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La présente invention concerne des lampes à décharge électronique et plus particulièrement des lampes à décharge électronique de puissance.
Dans de telles lampes, utilisables notamment comme lampes d'émission disposées pour fonctionner à des fréquences élevées, il est désirable de réduire au minimum les capacités entre électrodes et connexions d'électrodes, et pour cela, de réduire au minimum les longueurs propres de ces dites conne- xions ainsi que les surfaces des électrodes mêmes. Il est, de plus, désirable de prévoir une mise sous écran des éléments des lampes par rapport aux moyens d'alimentation lorsque ces lampes sont destinées à fonctionner à des fréquences très éle- vées.
La présente invention a, en conséquence, pour objet
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de prévoir des structures de lampes .e1',:stitu.tions
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d'électrodes et de connexions d'électrodes présentant les caractéristiques désirables définies ci-dessus.
Une lampe de puissance, suivant un aspect de l'in- vention, peut comprendre une cathode, une grille de commande, une anode et des grilles auxiliaires dont une au moins joue le rôle dcran, l'enveloppe protectrice isolante de la lampe étant terminée, de manière étanche au vide, à une extrémité par une plaque conductrice servant à la connexion électrique et de support mécanique pour l'anode; des moyens de refroi- dissement sont associés à l'anode placée à l'intérieur de i'enveloppe isolante de la lampe; à l'autre extrémité de la lampe est fixée de manière étanche une autre plaque métallique servant de connexion de sortie à la grille-écran; dans cette plaque sont prévues des traversées isolantes et étanches pour ies autres électrodes de lampe.
Cette dernière plaque métallique peut être directement reliée sans interposition d'isolant à un écran conducteur externe à la lampe.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, l'anode est supportée à l'intérieur de l'enveloppe au moyen d'une chemise de circulation de fluide réfrigérant qui l'en- toure et sur laquelle elle est fixée de manière étanche, cette chemise étant supportée par la plaque conductrice d'extrémité sus-mentionnée.
Ces caractéristiques et d'autres encore seront exposées en détails dans la description suivante donnée en relation avec les dessins annexés, dans lesquels:
La figure 1 représente un exemple de réalisation d'une lampe de puissance à grille-écran mettant en oeuvre des caractéristiques de l'invention;
La figure 2 représente une coupe suivant la ligne A-A' de la lampe de la figure 1, les écrans étant enlevés pour plus de clarté; et,
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La figure 3 représente un détail de la structure de filament de la lampe de la figure 1 permettant de mieux voir la connexion des brins de filament.
Se référant aux dessins, et plus particulièrement à la fig. i, la structure de lampe choisie pour illustrer l'invention est une tétrode de puissance. Elle comprend à l'intérieur d'une enveloppe protectrice isolante 1, une anode 2 en forme de cylindre fermé à une extrémité comme indiqué en 3 ; une grille-écran constituée par un enroulement non repré- senté est supportée par des tiges indiqués en 4; une grille de commande constituée également par un enroulement non re- présenté est portée par des tiges représentées en 5, et une cathode thermoionique constituée par deux brins de filament en série 6 et 6'.
Aux deux extrémités de l'enveloppe protectrice isolante 1 sont réunies deux plaques métalliques 7 et 8, par exemple en cuivre; ces plaques sont fixées de manière étanche sur l'enveloppe protectrice 1 par l'intermédiaire de manchons évasés, en un métal tel que le cuivre 9 et 10 respectivement.
Ces manchons 9 et 10 sont, d'une part, brasés sur des rebords 11 et 12 respectivement des plaques métalliques 7 et 8, l'étanchéité du joint de chaque plaque avec son manchon étant de plus renforcée par des soudures périphériques, à l'étain par exemple, 13 et 14. Les autres extrémités des manchons 9 et 10 sont scellées sur les extrémités de l'enveloppe isolante i d'une manière connue, comme indiqué en 15 et lb.
On doit noter que la plaque métallique 7 du côté de l'anode est réunie au manchon 9 au moyen du rebord 11 qui entoure le manchon 9, tandis que la plaque métallique 8 à l'autre extrémité est réunie au manchon 10 par un rebord 12 coopérant avec un rebord périphérique 17 du manchon 10 qui est d'une forme telle qu'il présente une surface annulaire 18 coppérant avec la surface
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correspondante de la plaque o, de manière à constituer entre ces deux surfaces une chambre annulaire mince 19 reliée à .t'intérieur de la lampe pour assurer le pompage entre les plateaux.
Cette extension de la plaque o annulairement autour de cette extrémité de la lampe assure un effet de mise sous écran qui peut être augmenté au moyen d'une autre plaque annulaire métallique non représentée connectée directement avec le rebord 17, de manière que l'écran ainsi réalisé ne présente pratiquement pas de discontinuité électrique.
La grille écran est électriquement et mécaniquement reliée à la plaque métallique 8 au moyen de tiges rigides 20, quatre dans l'exemple représenté, comme indiqué sur la figure 2. Ces tiges sont pliées comme représenté en 21 pour se dis- poser suivant le cylindre fictif de la grille-écran le long duquel elles s'étendent, comme déjà décrit. Elles sont main- tenues en ce point par un anneau rigide métaliique 22 sur lequel elles sont fixées, par exemple au moyen de boudinettes soudées 23.
Des fils de connexion 24 relient cet anneau 22 à une pièce annulaire conductrice 25,-dans laquelle viennent se fixer les tiges 20, le centrage mécanique de l'ensemble de la grille-écran étant assuré par le centrage sur la plaque métallique 8 de cette pièce annulaire 25, c'est-à-dire par .Le centrage des vis 26 fixant la pièce annulaire 25 sur la plaque métallique 8.
De cette manière, la continuité électrique est assurée entre la grille-écran 4 et la plaque métallique t3 à l'intérieur de la lampe, ce qui permet par la connexion de cette plaque métallique à un écran externe à la lampe, comme dit plus haut, d'assurer une continuité de l'écran depuis la grille-écran 4 jusqu'à sa partie extérieure.
.uans la plaque métallique 8 sont prévues les tra- versées nécessaires pour les électrodes griiie de commande et
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cathode. Si la lampe était une pentode, la grille de suppression serait directement connectée à la cathode à l'intérieur de la .Lampe, ce qui permettrait d'éviter une traversée supplémentaire.
La traversée de la connexion de grille de commande comprend deux manchons-métalliques coaxiaux 27 et 28 réunis à une extrémité par une portion annulaire isolante 2 scellée sur les extrémités des manchons coaxiaux. Le manchon extérieur 27 est directement vissé dans une portion en manchon corres- pondante 30 prévue dans la plaque métallique o. L'étanchéité du joint est, de plus, assurée au moyen de soudure à l'étain par exemple comme indiqué en 31. Le manchon interne 28 est brasé et soudé à une tige métallique 32 dans laquelle peut venir se fixer l'extrémité filetée rigide 33 d'un conducteur souple 34 servant de borne pour amener le potentiel de pola- risation de la grille de commande.
Cette tige conductrice 32 est fixée à l'intérieur du tube à un plateau de support évidé en son centre 35 sur lequel elle est, par exemple, soudée à l'arc comme indiqué en 30. Ce plateau de support est rendu solidaire, par exemple par brasure ou par filetage d'une pièce annulaire 3, dans laquelle tiennent se fixer les extrémités des tiges 5 de support de la grille. Ces tiges 5 sont de plus maintenues exactement centrées au moyen de l'anneau 38 sur lequel ils sont fixés, par exemple au moyen de boudinettes soudées 39.
Les deux traversées d'amenée du courant de chauf- fage pour la cathode en forme de filament 6-6' consistent chacune en un manchon métallique 40-40' vissé dans une portion en manchon correspondante 41 de la plaque 8. L'étanchéité du joint est assurée par des soudures à l'étain, par exemple comme indiqué en 42. Chaque manchon 40 et 40' est scellé à son extrémité extérieure sur un manchon isolant 43, lui-même scellé à son autre extrémité sur un chapeau métallique, en
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cuivre par exemple 44 dans lequel vient se fixer l'extrémité d'une tige conductrices d'amenée de courant 45 qui traverse ainsi la plaque métallique 8 sans être en contact avec elle.
Deux plaques de support 4o et 46' sont respectivement fixées par exemple vissées aux extrémités des tiges 45 les autres extrémités de ces plaques de support 46-46' recensant les extrémités de deux tiges respectivement 47-47' pour la conne- xion électrique et le support mécanique des brins de filament 6 et 6'. Ces tiges 47 et 47' sont maintenues espacées en deux emplacements de leurs longueurs par des entretoises 48 et 49 fendues et de forme telle qu'elles serrent, non seulement les tiges 47 et 47', mais encore une tige axiale 50 de la structure d'électrodes. ces différentes tiges sont fixées aux entretoises 48 et 49 au moyen, par exemple de boudinettes, telles qu'indiquées en 51.
Cette tige centrale 50 porte, comme on le voit plus clairement d'après la figure 3, une fourchette conductrice à deux bras 52 et 52' fixée sur elle par une bondinette soudée 53. Chaque brin de filament 6 et 6' est de forme d'une boucle à fils parallèles comme représenté et les extrémités du brin 6 sont fixées par des boudinettes 54 sur 'les extrémités de la tige 47 et du bras 52 de la fourche, tandis que les extrémités du brin 6' sont fixées par des boudinettes 54' aux extrémités de la tige 47' et du bras 52' de la fourche, respectivement. Ces deux brins de filament sont, par suite, connectés en série entre les amenées de courant décrites ci-dessus.
A leurs autres extrémités, les brins 6 et 6' en boucle sont enfilés à travers des oeillets 55 et 55' montés sur deux bagues métalliques différentes d'un isolateur d'ex- trémité 56 de constitution connue. Le jeu longitudinal des brins 6 et 6' à leur passage à travers les oeillets 55 et 55' permet la libre dilatation ou contraction longitudinales des
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brins de filament tout en assurant leur guidage latéral.
-'isolateur 56 est fixé à l'extrémité de la tige axiale 50 de toute manière appropriée. On pourrait d'ailleurs adopter une autre structure de dispositif de terminaison pour les filaments ou même une autre disposition des filaments à l'in- férieur de la structure tout en conservant une structure de .Lampe à décharge conforme à l'invention.
A l'extrémité de terminaison de la structure d'électrodes du côté de la partie fermée 5 de l'anode, se trouvent également des anneaux de centrage 57 et 58 pour les tiges de support 4 et 5 des grilles écran et de commande respectivement. L'anneau 57 de la grille écran peut être pourvu d'une plaque d'écran terminale 59 fermant cette extré- mité de la structure d'électrodes filaments-grilles par rapport à l'anode.
On doit noter qu'avec une structure suivant l'in- vention, par exemple avec la structure représentée, dans la- quelle la plaque métallique d'extrémité 8 supporte en fait .L'assemblage cathode-grilles, lorsque la cathode ou l'une des grilles est détériorée, il est commode de la réparer ou de la remplacer en dessoudant la plaque 8, en retirant cette plaque et l'ensemble d'électrodes qu'elle supporte, puis après réparation, en remettant en place cet ensemble démonté et en pompant de nouveau la lampe.
L'anode qui entoure les autres électrodes en étant disposée à l'intérieur de l'enveloppe 1 dans laquelle on a fait le vide doit cependant être refroidie suivant la pratique normale des lampes de puissance. Ce refroidissement est effectué à l'intérieur même de 1''enveloppe comme repré- senté. Dans ce but, un cylindre 60 de diamètre supérieur à celui de l'anode 2 est disposé autour de l'anode à l'extré- mité ouverte de laquelle il est hermétiquement relié par
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exemple en étant vissé comme indiqué en 61 sur l'extrémité de cette anode avec addition de soudure comme représenté en 62 pour assurer l'étanchéité du joint. A son autre extrémité, le cylindre bO est vissé et soudé sur le manchon 9 comme in- diqué en 63 et repose contre la plaque métallique 7.
Par ce montage, le cylindre 60 fait partie de la chemise de circu- lation de fluide pour le refroidissement de l'anode 2 tout en assurant le support mécanique de l'anode dans la structure générale de la lampe.
Entre le cylindre 60 et l'anode 2 est inséré un autre cylindre 64 constituant un déflecteur pour le système de circulation du fluide de refroidissement. Ce cylindre dé- flecteur 64 est resserré à sa base en 65 et est soudé comme indique en 66, sur une portion centrale en manchon 67 de la plaque métallique 7. Cette portion en manchon est ouverte de manière à constituer un passage pour le fuide de refroidis- sement de l'anode. La plaque métallique 7 est percée en un autre emplacement 68 entre le cylindre 60 et l'extrémité 65 du cylindre 64 pour assurer un autre passage au fluide de refroidissement.
'anode est électriquement reliée à la plaque mé- tallique 7 au moyen de tresses telles que b9 passant à l'in- térieur de la portée resserrée du manchon 64 et soudées à l'intérieur de la portion en manchon 67 de la plaque 7.
Sur cette plaque 1 extérieurement à la lampe est fixé, au moyen de boulons tels que 70 un bloc évidé 71 pour .L'amenée et le retrait du fluide de refroidissement. Ce bloc 71 comporte un canal d'amenée du fluide 72 conduisant au manchon 67 de la plaque 7 et une chambre de circulation du fluide 73 pourvue d'un canal de sortie du fluide non représenté.
Avec une telle disposition, un fluide de refroidissement sous pression peut être amené à circuler le long de la surface de
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l'anode 2 et à refroidir cette anode jusqu'à une température désirée. Un doit noter que le joint entre le manchon 9 et l'enveloppe protectrice 1 est en même temps refroidi.
Des écrans cylindriques 74 pour l'extrémité d'anode ouverte et 75 pour l'ensemble des connexions d'amenée des autres électrodes sont également prévues dans la structure.
On doit noter qu'une telle structure d'anode permet de raccourcir les connexions et de diminuer les surfaces d'électrodes en regard en addition aux avantages assurés à ce point de vue par la structure générale d'une lampe à dé- charge suivant l'invention.
11 est clair cependant que la structure d'anode représentée pourrait être modifiée sans sortir du domaine de l'invention. far exemple, 1"anode pourrait être du type clas- sique d'anode tubulaire faisant partie de la paroi et reliée à ses deux extrémités à des portions isolantes de l'enveloppe portant des scellements d'extrémité métalliques servant de connexions de sortie à deux électrodes du dispositif, les connexions de sortie des autres électrodes passant par des traversées isolantes de ces scellements métalliques.
Egalement, l'invention n'est pas limitée aux lampes tétrodes comme décrit à titre d'illustration mais est au contraire susceptible de recevoir des applications avantageuses pour des lampes de tout nombre d'électrodes désiré, simples ou multiples. Pour une lampe triode également, il peut être avantageux de prévoir un écran tel que celui constitué par .La plaque 8 dans la lampe représentée qui puisse se prolonger de manière désirée sans discontinuité électrique à l'extérieur de la lampe, les connexions de cathode et de grille de commande sortant par exemple à travers cet écran qui ne serait pas relié à une électrode de la lampe.