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" Perfectionnements apportés aux procédés et appareils pour l'obtention de résistances électriques "
L'invention est relative aux procédée et appareils pour l'obtention de résistances électriques du genre de cel- les constituées par une. mince couche métallique appliquée par pulvérisation cathodique sur un support en une matière non conductrice de l'électricité..
Elle a. pour but, surtout, de rendre tels ces pro- cédés et appareils,, que les résistances obtenues par leur intermédiaire. répondent mieux aux. desiderata. de la. pratique.
Elle consiste, principalement: pour ce qui est dea procédés a faire comporter aux dugenre résistances/en question des moyens tels et soumettre ces résistances à un traitement Lui-même tel, que leur résisti- vité ait une valeur déterminée et stable; et pour ce qui est dea appareils du genre en questinn à rendre ces appareils tels que. la pulvérisation cathodique
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puisse être effectuee d'une manière continue dans le vas où les supports. des couches minces ont des grandes dimensions, plus spécialement en longueur et dans le cas où'l'on veut obtenir, à la fois, plusieurs de ces résistances, celles-ci ayant des faibles dimensions..
Elle consiste, mises à part ces dispositions prin- ci-pales qui s'utilisent de préférence en même temps, mais peuvent s'utiliser indépendamment, en certaines autres dispa- sitions dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement certains modes de réalisation desdites dispositions; et elle vise plus parti- culièrement encore, et ce a titre de produits industriels , nouveaux, les résistances électriques obtenues par les pro- cédés du genre en question comportant application deadites dispositions, les appareils et outils spéciaux pour la réali- sation de ces procédés, ainsi que les instruments et instal- lations électriques munis de semblables résistances.
Et elle pourra-, de toute façon, être bien compri- se à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que du dessin ci-annexé, lesquels complément et dessin sont, bien entendu, donnés surtout à titre d'indication.
La. fig. 1 montre, en élévation, une résistance électrique constituée par une mince couche métallique ap- pliquée, par pulvérisation cathodique, sur un support iso- lant et établie conformément à un premier mode de réalisa- tion de l'invention.
Les fig. 2 et 3 montrent, respectivement en coupe axiale suivant 2-2 fig. 3 et en semblable coupe suivant 3-3 fig. 2, une telle résistance établie conformément à un deu- xième mode de réalisation de l'invention.
La fig. 4 montre, en coupe verticale axiale, un appareil utilisé, couramment pour la projection cathodique.
La fig. 5 montre, en coupe verticale axiale, un
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appareil pour l'obtention de ces résistances, cet appareil étant établi conformément à 1''invention.
La fig. 6, enfin, montre une variante d'un détail de l'appareil représenté sur la fig. 5.
Selon l'inventions et plus spécialement selon ceux des, modes de réalisation de ses diverses parties, se propo- sant d'établir, d'une'part, une résistance, électrique cons- tituée par une mince couche métallique et, d'autre part, un appareil pour l'obtention d'une telle résistance, on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
En ce qui concerne la résistance électrique, on constitue son support, de forme plate, cylindrique ou autre, le quartz., en une matière rigide, telle que/le verre ou analogue, ou en une matière pouvant âtre mise sous forme d'une bande min- ce flexible, par exemple en mica., en acétate de cellulose, etc..
On applique, sur les extrémités du support, un re- vêtement métallique ayant une épaisseur au moins égale à 500 millimicrons (1 millimicron équivaut à 10-7cm), par dépôt chimique, le métal étant par exemple de l'argent, ou par projection cathodique, la cathode étant constituée par exem- ple par un métal tel que le nickel., l'argent, le bismuth, etc.
On recouvre.,par projection cathodique, tout an moins l'une des faces du support y compris ses extrémités métallisées, d'une mince couche de. mental., par exemple du platine ou. du métal, ayant un coefficient de, résistivité élevée et.en ayant recours a. un appareil tel que montré; sur la fig. 4 ou 5 et dont il sera.. plus 'explicitement parlé, ci- après, là. cathode de cet apparail étant constituée en le mé- tal que l'on désire projeter.
On peut également appliquer sur le support une couche métallique constituée par plusieurs métaux, par exem- ple un alliage de cuivre et de nickel.* d'étain et de bis-
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muth, de platine et d'argent,,les projections cathodiques de ces métaux ayant lieu successivement, ou mieux, simultané- ment et dans ce dernier cas on constitue la cathode de l'ap- pareil de projection ou bien par un alliage de ces métaux, ou bien par plusieurs lames métalliques propres à donner après projection cathodique, l'alliage que l'on désire ob- tenir. Dans ce dernier cas, les surfaces respectives des différentes lames sont choisies de façon à tenir compte des différences des vitesses de projection pour les divers mé- taux.
De toute façon, il y a avantage, dans le choix des métaux constituant la cathode, d'adapter un ou plusieurs métaux qui, pour une résistance donnée, nécessitent une cou- che métallique aussi épaisse que possible en tenant compte que les métaux en .couche très mince, par exemple de 1 à 100 millimicrons, ont des coefficients de résistivité supérieurs à ceux qu'ils ont à l'état massif.
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On munit les extrémités du support métallisé 1 ainsi établi, de moyens propres à faire passer un courant électrique par la couche métallique y appliquée, ces moyens pouvant être, ou bien de simples fils 2 et 3 soudés auxdites extrémités, ou bien des bornes 21 et 31 fixées respective- ment à des cuvettes 2 et 3 dans lesquelles sont engagées les extrémités du support 1 qui y sont retenues par sertissage ou par soudure à l'aide d'un métal ou alliage à point de fu- sion.
Si le support est suffisamment rigide, on peut se contenter de ce montage. Si le support n'est pas assez rigi- de, en étant constitué par exemple par une mince lame en mica, on peut avantageusement, et comme montré sur la fig.3, établir parallèlement à cette lame, une tige i en matière i- solante, par exemple en verre, dont les extrémités sont éga- lement noyées dans le. matière remplissant les cuvettes 2 et 3, ce qui donne de la rigidité. et de la, solidité à l'ensem- ble.
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On sait que la résistivité d'une résistance élec- trique constituée par une mince couche métallique appliquée sur un support isolant, par pulvérisation cathodique, varie spontanément et lentement au cours du temps et qu'elle va- rie considérablement et irréversiblement lorsqu'on y fait circuler un courant électrique. (les inconvénients sont cause que ce genre de résistances, était inutilisable jusqu'ici, par exemple en T.S.F.
On a. constata que les variations obser vées pour une tellerésistance, qui à la sortie de l'appa- reil pour la projection cathodique mesurait 100.000 ohms, peuvent atteindre 90.000 ohms,, c'est-à-dire que la valeur de cette résistance peut passer de 100.000 à. 10.000 ohms-
On remédie à ces inconvénients en soumettant, con- formément à. l'invention-, la résistance établie comme à l'or- dinaire ou de la.. manière indiquée plus haut, à un traitement propre à la rendre s-table, c'est-à-dire à lui donner une va- leur définitive,,, de façon à permettre son emploi pour tout genre d'appareil.
A cet effet, on peut, ou bien faire circuler dana la résistance et pendant'un temps, relativement long, par exemple plusieurs heures., un courant aussi intense que pos- sible sans. que ce courant puisae amener la rupture ou la dé- sagrégation de la couche métallique. Ceci donne lieu à la. formation de la résistance qui conserve sa valeur si elle est traversée par un courant tout au plus égal au courant qui a servi à sa formation et qui détermine la puissance maximum que pourra dissiper la. résistance en utilisation..
Ou bien,on chauffe la résistance par apport de chaleur d'une enceinte, la résistance étant établie dans un milieu constitué par un gaz très sec.
Ou bien encore, on combine les deux modes de for- mation et faisant suivre, par exemple, le chauffage par le passage d'un courant intense.
Après la formation de la résistance, on lui donne
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la valeur désirée en traçant sur la couche métallisée le nombre voulu de traits transversaux 5, disposés en chicane, la résistance de l'ensemble diminuant en fonction du nombre de traits et de leurs positions relatives. Il va de soi que l'intensité maximum du courant que peut traverser une telle résistance diminue également. On peut toutefois admettre que la puissance dissipée dans la résistance à la fin de la for- mation et avant le tracé des traits en chicane doit être sensiblement égale à la puissance maximum que pourrait dis- sîper la résistance après le tracé desdits traits.
La résistance.étant ainsi formée et ayant une valeur bien déterminée et invariable peut, ensuite, être introduite dans un tube protecteur 6, par exemple en verre, maintenu en place d'une manière appropriée, notamment à l'aide de deux chapeaux b1 rendus solidaires des cuvettes, par exemple en étant visser sur les, tiges 21 et 31 consti- tuant les bornes. Des orifices 6 , de préférence diamétra- lement opposés peuvent être ménagés dans la paroi du tube pour faciliter le refroidissement par circulation d'air.
L'appareil pour obtenir la projection cathodique peut être constitué comme à l'ordinaire et comme montré sur la fig. 4, c'est-à-dire comporter une cloche 7 dans laquel- le sont établies en regard l'une de l'autre, une cathode 8 supportée par un bouchon rodé disposé à la partie supérieu- re de la cloche, et une anode 9, canstituant le fond de la- dite cloche. La pièce à métalliser 1 est portée par un sup- port 10, en matière isolante, de façon que ladite pièce se trouve en face de la cathode. Un tube'll débouchant dans la cloche permet d'y créer une pression correspondant par exem- ple à 1/100 de mm de mercure.
Des bornes 12 et 13, connec- tées respectivement' à la cathode et à l'anode, permettent de relier l'appareil à une source d'énergie électrique fournis- sant une tension, par exemple de¯ 900 à 1500 volts.
Cet appareil ne permet toutefois pas la fabrica.-
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tion continue dea résistances:, c'est-à-dire que l'on est obligé', après chaque opération, d'enlever la cloche pour pouvoir remplacer la- on.les pièces 1 à. recouvrir par pulvé- risation cathodique.
L'appareil montré sur la. fig. 5 permet,, au con- traire., une fabrication continue en admettant que le sup- port 1 de la couche métallique mince soit constitué par une bande mince flexible,, par exemple en acétate: de cellulose formant ainsi, une sorte de film pour cinématographie.
Dans le cas où.les supporta 1 sont rigides et ont des dimensions en longueur. et en largeur relativement faibles-, on peut fi- xer ces supporta,comme montré sur la fig. 6, temporairement sur deux bandes aouples parallèles 14 en matière isolante, maintenues à l'écartement voulu par des entretoises 141 et sur lesquelles, les s.upports 1 sont retenus par des organes de fixation, par exemple des pinces .14
L'appareil montré: sur la fig. 5.présente, par rap- part à celui- représentée sur la fig. 4, cette différence que son anode 9 est conatituée par une botte à l'intérieur de laquelle sont établis deux axes-, parallèles. 15 entrainés res- pectivement,par l'intermédiaire d'une transmission démulti- pliée 16, par deux moteurs électriques 17 de vitesse aisé- ment réglable..
Dans la paroi latérale de la boîte sont ménagés des orifices 18, par exemple circulaires, propres à être obturés par des disques 181 à contours rodé.s, maintenus en place par des dispositifs de serrage appropriés. Les joints entre les disques. et leurs logements respectifs sont hermé- tiquement fermés par des rondelles en caoutchouc, à l'aide de graisse,. etc, Un conduit 111 coopère avec un tube recour- bé. 11, débouchant dans la. cloche 7, pour faire le vide dans ladite cloche et dans la boîte 9 à l'aide d'une pompe ou ana logue.
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La. bande flexible. qui doit être métallisée ou qui (fig. 6) porte les supports. à métalliser est enroulée sur une poulie 19, engagée sur un des axes 15, traverse la paroi su- périeure de la botte 9, passe,sur des poulies portées par le support 10 devant la cathode 8 et pénètre dans la botte 9 pour être enroulée sur une poulie 2 engagée sur l'autre axe 15. La mise en place et l'enlèvement des poulies a lieu par les orifices 18 après avoir écarté les disques 181.L'en- traînement de la bande a lieu par l'intermédiaire du moteur agissant sur l'axe 15 qui fait tourner la poulie 20. Dans le cas où la même bande doit passer une nouvelle fois en dessous de la cathode, l'entraînement a lieu par l'intermé- diaire du moteur agissant sur la poulie 19.
Pour pouvoir se rendre compte du degré de résisti- vité de la couche métallique appliqué.e par pulvérisation ca- thodique sur le support, et à supposer que ce dernier soit transparent, on fait comporter à la botte 9 un système opti- que combiné à une cellule photoélectrique 21, sur laquelle agit plus ou moins,suivant l'opacité de la bande, @@ un rayon lumine'ux admis, par exemple, par une plaquette transparente 22, engagée dans un orifice, ménagé dans la pa- roi de la boite et réfléchi par un prisme 23 vers une pla- quette 24,,également transparente établie dans un orifice ménagé en un point convenable de la paroi de ladite boîte et'en regard duquel est disposée la cellule photo-électri- due.
Suivant que l'épaisseur de la couche métallisée est plus grande, la résistivité de cette couche sera. moins gran- de et l'opacité plus élevée. On peut donc se rendre compte, au fur et à mesure de la réaistivité en se reportant à des résultats obtenus lors d'un étalonnage préalable. En réglant convenablement la vitesse du moteur et en faisant passera le cas échéant, plusieurs fois la,bande devant la cathode, on peut aisément obtenir la résistivité désirée.
Comme il. va-de- sols, et comme il ressort d'ailleurs
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déjà de ce qui précéde, l'invention ne se. limite aucunement à ceux des modes de réalisation de sea diverses parties ayant plus spécialement été indiqués; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.
R 2 S U M E.
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