Brevet FR2017973A1 — publié le 19700529

La présente invention concerne les dispositifs à conduc tibilité asymétrique et a pour but d'apporter une solution au problème de leur réalisation. Elle est matérialisée dans un dispositif à conductibilité asymétrique comportant un élément à conductibilité asymétrique dont une région est séparée par une certaine distance d'un contact électrique associé auquel elle n'est reliée électriquement que par l'intermédiaire d'un matériau liquide conducteur de lté- lectricité et de la chaleur. Par l'expression "matériau liquide", on entend un matériau dont le volume est parfaitement défini mais dont la forme n'est pas définie autrement que par les pièces qui le maintiennent en place. L'élément peut comporter sur ses faces opposées des régions dont chacune n'est séparée de celui des contacts électri- ques associés qui lui correspond et avec lequel elle est connec- tée électriquement que par l'intermédiaire d'un matériau liquide conducteur de l'électricité et de la chaleur. Be matériau peut être un métal et peut être par exemple du mercure auquel on a ajouté du thallium et (ou) de l'indium. L'élément peut se présenter sous la forme d'une pastille, la région prévue s'étendant vers l'intérieur de l'élément à partir de l'une des faces principales de la. pastille, ou bien les régions prévues s'étendant vers l'intérieur de l'élément à partir de chacune des faces opposées de la pastille, cette pastille étant logée dans un cylindre comportant sur sa paroi interne un épaulement ou une bride sur lequel s'appuie l'élément, le cylindre entourant au moins en partie le matériau liquide. Be contact électrique ou chacun des contacts électriques peut alors être constitué par un piston logé dans le cylindre. Be cylindre peut luiswme être constitué par matériau isolant du point de vue électrique, ou bien l'élément peut etre isolé électriquement par rapport au cylindre. 'l'épaulement peut être annulaire, une zone ou une surface périphérique de la pastille s'appliquant alors contre 1' épaulement0 Lorsque élément se présente sous la forme d'une pastille, comme indiqué précédemment, celle-ci et le matériau liquide peuvent être maintenus en place par un composé entourant la pastille. Be composé peut également servir à maintenir la pastille en place par rapport au contact électrique ou à chacun de ceux-ci. 'l'un des contacts peut être- rendu solidaire d'un conducteur souple pouvant traverser un boiter entourant l'élément et en être isolé électriquement. L'un des contacts peut être connecté électriquement à une partie formant embase du boîtier entourant le contact et, dans ce cas, peut êtr-e constitué par un métal différent du matériau constituant ltembase du boîtier. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple, en se référant au déssin annexé dont la figure unique est une vue en coupe du dispositif selon l'inventiôn. Si l'on se réfère maintenant à la figure, le dispositif comprend-un boîtier 1 en deux parties, dont l'une constitue une embase 2 et dont l'autre constitue un couvercle 3 réuni de fac on hermétique à l'embase au niveau de sa périphérie. On a-encastré dans l'embase 2 un premier contact 4 qui peut être constitué par du molybdène ou de l'acier, alors que l'embase elle-même est constituée par un matériau tel que du cuivre présentant une conductibilité élevée en ce qui concerne la chaleur et- l'électricité. On a placé également dans le boîtier un second contact 5 connecté à un- conducteur souple 6 qui traverse le couvercle 3 et qui en est isolé par un anneau 7 constitué par une matière céramique et incorporé dans le couvercle 3. On a placé entre les deux contacts 4 et 5, mais à une certaine distance de chacun de ceux-ci, une pastille 8 en un matériau à~conductibilité asymétrique tel que du silicium, transversalement à laquelle s'détend une jonction de type P-N (non re présentée) de façon à obtenir une région présentant une conduc tibilité d'un prenier type s'étendant vers l'intérieur de la pastille 8 à partir de sa face principale supérieure (sur la figure) et une région présentant une conductibilité de type opposé s'étendant vers l'intérieur de la pastille à partir de sa face principale inférieure (sur-la figure). Entre les -contacts 4 et 5 et la région associée de-la pastille 8, on prévoit un métal liquide occupant respectivement les zones désignées par 9 et 0. Ce métal liquide est essentiellement constitué par du mercure auquel on a ajouté du thallium et de l'indium,afin de lui communiquer une viscosité suffisante pour qu'il ne s'échappe pas facilement des zones situées entre la pastille et es contacts 4 et 5. Pour maintenir la pastille et le métal liquide en place par rapport aux contacts 4 et 5, ceux-ci, la pastille et le métal liquide sont tous maintenus en position par un anneau constitué par un composé Il isolant du point de vue électrique, qui adhère au contact 5, à la pastille 8 et à l'embase 2o Be métal liquide présent dans les zones 9 et 10 fournit, comme cela est visible, l'unique connexion électrique existant entre la région correspondante de la pastille 8 et celui des contacts 4 et 5 qui est voisin, mais une telle connexion électrique est encore améliorée par un ressort 12 de faible puis sance, qui applique respectivement les contacts 4 et 5, le métal liquide placé dans les zones 9 et 10 ainsi que les faces principales de la pastille 8 les uns contre les autres. Au lieu de l'agencement constitué par les éléments 4, 5, 8, 9, 10, Il décrits ci-dessus, la pastille peut être montée dans un cylindre constitué par un matériau isolant du point de vue électrique, ce cylindre comportant un épaulement ou une bride interne sur laquelle s'appuie l'élément conducteur 6 et fermé à chacune dellses extrémités par un piston entre l'extrémité duquel et la face principale voisine de la pastille le métal liquide est prisonnier. Dans ce cas, les pistons constituent les contacts 4 et 5. On peut prévoir des organes élastiques pour appliquerélastiquement les pièces les unes contre les autres et les mettre en contact électrique. 'le métal liquide peut présenter une viscosité telle que les organes destinés à le maintenir en position ne sont pas nécessaires. Particulièrement, lorsque l'élément à conductibilité asymétrique se présente sous la forme d'une pastille, il peut ne pas être muni des plaquettes de support classiques, le métal liquide s'appliquant alors directement contre la région correspondante de l'élément. Des modifications peuvent être apportées au mode de réalisation décrit, dans le domaine des équivalences techniques, sans s'écarter de l'invention0 REVENDICBTIONS 1. Dispositif à conductibilité asymétrique, caractérisé en ce qu'il comprend un élément à conductibilité asymétrique dont une région est séparée par une certaine distance d'un contact électrique associé auquel elle n'est reliée électriquement que par l'intermédiaire d'un matériau liquide conducteur de l'électricité et de la chaleur. 2. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément comporte sur ses faces opposées des régions dont chacune n'est séparée de celui des contacts électriques associés qui lui correspond et avec lequel elle est connectée électriquement que par l'intermédiaire d'un matériau liquide conducteur de l'électricité et de la chaleur. 3. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que le matériau est un métal. 4o Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que le métal est du mercure. 5. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 4, caractérisé en ce que du thallium est ajouté au mercure. 6. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que de l'indium est ajouté au mercure. 7. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément se présente sous la forme d'une pastille, la région prévue s'étendant vers l'intérieur de l'élément à partir de l'une des faces principales de la pastille ou bien les régions prévues s'étendant vers l'intérieur de l'élément à partir de chacune des faces opposées de la pastille, cette pastille étant logée dans un cylindre comportant sur sa paroi interne un épaulement ou une bride sur lequel s'appuie l'élément, le cylindre entourant au moins en partie le matériau liquide. 8. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 7, caractérisé en ce que le contact électrique ou chacun des contacts électriques est constitué par un piston placé dans le cylindre. 9. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 8, caractérisé en ce que le cylindre est constitué lui-meme par un matériau isolant du point de vue électrique. 10. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 9, caractérisé en ce que l'épaulement est annulaire, une zone ou surface périphérique de la pastille s'appliquant sur cet épaulement. 14. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'é- lément se présente sous la forme-d'une pastille, la région prévue s'étendant vers l'intérieur de cette pastille à partir de l'une de ses faces principales ou bien les régions prévues s'étendant vers l'intérieur de cette pastille à partir de chacune des faces opposées de celle-ci, la pastille et le matériau liquide étant maintenus en place par un composé entourant la pastille. 12 Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication il, caractérisé en ce que le composé sert également à maintenir la pastille par rapport au contact électrique ou à chacun de ces contacts. 13. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant la revendication 12, caractérisé en ce que l'un des contacts est rendu solidaire d'un conducteur souple traversant un boîtier entoir- rant l'élément et'en étant isolé électriquement. 14. Dispositif à conductibilité asymétrique suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contact ou l'un des contacts est connecté électriquement à une partie formant l'embase du boîtier entourant le contact. 15. Dispositif à conductibilité asymétrique suant la revendication 14, caractérisé en ce que le contact est constitué par un métal différent du matériau constituant I'embase du boîtiers