Brevet FR2002107A1 — publié le 19691003

La prisent* invention,concerne un système d'émission d1électrons pour des tubes à rayons cathodiques de récepteurs de télévision, comportant une cathode maintenue par un isolateur situé dans l'électrode de commande entourant la cathode. Des cathodes à chauffage direct et indirect sont uti-5 lisées pour les tubes à rayons cathodiques des récepteurs de télévision. Les cathodes à chauffage indirect présentent l'inconvénient majeur d'avoir un coût de production élevé, leur fabrication étant rendue vraiment difficile par leur très petite taille. Le revêtement de telles cathodes avec une composition oxydée s'avère également difficile à réaliser, étant donné que les 10 compositions oxydées appliquées à la cathode à chauffage indirect n'y adhérent pas suffisamment en raison de la petite taille de la cathode et s'écaillent donc facilement. Se plus, toutes les cathodes connues, à chauffage direct ou indirect, pour tubes à rayons cathodiques de récepteurs de télévision, ont une 15 période de chauffage excessivement longue, si bien que le son et l'image ne se manifestent pas au même instant après la mise en marche. La transistorisation accrue des récepteurs de télévision a mis en lumière cet inconvénient •t a fortement augmenté les besoins d'un tube à rayons cathodiques qui, incorporé dans un récepteur de télévision, permette à ce dernier de reproduire 20 l'image aussi bien que le son immédiatement après la mise sous tension. Un objet de la présente invention est donc la réalisation d'une cathode pour tubes à rayons cathodiques, dont le temps de chauffage est si court que, lorsque le tube eBt incorporé dans un récepteur de télévision transistorisé, ce dernier, après la mise sous tension, commence la reproduc-25 tion des images à l'instant où. débute la reproduction du son. Un autre objet de l'invention est d'éliminer les difficultés techniques citées précédemment que pose la fabrication des cathodes connues et de réaliser une cathode moins onéreuse que les cathodes de fabrication antérieure. Conformément à la présente invention, ces objets sont atteints 30 dans un système d'émission d'électrons pour des tubes à rayons cathodiques de récepteurs de télévision, comportant une cathode maintenue par un isolateur situé dans l'électrode de commande entourant la cathode, en munissant l'isolateur de deux moyens d'entrée du courant électrique situés sur un diamètre de l'électrode de commande et connectés électriquement par un ruban 35 de chauffage monté radialement, ledit ruban supportant, sous l'ouverture de l'électrode de commande, un corps sintérisé contenant une grande proportion d'une composition émissive de type connu. Il est avantageux que le corps sintérisé soit fait d'une poudre de nickel et présente une porosité d'environ 40 à 50 t* En corps sintérisé d'une surface de 0,2 à 0,5 mm et d'une épais-40 seur de 0,2 mm est adéquat. Pour le ruban de chauffage, une longueur de 5 à 69 03587 2 2002107 9 mm, une largeur de 0,1 à 0,4 ■» et une épaisseur de 0,025 À 0,1 m sont des dimensions qui se sont avérées convenables* Selon une autre caractéristique de l'invention, des ressorts, par exemple en titane, sont prévus entre les moyens d'entrée du courant d'ali— 5 œentation et le ruban de chauffage, la contrainte élastique exercée à froid par ces ressorts étant telle que les changements de longueur du ruban de chauffage, dus à la dilatation et à la contraction thermiques, sont compensés. Le ruban de chauffage peut avoir une stabilité thermique de l'ordre de /> 15 kg/aim et au-dessus, à des températures comprises entre 700 et 800° C, 10 ce qui correspond, par exemple, au rhénium, aux alliages de tungstène-molybdène ou de rhénium—molybdène, ou aux composés de tungstène et de nickel. Les ressorts peuvent également servir de moyens d'entrée du courant d'alimentation. Il peut aussi être intéressant de rendre le ruban de chauffage convexe, vu de l'électrode de commande. Se même, il peut être avantageux d'uti-15 liser le ruban de chauffage lui-même comme moyens d'entrée du courant d'alimentation. Enfin, l'utilisation de rivets creux comme moyens d'entrée s'avère convenable. Selon une autre caractéristique de l'invention, le ruban de chauffage est fait dans un matériau de résistance ohmique spécifique relativement 20 élevée, comme des alliages de nickel, de préférence des alliages de nickel-chrome (20 à 30 % de chrome) ou des alliages fer-molybdène-nickel. Le système de l'invention a l'avantage de comporter une courte période de chauffage, si bien que les récepteurs de télévision dont les tubes à rayons cathodiques sont équipés de telles cathodes, sont capables de com-25 mencer la reproduction des images et du son au même instant après leur mise sous tension. Le système d'émission de l'invention présente également l'avantage de pouvoir être fabriqué de façon relativement simple et donc à moindre coût. Un autre avantage du présent système est que la distance entre la surface de la cathode et l'électrode de commande peut être contrôlée avec 30 précision. De plus, l'invention supprime la nécessité de recouvrir la catho-r-de d'une composition émissive, si bien que les défauts habituellement constatés avec de telles cathodes, comme une faible adhésion et l'écaillement du revêtement, sont évités. L'invention Bera mieux comprise à la lecture de la description qui 35 suivre, faite à titre d'exemple non limitatif en se reportant aux figures annexées qui représentent : — les figures 1a et 1b, respectivement une vue en coupe et une vue en plan d'une réalisation d'un système conforme à l'invention | - les figures 2a et 2b, respectivement une vue en coupe et une vue 40 en plan d'une variante de réalisation du système ; 69 03587 3 2002107 — las figures 3a et 3b, respectivement une vue en coupe et une vue •n plan d'une autre variante de réalisation. On va commencer la description en se reportant aux figures 1a et 1"b qui représentent une première réalisation du système de l'invention, dans 5 laquelle 11 isolateur 2 est fixé dans le cylindre de Wehnelt 1 au moyen de la monture 3. L'isolateur 2, qui comporte une saillie centrale cylindrique 2a dirigée ver» l'ouverture du cylindre de Wehnelt, porte les rivets creux 4. Des ressorts 6, en molybdène par exemple, sont fixés à une extrémité aux rivets creux 4* L'autre extrémité de chaque ressort est attachée, au moyen 10 d'une pièce intermédiaire 7, à une extrémité d'un ruban de chauffage 8. lu-dessous de l'ouverture 9 du cylindre de Wehnelt, un corps sintérisé 10 contenant une forte concentration d'une composition émissive, est monté sur le ruban de chauffage 8. Les ressorts 6 sont fixés rigidement aux rivets creux 4 et ont, à froid, une contrainte telle que pendant le chauffage, le léger 15 espace de 80 à 100 ji existant entre le corps sintérisé et le cylindre de Wehnelt, est maintenu. Si les extrémités du ruban de chauffage étaient montées rigidement, l'allongement du ruban par dilatation thermique viendrait modifier substantiellement l'espace entre le cylindre de Wehnelt et la surface du corps sintérisé, en raison de la flèche que présenterait le ruban. 20 Un tel allongement est compensé par les ressorts, car ils sont adaptés pour exercer une force de traction sur le ruban lorsqu'il est chauffé et maintiennent donc le ruban•constamment rectiligne. Le ruban de chauffage et le corps sintérisé sont tels qu'à un potentiel de chauffage d'environ 0,5 à 0,8 T., selon le type de tube, la cathode a une température de fonctionne-25 ment d'environ 750° C. Le ruban de chauffage a, par exemple, pour une longueur de 7»5 mie épaisseur de 0,04 mm et une largeur de 0,3 mm. Une réalisation légèrement différente est représentée sur les figures 2a. et 2b, les parties identiques ayant les mêmes références numériques que sur les figures 1a et 1b. Dans cette réalisation, la monture 3 pour fi-30 xer l'isolateur dans le cylindre de Wehnelt eBt omise, le montage de l'isolateur b'effectuant au moyen des dentelures 3a. De plus, la saillie 2a de l'isolateur est omise et le ruban de chauffage 10 est maintenu en place par des ressorts 6 en forme d'équerre, en titane par exemple. Le courant d'alimentation passe par les rivets 4 qui servent également à maintenir les ressorts 35 en équerre 6. Ces derniers peuvent aussi être connectés rigidement à l'isolateur par cohérence. Cependant, si ce mode de connexion est utilisé, on doit prendre des'précautions pour assurer que les ressorts soient contraints à froid de manière à maintenir le corps sintérisé dans une position prédéterminée quand le ruban est chauffé, pour conserver avec précision le petit in— 40 tervalle prédéterminé entre la cathode et le Wehnelt. Le courant passe 69 03587 4 2002107 directement à travers les ressorts 6 fixés par cohérence, ou à travers les rivets 4, selon le cas. Pour la dernière réalisation représentée sur les figures 3a et 3b, on conserve à nouveau les mêmes références numériques pour les parties in— 5 changées. Cette fois, le ruban àe chauffage 8 est monté directement sur l'isolateur 2 auquel il est fixé rigidement par soudage dans un rivet creux 4» Pour éviter que le ruban se mette en place contre les rivets à différentes positions en fournissant ainsi différentes températures de cathode, les cavités des rivets sont remplies de magnésium, par exemple. Puisque, dans ce 10 cas, aucune force de traction n'est appliquée au ruban de chauffage par des ressorts, il est préférable d'utiliser pour le ruban un matériau de stabilité thermique inférieure, mais de résistance ohmique spécifique plus élevée. Des exemples de tels matériaux de grande résistance ohmique sont donnés par les alliages de nickel. Cette résistance ohmique élevée permet, sans nuire 15 de façon importante à la capacité de chauffage, de donner au ruban une section plus grande (par exemple 0,3 x 0,05 ma) ce qui augmente considérablement la durée de vie normale de la cathode. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent 20 être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention^ 69 03587 5 2002107 ■ RE7ENUICATIOWS 1, Système d'émission d'électrons pour des tubes à rayons cathodiques de récepteurs de télévision, comprenant une cathode maintenue par un isolateur situé dans l'électrode de commande entourant ladite cathode, caractérisé par le fait que ledit isolateur est muni de deux moyens d'entrée 5 du courant électrique d'alimentation, situés sur un diamètre de l'électrode de commande et électriquement connectés par un ruban de chauffage monté ra-dialement, ledit ruban supportant, au-dessous de l'ouverture de ladite électrode de commande, un corps sintérisé contenant une grande concentration d'une composition émissive connue. 10 2. Système d'émission d'électrons conforme à la première revendi cation, caractérisé par le fait que ledit corps sintérisé est fabriqué à partir d'une poudre de nickel et présente une porosité d'environ 40 à 50 $. 3. Système d'émission d'électrons conforme à la première revendication, caractérisé par le fait que ledit corps sintérisé occupe une surface 2 15 de 0,2 à 0,5 mm et a une epaisseur d'environ 0,2 mm. 4. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit ruban de chauffage a approximativement une longueur de 5 à 9 mm, une épaisseur de 0,025 à 0,1 mm et une largeur de 0,1 à 0,4 mm. 20 5. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'entre lesdits moyens d'entrée de l'alimentation et le ruban de chauffage sont prévus des ressorts faits, par exemple, de molybdène ou de titane, lesdits ressorts présentant à froid une contrainte élastique telle qu'ils compensent les changements de longueur du ruban 25 de chauffage dûs à la dilatation et à la contraction thermiques. 6. Système d'émission d'électrons conforme à la cinquième revendication, caractérisé par le fait que le matériau dudit ruban de chauffage a 2 une stabilité thermique de l'ordre de 15 kgp/mm et au-dessus, à des températures comprises entre 700 et 800°, comme c'est le cas par exemple du rhé- 30 nium, des alliages de tungstène-molybdène ou de rhénium-molybdène, ou des composés de tungstène et de nickel. 7. Système d'émission d'électrons conforme à la cinquième revendication, caractérisé par le fait crue lesdits ressorts servent également de moyens d'entrée du courant d'alimentation. 35 8» Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que ledit ruban de chauffage connectant lesdits moyens d'entrée du courant est incurvé en direction de ladite électrode de commande. 9. Système d'émission d'électrons conforme à la huitième 69 03587 6 2002107 revendication, caractérisé par le fait que ledit ruban de chauffage lui—même comporte lesdits moyens d'entrée du courant. 10. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 1 à 6 et 8,9> caractérisé par le fait que lesdits moyens d'entrée du courant sont 5 des rivets creux. 11. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 8 ou 9, caractérisé par le fait que ledit ruban de chauffage est fait dans un matériau ayant une résistance ohmique spécifique relativement grande, comme les alliages de nickel, de préférence les alliages de nickel-chrome (20 à 10 30 % de chrome) ou des alliages de fer-molybdène-nickel, de tels matériaux ayant aussi une grande stabilité thermique. 12. Système d'émission d'électrons conforme à la onzième revendication, caractérisé pair le fait que ledit ruban est soumis à une force de traction définie dont la valeur est comprise entre 0,5 et 3 g selon la durée 15 de vie technologique du ruban. 13. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 11 et 12, caractérisé par le fait que la couche émissive est un disque ou une feuille de matériau cathodique d'épaisseur 50 à 150yu, le montage de ladite couche sur ledit ruban de chauffage étant effectué par soudage de 20 manière telle que l'alliage ou la diffusion .des deux matériaux soudés ne s'effectue pas ou d'une façon négligeable. 14. Système d'émission d'électrons conforme à la dixième revendication, caractérisé par le fait que lesdits rivets creux sont formés mécaniquement ou traités chimiquement pour les empêcher de tourner, ou bien, à la 25 place desdits rivets creux, un matériau solide de forme adéquate est utilisé. 15. Système d'émission d'électrons conforme aux revendications 1 à 6» 8, 9, 11 à 13, caractérisé par le fait que ledit isolateur est pourvu d'une gorge pour loger ledit ruban, ladite gorge servant également à définir l'intervalle entre la cathode et l'électrode de commande. 30 16. Système d'émission d'électrons conforme à la quinzième reven dication, caractérisé par le fait que ledit intervalle entre la cathode et l'électrode de commande est défini par un ou plusieurs anneaux d'écartement. 17. Système d'émission d'électrons conforme à la cinquième revendication, caractérisé par le fait que lesdits ressorts sont bimétalliques de 35 façon à parfaire la compensation de la dilatation thermique.