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PERFECTIONNEMENTS APPORTES AUX PROCEDES DE FABRICATION D'AMPOULES à DECHARGE
La présente invention vise les tubes à décharge électronique compor- tant un métal alcalin, tel que le césium* Dans ces tubes, on introduit géné- ralement le métal alcalin sous forme d'une pilule métallique contenant un compose alcalin et un agent réducteur;
et l'application de la chaleur à la pilule a pour effet d'entraîner la vaporisation du métal alcalin* Si'aucun réglage n'est appliqué, lors du dépôt du métal alcalin à l'intérieur du tube ce métal se condense en divers points indésirables et souvent provoque des fuites qui peuvent compromettre le fonctionnement du dispositif*
Suivant la présente invention, on utilisa un moyen perfectionné de
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régler la position du métal alcalin, dans les tubes à décharge électronique, en assurant le dépôt de ce métal aux pointa seulement où on le désire* d'est ce qu'on obtient en appliquant un revêtement d'aquadag (suspension colloi- dale de graphite dans l'eau) à l'une des électrodes,
ou à une plaque métalli- que ou une tige introduite dans le tuba' La surface revêtue d'aquadag est placée dans le tuba, au point où elle est désirée pour bien fixer la position du métal alcalin' L'aquadag absorba aisément le métal alcalin à la tempéra- ture ambiante, et le libère sous l'effet d'un léger chauffage* La composi- tion utilisée pour l'Introduction d'un élément alcalin dans la tuba peut être un mélatxga de chlorure de césium ou de rubidium avec du calcium, ce dernier élément agissant comme réducteur'
Suivant la nature du tube à décharge, il peut 'être désirable, soit de retenir le césium sur l'aquadag,'dans toutes les conditions, soit de le libérer pendant le fonctionnement du tube* Dans certains dispositifs,
tels que les redresseurs ou les tubes à trois électrodes, il peut âtre avantageux de libérer le césium en cours de fonctionnement, tandis que, dans d'autres dispositifs, et par exemple dans les lampes à remplissage gazeux, il est préférable de retenir la césium sur l'aquadag, à tout instant'
Quand les premiers dispositifs, c'est-à-dire les redresseurs et les tubes à trois électrodes, cessent de fonctionner, et que leur température s'abaissa suffisamment, le métal alcalin est réabsorbé par l'aquadag' L'ab- sorption et la libération du métal alcalin par l'aquadag peuvent se répéter indéfiniment,
aussi longtemps que la surface de cet aquadag demeure intacte
On comprendra mieux les caractéristiques nouvelles et avantages de l'invention en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés simplement à titre d'exemple et sans aucune limita- tion ,et dans lesquels :
La Fig*l est une vue, partie en coupe et partie en élévation, d'un redresseur à deux alternances comportant l'application de l'invention'
La Fig 2 est une élévation, avec arrachement partiel, d'un tube à décharge à trois électrodes comportant une forme de réalisation différente de l'invention
Las Fig 5 et 4 sont des élévations, avec arrachement partiel, de .
formes additionnelles de dispositifs- à décharge électronique, la Fig.3 re-
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présentant en particulier une lampe au néon destinée à fonctionner pendant la transmission des images par radio, et la Fig.4 représentant une lampe au néon utilisée comme indicateur de courant et de tension, et aussi comme moyen d'éclai- rement
Dans la Fig"1, 1 désigne une enveloppe de tube à décharge électroni- que comportant,.un renflement 2 pourvu d'une anode creuse cylindrique 3 supportée au moyen des fils 4 et 5, dont la premier sert de fil d'amenée de courant de l'a- node' Un boudin 6 relié aux fils d'amenée1 et 8, constitue la cathode du dispo-
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siti:
r La surface intérieure de la plaque 3 est revêtue d'aquadag* Une pilule 10 qui comporte une enveloppe de nickel rahfermant 'an mélange de chlorure de césium et d'un agent réducteur tel que le calcium, est placé dans l'ampoule 1' Dans la Fig 1, on a fixé la pilule à la surface extérieure de la plaqua, mais il est évident qu'on peut lui donner toute autre position* ,Le tube 1 est vidé à la température de 300 à 350 C' au moyen d'une pompe appropriée' Tout en étant reliera cette pompe,
il se trouve soumis à l'ac- tion de courants à haute fréquence destinés à chasser les gaz occlus dans les pièces métalliques et à libérer la césium de la pilule 8* La température des pièces métalliques peut 'être réglée de telle sorte que le césium ne se trouva libéré qu'après l'obtention d'un certain degré de vide préalable,.après quoi on coupe le tube au point il* Quand le césium est libéré, il élimine les gaz restant dans la tube' Il reste cependant assez de césium , après l'opération, pour four-
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nir la quantité désirée de métal alcalin nécessaire pour le bon fonctionnement du tube
Quand les parties métalliques du tube se sont refroidies,
le césium est absorbé par l'aquadag, et même si une certaine quantité de métal alcalin est déposée sur l'ampoule, elle sa vaporise à la température ambiante, et de nouveau
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se trouve absorbée par l'aquadag' Quand le tube est mis en fonctbnnement , la chaleur émanant du filament libère le métal alcalin, et par conséquent fournit
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des vapeurs alcalines dans l'espace séparant les dleotrodes* Dans le dispositif de la Fig*8, on a appliqué ltaquadag aux deux ils ou tiges .métalliques 13 et 15, qui sont assujetties aux'conducteurs 14 du filament du tube à trois électrodes} la,
aathocRe est désignée par lb# la grille par 16 et la plaque par 171 Une pilule de césium 18 estjaontéo sur le support d'anode 19e le tube subit l'opération.de vidage et'je césiun est MIS an liberté*
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Quand le tuba est refroidi, le césium est'absorbe par l'aquadag* Lorsque plus tard le tube est mis en fonctionnement, las tiges 12 ot 13 dégagent le césium sous l'effet de la chaleur émanant du filament, et la quantité voulue de métal alcalin se dégage dans l'espace séparant les électrodes Si on le désire, on peut appliquer directement l'aquadag à la plaque ou la grille,
mais les meil- leurs résultats paraissent réalisables dans les tubes de cette nature par le dépôt d'aquadag sur les deux tiges 12 et 13'
Le tube représenté sur la Fig.3 convient spécialement à ta transmis- sion des images' Il comporte une ampoule 21 remplie d'un gaz inerte à pression appropriée, tal que le né@non, et deux électrodes 22 et 23 pinces et plates, en nickel ou en fer Ces électrodes sont montées sur le pied de lampe 24 et ali- mentées, à la tension voulue, par les fils 25 et 26 Les extrémités supérieures des électrodes sent écartées convenablement par un isolateur cylindrique 27 pourvu de fils courts et rigides 28 et 29 touchant les électrodes, près de leur bord supérieur L'intervalle séparant,
les électrodes 22 et 23 est assez réduit pour qu'il s'établisse une décharge entre elles, sous la tension de fonctionne- ment, entre les surfaces extérieures des électrodes plutôt qu'entre leurs sur- faces intérieures* C'est sur ces surfaces extérieures qu'on a déposé l'cquadag On a introduit le césium ou le rubidium dans le tube sous forme d'un pilule 30, et l'absorption par l'aquadag se fait quand le tube est refroidi à la tempéra- ture ambiante'
L'énergie requise pour séparer les électrons d'une cathode diffère suivant la surface émettrice' Chaque matière offre, à cet égara, une caracté- ristique d'affinité électronique.
L'énergie nécessaire pour obtenir une émis- sion électronique donnée al'afie d'une matière déterminée, dépend du facteur d'utilisation de la matière* Ce facteur d'utilisation est une mesure de l'affi- nité électronique, c'est-à-dire de l'attraction que possède, pour ces électrons la surface émettrice
La tension d'amorçage des tubes à décharge dépend on général du fac- tour d'utilisation de la cathode, la tension d'amorçage variant directement avec ce facteur' Une cathode offrant une couche superficielle de césium pré- sente un facteur d'utilisation plus bas que la plupart des métaux de base:
tels que le fer, la nickel, l'aluminium, le tungstène, le molybdène Per conséquent l'application à la surface des électrodes d'un revêtement en métal alcalin, tel que le
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que le césium, a pour effet l'établissement de dispositifs à décharge offrant, non seulement une faible chute cathodique, mais unehtrès basse tension d'arû0n& ge, et par conséquent la possibilité d'une très longue durée utile'
Il est désirable, pour les dispositifs de ce genre, d'établir une surface d'électrode ayant un revêtement uniforme de césium, afin d'obtenir une décharge uniforme sur toute ma surface extérieure des électrodes, car, sans cette uniformité du revêtement, il y aurait danger que la décharge se localise,
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et que la fonctionnement du tube se trouve considérablemantyéduit* On obtient ' l'uniformité désirée grâce au revêtement d'aquadag sous forme d'une couche très régulière a surface bien unie absorbant bie-n le césium* Dans les dispositifs envisagés, le césium est retenu sous forme d'une couche mince et uniforme ad-
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hérant dans l'aquadag, pendant tout ùefonctionuemmt du tube, ôt-la températule n'en est pas élevée jusqu'à une valeur euffisantetour qu'il.
y ait évaporation*
Sur la Fig.4, on a représenté un tube à décharge électronique compor- tant deux électrodes creuses de nickel ou de fer, 31 et 32, montées sur un pied de lampe 33 dans l'ampoule 34, cette dernière remplie d'un gaz inerte, tel que le néon, sous une température appropriée* Le dispositif représenté convient bien pour l'éclairage* Dans la construction représentée, les surfaces extérieu-
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res des électrodes sont revêtues d'aquadagt et un mélange de chlorure de césium ou de rubidium, avec du calcium, est,disposé dans les creux des électrodes*
Toutefois, si on le .désire,
on peut utiliser avantageusement comme source de métal alcalin un azide ou un azoture de césium qui offre l'avantage
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de ne pas:alaisser subsister de produits de réaction dans le tube autres que le césium' La chaleur a pour effet de libérer la vapeur de césium ou de rubi- dium, et le refroidissement a pour effet de la.faire réabsorber par l'aquadag
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Comme dans la h'ig*6, le métal alcalin est réu sur les électrodes au cours du fonctionnement de'la lampe'
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En outre des avantages exposés-ci-dessus (c'est-à-dire d'une faible chute cathodique et d'une très faible tension d'amorçage le procédé ci-dessus a pour effet d'empêcher le dépût de césium sur le verre de l'ampoule* Si du césium est déposé sur le verre, quand la lampe cesse de fonctionner, il se vaporise plus tard à la température ambiante,
et,il est absorbé par l'aquadag,
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de sorte que le verre se trouve EntièreEnt libre de toute décoloration
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Il est bien entendu que les dispositions et les applicatlons qui ont été indiquées ci-dessus à titre d'exemple, ne sont nullement limitatives, et qu'on peut s'en écarter sans pour cela sortir du cadre de l'invention*
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