Brevet FR2009749A1 — publié le 19700206

i 2009749 La présente invention concerne un tube à décharge comportant au moins une électrode non émissive dont au moins la surface est en nickel. L'invention concerne notamment un tube redresseur pour hautes tensions muni d'une anode en 5 fer nickelé. On sait que lors d'un chauffage, le nickel associé à des oxydes émissifs présente une bonne émission primaire. De ce fait, une cathode comporte généralement un support en nickel pour la couche émissive. 10 Des électrodes "froides", telles que les écrans et les anodes sont généralement réalisées en fer nickelé du fait que ce matériau est non seulement bon marôhé mais également convenablement usinable, ce qui est important pour les anodes destinées à des tensions très élevées, du fait que dans ce 15 cas les bords doivent être roulés afin d'éviter le risque d'effluves. Lors d'une telle opération le molybdène et les autres matériaux de ce genre suscitent de grandes difficultés provoquées par leur dureté.. L'utilisation de matériau dont la surface est en 20 nickel, tel que du fer nickelé5 présente cependant l'inconvénient que si, pendant la fabrication ou en fonctionnement5 du matériau émissif 'de la cathode se dépose sur une électrode froide, cette dernière devient émissive, ce qui peut se traduire par le claquage du tube, la fusion de la cathode et 25 un court-circuit pouvant avoir des conséquences désastreuses surtout si on a affaire à des tensions élevées. Par le brevet américain n° 3«070«721 il est connu d'appliquer sur une anode en cuivre, constituant une partie de la paroi du tube, une couche en or empêchant l'émission 30 précitée» Afin d'éviter xm alliage de l'or.avec le cuivre et, de ce fait, l'inactivité de la couche d'or, on applique une couche intermédiaire en nickel empêchant la diffusion de l'or dans le cuivre. La couche d'or doit donc être maintenu*,> Suivant le brevet américain n° 698 Suivant le brevet britannique n° 646»015 » une couche d'or convenablement conductrice est appliquée sur une anode 40 en fer nickelé, eu égard à l'effet de peau» C'est aussi pour BAD ORIGINAL 69 17778 2 2009749 cette raison que la couche d'or doit être maintenue. Le fait que l'or supprime l'émission est donc connu en soi. Toutefois, on prend toujours soin que la couche d'or soit maintenue comme telle. D'une façon générale, on s'attend 5 à ce qu'un alliage de l'or avec le matériau sous-jacent redonne un pouvoir émissif à une anode mise en cause. Etant donné qu'à une température de 600°C, l'or entre assez rapidement en solution avec le nickel ou forme un alliage avec ce métal, il est donc nécessaire de faire en sorte que, 10 lors du dégazage des tubes connus, la température de l'électrode dorée reste bien au-dessous de ladite température. Toutefois, ^ le dégazage prend alors beaucoup de temps. D'une façon générale, la température de dégazage est comprise entre environ 820°C et 85O°0. A une température aussi élevée, la couche 15 d'or disparaît entièrement dans la couche de nickel et son effet anti-émissif est perdu. Si l'on choisit comme support pour 3a couche d'or un métal tel que le molybdène, l'or ne se dissout pas, il est vrai, mais si l'électrode atteint en fonctionnement une tempé-20 rature élevée, il se peut que l'or s'évapore et que la cathode soit contaminée. On peut remédier entièrement auxdits inconvénients, tout en maintenant les avantages, notamment la suppression de l'émission, la non évaporation de l'or et la facilité de 25 l'usinage des électrodes, en recourant au procédé conforme à 11 invention, selon lequel une électrode non destinée à l'émission d'électrons, qui est au moins superficiellement en nickel et dont au moins la surface opposée à la cathode est recouverte, d'une façon connue en soi, d'une couche d'or, est chauffée 30 pendant l'évacuation et le dégazage du tube à une température d'au maximum 800°C, ce qui a pour effet que l'or se dissout entièrement dans le nickel mais que son effet anti-émissif reste maiatenu." Des essais ont montré qu'à la température de déga-35 zage usuelle, à laquelle l'électrode est chauffée à environ 825°C, l'or disparaît si rapidement et si profondément dans le nickel que l'effet de la suppression d'émission diminue fortement et disparaît pendant un dégazage à une température de 850°C. En revanche, après évacuation à une température de 780°C 40 cet effet est entier., bien que la couche d'or se dissolve bad original 69 17778 2009749 • entièrement dans le nickel. Après le chauffage à la température de 780°C, l'électrode a acquis la couleur "blanche du nickel dans lequel l'or n'est plus visible. La présence -de l'or ne peut être prouvée qu'à l'aide de moyens spéciaux, 5 tels que l'analyse spectro-chimique. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 représente en coupe longitudinale un 10 tube redresseur destiné à une tension élevée, muni d'une anode conforme à l'invention. La figure 2 représente une partie A de la paroi de l'anode avant le dégazage du tube. Le tube montré par la figure 1 comporte une enveloppe 15 en verre 1, des fils d'alimentation 2 pour le filament et une cathode 3- L'anode 4 est en fer nickelé 6. Sur là couche en nickel 7 est appliquée une couche en or 8 (voir la figure 2). L'or 8 se dissout dans le nickel 7 Par dégazage à une température de 20 780°0 pendant 100 à 110 secondes. La couche d'or initiale 8 est plus mince que 1 . Aussi disparaît-elle entièrement dans la couche en nickel. Toutefois, il s'avère que l'effet de la suppression d'émission de l'or est parfaitement maintenu si le dégazage se fait à une température d'au maximum 800°C. 25 L'anode 4 est fixée dans la paroi du tube 1 à l'aide d'un organe d'alimentation de courant tubulaire 5 constitué par un alliage de fer-chrome oxydé. Le conducteur 5 peut être préalablement fixé sur l'ano-de 4. Les anodes sont traitées d'une façon connue en soi de 30 façon à aquérir une couche en or, dont l'épaisseur est inférieure à 1 , par exemple., à l'aide d'un bain contenant du cyanure de potassium-or et de l'ammoniaque, produit connu dans le commerce sous la dénomination "Atomex". Il s'avère que la surface oxydée du conducteur 5 n'absorbe pas l'or, ce 35 qui rend son nettoyage superflu. Des mesures ont prouvé que lorsqu'on utilise une diode à haute tension avec une anode en fer nickelé, qui est chauffée à une température de 760°G par chauffage haute fréquence, alors qu'une tension inverse de 200 V est appliquée entre la i 40 cathode et l'anode (anode négative), l'anode emet un courant 69 17778 4 2009749 de 25 mA. si elle n ' est pas traitée avec de 11 or. Dans le cas d'une anode dorée dégazée à une température de 780°C, dégazage lors duquel l'or se dissout dans le nickel ou forme un alliage avec ce métal, il s'avère que dans les mêmes circons-5 tances, l'anode n'émet qu'un courant de quelques microampères, généralement inférieur à De plus, l'or contenu dans la surface de l'anode ne s'évapore pas, de sorte qu'il ne se produit aucune contamination de la cathode. La température à laquelle se dissout l'or contenu dans 10 le nickel s'avère critique au-dessus de 800°C. D'essais dits de court-circuit pour lesquels un redresseur destiné aux tensions comprises entre 25 et 50 kV, muni d'un tube à diodes est court-circuité jusqu'à ce que l'anode dudit tube ait atteint une température de 600°C, après quoi le court-circuit 15 est supprimé, il ressort que dans le cas d'anodes en fer nickelé non traitées avec " l'or, l'émission de l'anode est tellement intense que la cathode se fond. Le rebut est de 100 %, Un grand nombre d'anodes dorées fournissent les résultats suivants qui dépendent de la température à laquelle se dissout 20 l'ôr contenu dans la couche de nickel constituant l'anode. Or dissous à : 780°C 800°C 815°C 850°C Rebut au cours de l'essai de. court-circuit : 0 % 0 % 30 % 100 % Eu égard aux impuretés se produisant pendant la déter-25 mination de la température en fabrication, la température de 800°C constitue donc la température de dégazage maximale admissible. Il s'avère que dans le cas d'un dégazage à 780°C, on peut maintenir la durée usuelle de 100 à 110 sec. utilisée généralement pendant le dégazage à une température de 825°C. 30 II en ressort que pour mettre en oeuvre l'invention, le temps de révolution du manège agencé pour une température de pompage de 825°C ne doit être modifié. Bien que le présent mémoire ne décrive qu'un seul exemple de réalisation, il est évident que l'invention peut 35 également être appliquée à d'autres cas pour lesquels une émission indésirée dsélectrodes non destinées à l'émission d'électrons ou d3autres surfaces en nickel doit être supprimée, par exemple dans le cas de plaques de concentration utilisées dans les pentodes, dans le cas d'anodes utilisées dans les 40 tubes à rayons X etc» 69 17778 5 2009749 REVENDICATIONS 1.- Procédé permettant de réaliser un tube à décharge électrique comportant au moins une électrode non émissive constituée au moins superficiellement par du nickel, dont 5 au moins la surface opposée à la cathode est recouverte, d'une façon connue en soi, d'une couche d'or-, caractérisé en ce que lors de l'évacuation et du dégazage du tube, l'électrode est chauffée à une température d'au maximum 800°C. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé es ce 10 que l'électrode est recouverte d'une couche d'or dont l'épaisseur est inférieure à 1 et en ce qu'elle est chauffée à une température de 780°C pendant 100 à 110 secondes, lors de l'évacuation du tube» 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé 15 en ce que l'épaisseur de la couche sous-jacente en nickel est as aoins 10 fois plus forte que celle de la couche en or. 4-.- Procédé selon les revendications i* 2, 3, caractérisé en ce que l'application de la couche d'or s*effectue dans un tambour à l'aide d'un bain contenant du cyaaure de 20 potassium-or et de l'ammoniaque, comme par exemple celle qui est connue dans le commerce sous la dénomination 5.- Tube à décharge électrique, noteznnent ua tube re-âx&fâpur, approprié aux tensions supérieures à 20 kV, muni d*uae électrode réalisée par Xa mise en oeuvre du proeédé 25 selon les revendications 1, 2, 3 ou 4-. bad original