dispositif à champs croisés selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite électrode auxiliaire (25) est configurée en,,ue d'un fonctionnement

pulsé au potentiel de l'anode.

10. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite électrode auxiliaire (25) est configurée en vue d'une polarisation en

courant continu.

1 1. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen servant à appliquer une impulsion à l'électrode de commande en direction du potentiel d'anode pendant une phase de coupure, et en ce que ladite électrode auxiliaire (25) est configurée en vue d'un

fonctionnement pulsé ou polarisé au voisinage du potentiel de l'anode.

12. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cathode (14) est formée en une matière qui possède un rendement d'émission secondaire à froid supérieur à l'unité, et l'électrode auxiliaire (25) est formée en un métal possédant une résistance vis-à-vis de la chaleur et de la pulvérisation qui est au moins aussi élevée que celle de la matière formant ladite

électrode de commande.

13. Dispositif à champs croisés selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède une fomle sensiblement cylindrique et est dimensionné de façon à

recevoir et amplifier un signal de radiofréquence hyperfréquence.

14. Dispositif à champs croisés selon la revendication 13, caractérisé en ce que ladite cathode (14) et le trajet des ondes progressives sont configurés

pour amplifier la puissance hyperfréquence.

15. Tube amplificateur à champs croisés, caractérisé en ce qu'il possède une anode (16) et une cathode (14) se trouvant le long d'un trajet d'ondes lentes afin d'amplifier un signal d'entrée de radiofréquence lorsqu'il est placé dans un champ magnétique croisé, une électrode de commande (17) servant à étouffer les électrons afin d'arrêter l'émission lorsqu'aucun signal d'entrée n'est présent, et une électrode auxiliaire (25) placée de façon à fonctionner suivant une configuration de magnétron inversé afin de capturer les électrons venant du trajet

d'ondes lentes et d'améliorer le fonctionnement de l'électrode de commande.

16. Amplificateur à champs croisés, caractérisé en ce qu'il comprend une cathode (14) sensiblement cylindrique qui possède une surface émettrice d'électrons assurant une émission secondaire d'électrons afin de permettre son fonctionnement entretenu, une anode (16) s'étendant, à une certaine distance, sur une région placée à un certain intervalle de la cathode afin de produire un champ électrique, ledit intervalle (15) entre ladite anode et ladite cathode définissant une région d'interaction dans laquelle un champ croisé magnétique coopère pour maintenir les électrons émis sur des trajets en forme de cycloïdes venant frapper la cathode afin d'entretenir l'émission d'électrons dans l'intervalle, une entrée de radiofréquence (23) et une sortie de radiofréquence (24) servant respectivement à fournir une énergie de radiofréquence à ladite région d'interaction et à recevoir de l'énergie de radiofréquence de ladite région d'interaction, ladite entrée étant placée de façon à produire une entrée d'ondes progressives dans ladite région d'interaction en sue d'assurer une amplification par interaction avec lesdits électrons, de sorte que ladite sortie reçoit un signal de sortie de radiofréquence amplifié, une électrode de commande (1 7) disposée de façon générale dans une région de regroupement écartée de ladite région d'interaction et ayant pour fonction d'interrompre l'émission entretenue pour arrêter le dispositif entre des cycles de travail, et une électrode auxiliaire (25) placée à l'intérieur de ladite cathode et à proximité de ladite électrode de commande afin de piéger des électrons et de réduire l'énergie d'arrêt devant être fournie à l'électrode de commande pour mettre

fin à l'émission entretenue.

17. Amplificateur à champs croisés, caractérisé en ce qu'il comprend une cathode sensiblement cylindrique (14), qui possède une surface émettrice d'électrons assurant une émission secondaire d'électrons afin de permettre son fonctionnement entretenu, une anode (16) s'étendant, à une certaine distance, sur une région placée à un certain intervalle de la cathode afin de produire un champ électrique, ledit intervalle (15) entre ladite anode et ladite cathode définissant une région d'interaction dans laquelle un champ croisé magnétique coopère pour ramener les électrons émis à la cathode afin d'entretenir l'émission d'électrons dans l'intervalle, une entrée de radiofréquence (23) et une sortie de radiofréquence (24) servant à fournir de l'énergie de radiofréquence à ladite région d'interaction et à recevoir de l'énergie de radiofréquence de ladite région d'interaction, ladite entrée étant placée de façon à produire une entrée d'ondes progressives pour ladite région d'interaction en vue d'assurer une amplification par interaction avec lesdits électrons, de sorte que ladite sortie reçoit un signal de sortie de radiofréquence amplifié, une électrode de commande (17) disposée de façon générale dans une région de regroupement écartée de ladite région d'interaction et ayant pour fonction d'interrompre l'émission entretenue afin d'arrêter le dispositif entre des cycles de travail; et une électrode auxiliaire (25) placée à proximité de ladite électrode de commande et disposée suivant une configuration de magnétron inversé par rapport à ladite cathode afin de détourner les électrons lorsqu'elle est polarisée, si bien que ladite électrode de commande fonctionne efficacement, avec une puissance

réduite, pour mettre fin à l'émission entretenue.