Brevet FR2059598A1 — publié le 19710604

L'invention concerne un tube émetteur à grille de commande , à forte amplification de puissance du type bsam-powar, constitué par une anode creuse extérieure massive, et en particulier refroidie, à l'intérieur de laquelle sont montées coaxialement les 5 autres électrodes, exécutées en général sous forme d'électrodes cylindriques, à savoir la cathode, la grille de commande et l'électrode de focalisation. Dans les tubes émetteurs à grille de commande à forte amplification de puissance, l'électrode de commande - qui est, dans 10 la plupart des cas de la pratique, la grille située au voisinage immédiat de la cathode et appelée en général grille de commande -ne doit pas être touchée par le faisceau électronique à contrôler. Dans les tubes à grille de commande classiques, il faut, pour obtenir cet effet lors du réglage, que le potentiel de la grille soit 15 inférieur ou tout au plus égal au potentiel de la cathode qui émet les électrons. _ _ . Le problème, que l'invention se propose de résoudre, consiste à réaliser une géométrie de tube, techniquement simple, qui empêche l'impact des électrons sur la grille de commande con-20 formément à la condition précitée et, en même temps, supprime les frais additionnels relatifs à la grille-écran nécessaire lorsqu'il s'agit d'une tétrode, ainsi qu'à l'alimentation additionnelle en courant nécessaire à cet effet. Ce résultat est obtenu suivant l'invention dans un tube 25 émetteur à grille de commande à forte amplification de puissance du type défini ci-dessus, grâce au fait qu'il est prévu, à titre d'électrode commune de focalisation, un cylindre creux central qui présente des nervures dirigées axialeraent, par èxemple à la manière d'une roue dentée délimitant des nervures intermédiaires dans les-30 quelles sont disposées des bandes étroites dé tôle chauffées directement, formant éléments individuels de la cathode subdivisée, tandis qu'en face des nervures sont placés par exemple des fils dirigés axialeraent, formant éléments individuels de l'électrode de commande, de telle sorte que les éléments individuels associés mutuellement 35 forment respectivement des systèmes individuels (systèmes de focalisation) pour des faisceaux plats dirigés radialement vers l'extérieur en direction de l'anode. Dans un tube de ce genre, il est particulièrement avantageux que les éléments cathodiques soient constitués par des bandes 40 de tôle thoriée de forme plane ou concave qui permettent, avec un 70: 30481 .2 2059598 bon rendements une température-de service élevée et txae forte charge spécifique.-Mais il est également possible d'utiliser des fils de tungstène thorié usuels. Selon une. forme, particulière d'exécution du système d'a-5 lectrodes, deux fils circulaires disposés côte à côte vers l'extérieur en direction radiale, sont associés à titre d'éléments de commande à chaque dent de l'électrode centrale de focalisation de telle façon qu'en même temps deux fils correspondant respectivement aux dents voisines sont associés à chaque rainure. 10 Contrairement à la structure jusqu'ici classique des tubess l'électrode de grille de commanda comme la cathode sont composées d'éléments individuels. Pour ce qui est des éléments individuels de l'électrode de commande, on peut utiliser aussi bien des fils usuels que des barres plates ou profilées correspondantes, 15 montées parallèlement à l'axe. De manière particulièrement favorable, les pièces de tôle mince constituant les éléments individuels de la cathode sont tendues en service individuellement et les éléments individuels de la grille de commande, par exemple les fils centralement ensemble 20 par un ressort. L'électrode de focalisation est séparée de la cathode, tant mécaniquement qu'électriquement, et elle est par ailleurs agencée de manière à pouvoir être refroidie par des moyens de refroidissement usuels. 25 Le faisceau électronique qui provient d'un élément chauf fé de la cathode est focalisé de façon à être convergent et traverse dans sa trajectoire en direction de l'anode, les éléments individuels des électrodes de commande sans que ceux-ci soient frappés par le faisceau électronique. 30 D'autres caractéristiques de l'invention seront mises en évidence dans la description qui suit d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple et représentée d'une façon purement schématique au dessin annexé. Les parties qui ne sont pas absolument nécessaires pour faire comprendre l'invention ont été 35 omises ou non représentées. On a représenté au-dessous le développement d'une partie d'une coupe transversale, perpendiculaire à l'axe du tube émetteur décrit* Sur le dessous, la référence L désigne l'électrode de 40 focalisation constituée par tm cylindre creux massif central qui 70 30481 3 2059598 est muni extérieurement de dents 2 et de rainures 3 correspondantes, par exemple à la manière d'une roue dentée. Les rainures 3 servent, avec les dents 2 respectivement voisines, d'électrodes partielles de focalis^&è^ individuelles destinées à loger 5 les éléments de cathode 4. Contrairement à l'électrode de focalisation 1 et à l'anode concentrique 5, sous forme d'électrodes massives d'un seul tenant, la cathode et l'électrode de grille sont formées d'éléments individuels. Ainsi, les éléments de la cathode sont par exemple constitués par des bandes étroites de tôle qui 10 sont disposées parallèlement à l'axe et dont la partie qui forme la surface émettrice est plane ou a une forme concave. Il est particulièrement avantageux que ces éléments cathodiques soient fabriqués à partir de tôle de tungstène thoriê façonnée en conséquence et soient chauffés en service par le passage direct de 35 courant. L'électrode de commande 6 voisine de la cathode est également constituée par des fils ou des profilés disposés parallèlement à l'axe. Les éléments individuels de l'électrode de grille s.ont disposés en face de chaque dent de l'électrode de focalisation en direction radiale, de sorte qu'à chaque élément individuel 20 de cathode soient' associés deux éléments individuels de grille voisins. Le processus de focalisation de ce système s'effectue selon le principe de la commande par charge spatiale de la manière suivante. La cathode courbe 4 produit un faisceau électronique convergent avec l'électrode de focalisation 1,2,3 qui est au 25 potentiel cathodique ou à un potentiel négatif par rapport à la cathode. Ce faisceau électronique convergent est modulé dans la zone de charge spatiale de l'électrode de commande 6, comme dans le cas d'une triode normale, avec une tension à haute fréquence. Les connexions des électrodes individuelles s'effec-30 tuent comme d'habitude par des conducteurs d'amenée en forme de disque qui sont isolés mutuellement par l'interposition de bagues de céramique appropriées, formant une partie de la paroi de l'enceinte. En position concentrique autour de l'électrode de focalisation 1, les éléments cathodiques 4 sont d'abord maintenus des deux côtés par le fait que chacun d'entre eux est tenu, en service par 35 un ressort de traction associé. Les éléments individuels 6 de l'électrode de commande sont par exemple fixés au bord d'une plaque de tôle frontale en forme de dôme et ils sont raidis en service à partir de cette extrémité par un ressort commun central, de sorte qu'il ne puisse se produire aucun court-circuit grille- 70 30481 4 2059598 cathode. Dans ces conditions, les conducteurs d * amenée de l5 électrode de commande peuvent traverser le plan des conducteurs d'amenée de la cathode, avec cet avantage particulier que la connexion de cathode constitue la base commune entre les conducteurs d'ame-5 née pour les électrodes du circuit d'entrée sur un côté et les conducteurs d'amenée pour les.électrodes du circuit de sortie sur l'autre côté, afin de permettre facilement une construction de circuit oscillant en cas de montage à cathode commune» Selon une autre forme d'exécution avantageuse, on renonce à ce passage des 10 conducteurs d'amenée de la grille de commande à travers le plan des conducteurs d'amenée de la cathode et, à la place de cela, la tension à haute fréquence parvient à la grille de commande par un conducteur disposé coaxialement à l'intérieur du tube de focalisation. 15 Dans un exemple de réalisation particulier, avec des surfaces cathodiques cintrées d'une manière correspondant à un canon de Pierce, et avec une tension appliquée de - 100 V environ à l'électrode de focalisation séparée de la cathode, on a obtenu des amplifications de puissance qui sont égales à celles que l'on 20 obtient avec les meilleures tétrodes. Mais l'avantage réside en ce qu'il est possible, avec cette disposition, de construire des triodes exceptionnellement robustes à très grande puissance qui ne le cèdent qu'à peine aux grosses tétrodes jusqu'ici utilisées en ce qui concerne l'amplification de puissance. La Grille-écran 25 compliquée et difficilement réglable, ainsi que l'alimentation de courant coûteuse dont le client doit faire les frais peuvent être évitées. Au lieu de cela, il suffit de prévoir en plus une source de tension pratiquement non chargée de - 100 V environ. 70 30481 5 2059598 R E V E H p I C à T X S S S- 1. Tube émetteur à grille de cofmnsrxde à forte amplification de puissance du type beam-power. constitué par une anode creuse extérieure massive, et notamment refroidie , à l'intérieur de laquelle sont montées coaxialerssnt les autres électrodes, exécutées en général sous forme d'électrodes cylindriques , à savoir la cathode, la grille de commande et l'électrode de focalisation, ce tube étant caractérisé par le fait qu'il est prévu, comme électrode commune de focalisation, un cylindre creux central (1) qui présente des nervures (2) dirigées axialeraent, par exemple à la manière d'une roue dentée, délimitant des rainures intermédiaires (3) dans lesquelles sont disposées des bandes étroites de tôle (4) chauffées directement, formant é lé aient s individuels de la cathode subdivisée, et en face desquelles sont placés par exemple des fils (6) dirigés axialeraent formant élé&iants individuels de l'électrode de commande, de telle sorte que les éléments individuels associés mutuellement forment respectivement des systèmes de rayonnement individuels (systèmes de focalisation) pour dss faisceaux plats dirigés radia le metit vers l'extérieur en direction de l'anode. 2. Tube émetteur à grille de commande suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que les éléments cathodiques (4) sont constitués par des bandas de tôle de fcismgstë&s thorié de forme plane ou concave (4). 3. Tube émetteur à grille de commande suivant l'ensemble des revendication 1 et 2, caractérisé par le fait que deux fils circulaires disposés côte à côte vers l'extérieur en direction radiale, sont associés à chaque dent (3) de lfélectrode centrale de focalisation (2), comme éléments de grille de commande, de telle façon qu'à chaque rainure sont également associés deux fils correspondant aux dents respectivement voisines. 4. Tube émetteur à grille de commande suivant l'une cm-des revendications 1, 2 ou 3 , caractérisé par le fait qu'en service les pièces de tôle mince qui fortnerï.t les éléments individuels de la cathode (4) sont tendtïes individuellement et les éléments individuels, par exemple les fils de la grille de commande, centra lement en commun, par un ressort. 5. Tube émetteur à grille de- commande suivant l'une des revendications 1, 2, 3 on i-, caractérisé par le fait que l'électrode de focalisation sst iso'é^ de ?.e cathode et est refroidie ^0 original ' 70 30481 2059598 par des moyens de refroidis sa Htsst ©îstérieus s. 6. Procédé pour l'exploitation du tube éasittaur suiva»£ l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5, caractérisé par le fait que le potentiel de la cathode ou un potentiel négatif par rapport à celui-ci, de - 100 V à - 1000 ¥ par exemple, est applique à l'électrode de focalisation, de sorte que même en cas de potentiel positif de grille, les faisceaux électroniques formés soient associés et rendus convergents, et qu'ils ne touchent pas l'électrode de commande » 7. Procédé pour l'exploitation du tube émetteur suivant l'une des revendications 1, 2, 3, 4 ou 5 pour l'amplification HF normale, caractérisé par le fait que 1'électrode de grille est portée au potentiel de la cathode. 8. Procédé pour l'exploitation d'un tube émetteur à grille de commande suivant les revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que, pour la focalisation des faisceaux électroniques, il est en outre appliqué un champ magnétique d'un aimant permanent, situé dans la direction de ces faisceaux. BAD ORIGINAL'