Brevet FR2088405A1 — publié le 19720107

la présente invention est relative à la fabrication de structures en nid d'abeille qui sont formées d'une multiplicité de tubes parallèles et creux et aux dispositifs qui en résultent. le terme "structure en nid d'abeille" tel qu'il est utilisé 5 ici signifie qu'une multiplicité de tubes ont été empilés et agglomérés ensemble. Ces tubes peuvent avoir n'importe quel diamètre extérieur et il n'est pas nécessaire que leur section ait une forme particulière. Des tubes ayant des diamètres extérieurs différents peuvent être empilés ei on le désire, les structures en nid d'abeille ont une gran-10 de importance comme éléments de base dans les multiplicateurs d'électrons. Mais ils trouvent également des applications en tant que : filtres à fluides ; collimateurs de gaz ; régulateurs d'écoulements ; résistances en fluidique ; dispositifs de séparation chromâtographi-ques. 15 lorsqu'elle est utilisée à la multiplication. des électrons, une structure en nid d'abeille est disposée dans une chambre à vide entre une cathode et une anode, les parois intérieures des voies de . la structure sont revêtues d'une substance capable de produire une émission d'électrons secondaires, les électrons en provenance de la 20 cathode sont introduits dans les voies intérieures de la structure au moyen d'un champ accélérateur qui s'étend jusqu'à l'anode. Ces électrons frappent les parois intérieures des voies et provoquent l'émission d'électrons secondaires qui sont accélérés par le champ électrique en direction de l'anode. Au fur et à mesure que ces élec-25 trons émis parcourent les voies, des électrons secondaires additionnels résultent des collisions successives avec les parois. Par conséquent un ou plusieurs électrons en provenance de la cathode peuvent engendrer un nombre très élevé d'électrons secondaires le long des voies de la structure en nid d'abeille. 50 Si la structure en nid d'abeille doit être un multiplicateur d'électrons efficace, il est important qu'elle-ait certaines caractéristiques. Par exemple elle doit présenter un minimum d'espaces interstitiels entre les voies successives. S'il y a des interstices, des électrons de la cathode peuvent être perdus dans ces espaces. 35 Afin que le plus grand nombre d'électrons pénètre dans les voies mul-tiplicatrices de la structure en nid d'abeille il est souhaitable que le rapport des surfaces des sections transversales ouvertes des voies multiplicatrices à la surface transversale totale de la structure soit aussi élevé que possible. Ce rapport est désigné sous le nom de rap-4-0 port de surface ouverte du multiplicateur d'électrons. De plus pour 71 16531 2 2088405 avoir une multiplication efficace, les voies doivent être essentiellement uniformes en ce qui concerne l'épaisseur, la longueur, la forme de la section dans toute la structure en nid d'abeille si l'on désire obtenir un degré uniforme de multiplication d'électrons de toutes 5 les parties de la structure. Il est important que la structure soit rigide, solide, raisonnablement résistante à la rupture. On distinguera dans ce qui suit le mot "tube" du mot "voie", le mot"tube" est utilisé pour décrire les éléments composants qui sont représentés aux figures 1 à 3 des dessins joints et qui seront décrits 10 en détail ultérieurement. Une multiplicité de tubes sont disposés côte à côte pour former un empilement. En traitant l'empilement suivant les principes.de la présente invention, l'empilement est transformé en une structure en nid d'abeille contenant une multiplicité de voies. la méthode de l'invention consiste à fondre les tubes ensem-15 ble, à éliminer les espaces interstitiels, à dilater les tubes radia-lement pour les transformer en voies. Un tube d'un empilement qui a été traité suivant les principes de l'invention est devenu une voie. De nombreuses méthodes antérieures commencent par former un empilement de tubes en verre de section circulaire. Ordinairement 20 ces tubes sont formés d'un type de verre appelé verre fusible ou bien ont au moins une enveloppe extérieure faite en un tel verre. Dans certaines méthodes, les tubes possèdent un noyau solide qui est extrait ultérieurement par un procédé chimique tel que la gravure ; autrement dit les tubes sont creux. 25 l'utilisation de tubes à noyau solide pour fabriquer des structures multiplicatrices d'électrons est très courante parce que l'existence de ces noyaux solides confère à l'ensemble une rigidité qui facilite le découpage, le meulage, le polissage de la structure en nid d'abeille, les noyaux solides sont constitués en un verre ou 30 un métal qui peut être facilement gravé et qui est retiré ultérieurement par un procédé chimique. les utilisateurs de tubes à noyau solide ont cherché à éliminer les espaces interstitiels dans l'empilement et à améliorer le rapport de surface ouverte en chauffant et pressant mécaniquement 35 de l'extérieur l'empilement de tubes pour les rapprocher les uns des autres et ainsi combler les espaces interstitiels, les noyaux solides des tubes sont très utiles au cours de cette étape de fabrication parce qu'ils empêchent les tubes de se déformer quand ils sont soumis à la pression. Il est connu que le rapport de surface ouverte 40 peut être amélioré si les tubes peuvent se dilater pendant que les 71 16531 2088405 espaces interstitiels se bouchent. On a pu amener des tubes à noyau solide et section circulaire à prendre une section hexagonale intérieurement et extérieurement par chauffage et compression comme indiqué ci-dessus. Le rapport de surface ouverte s1 en trouve amélioré. 5 Le principal inconvénient de la méthode consistant à utili ser des tubes à noyau solide réside dans le fait que le procédé chimique indispensable pour éliminer les noyaux endommage les surfaces intérieures des tubes et affaiblit sérieusement la structure. Fréquemment, le noyau n'est pas enlevé en totalité, il en résulte des 10 voies dont la surface intérieure est raboteuse et présente des obstructions. Ceci limite sérieusement l'efficacité de la structure résultante en tant que multiplicateur d'électrons parce que ces derniers sont arrêtés par les obstructions. Il arrive que le procédé chimique d'extraction affaiblit les parois des tubes et par consé-15 quent la structure tout entière. Le procédé chimique d'extraction peut encore déposer des impuretés sur les parois des voies ce qui est particulièrement indésirable pour des multiplicateurs d'électroiB. La présente invention évite tous ces problèmes en ayant recours à une nouvelle méthode pour former des structures en nid 20 d'abeille ne nécessitant ni- procédé chimique d'extraction, ni noyau solide. La difficulté rencontrée jusqu'à présent pour former des structures en nid d'abeille à partir de tubes sans noyau était dans l'élimination des espaces interstitiels entretubes et dans l'accrois-25 sèment du rapport de surface ouverte. Si l'on chauffe et que l'on comprime simultanément un empilement de ces tubes, beaucoup se déforment, spécialement ceux qui sont à l'extérieur de l'empilement. De plus quand les espaces interstitiels sont éliminés entre tubes à l'aide d'une pareille méthode, on s'aperçoit que le rapport de 30 surface ouverte ne s'en trouve pas amélioré. En effet si en pressant sur l'empilement de tubes on parvient à fermer les interstices, les surfaces intérieures des tubes individuels n'ont pas la faculté de se dilater. On a tenté de boucher les interstices tout en obtenant une 35 surface ouverte améliorée en chauffant l'empilement de tubes et simultanément en créant un vide partiel dans les espaces interstitiels et effectuant une pression sur l'intérieur des tubes. Cette technique a permis de réduire les dimensions des espaces interstitiels mais non d'améliorer le rapport de surface ouverte parce qu'elle ne con-40 duit pas à une dilatation radiale des tubes individuels ; avant le 71 16531 4 2088405 début de l'opération l'empilement contient des tubes dont la section est circulaire intérieurement et extérieurement ; après l'opération la section extérieure de chaque tube est devenue hexagonale mais la section intérieure est restée inchangée. le mieux que les méthodes de 5 l'art antérieur ont été capables de produire a été une structure en nid d'abeille avec des tubes de section hexagonale extérieurement mais de section circulaire intérieurement. la présente invention permet d'améliorer cet état de choses, la présente invention concerne une méthode permettant de 10 réaliser une structure en nid d'abeille à partir de tubes en substance assimilable au verre dans laquelle les sections des voies individuelles de la structure peuvent être rendues uniformes en dimensions et en forme et dans laquelle les espaces interstitiels peuvent être éliminés si on le désire, l'invention concerne également les struc-15 tures en nid d'abeille qui résultent de l'application de cette méthode. En utilisant des tubes creux en substance assimilable au verre de construction spéciale et en les traitant suivant les principes de la présente invention il est possible de créer une structure en nid d'abeille ayant grande rigidité et uniformité. En disposant les tubes 20 en empilement et en les traitant conformément à l'invention, les forces de tension de surface dans l'empilement sont utilisées pour éliminer les espaces interstitiels et provoquer l'expansion radiale de chaque tube de l'empilement, le rapport de surface ouverte s'en trouve grandement augmenté. 25 On a découvert que des tubes à couche unique contenant des substances et des proportions judicieuses sont très sensibles aux forces de tension superficielle et conduisent à de remarquables structures. On a découvert également que des tubes à couches multiples 30 contenant des substances et des proportions judicieusement choisies peuvent être utilisés pour former une structure en nid d'abeille moyennant une légère modification de la méthode utilisée dans le cas de tubes à couche unique. Pour mettre en pratique l'invention, on commence par for-35 mer un tube à couche unique ou couches multiples avec substances et proportions judicieuses. Puis ce tube est chauffé et étiré pour l'amener au diamètre choisi. On le coupe ensuite à intervalles réguliers pour produire une multiplicité de tubes fins, creux, droits, de section circulaire. Ces tubes sont empilés puis chauffés. Pendant 40 le chauffage de l'empilement, les espaces interstitiels entre les tu 71 16531 s 2088405 bes se ferment du fait des forces de tension superficielle ; simultanément, la section de chaque tube se dilate radialement et chaque tube individuel de section circulaire est transformé en une voie ayant une section hexagonale intérieurement et extérieurement. Ces voies 5 résultantes à section hexagonale permettent d'obtenir un rapport de surface ouverte accru. Si l'on utilise des tubes à couche unique et que 1'on désire parvenir à une structrue en nid d'abeille avec des voies de section hexagonale ou carrée, il est nécessaire pendant le chauffage de l'empilement de créer ion vide partiel dans les espaces 10 interstitiels entre les tubes. Si on le désire on peut obtenir une structure en nid d'abeille ayant des voies de section carrée en disposant de façon appropriée les tubes de section circulaire dans l'empilement. D'autres caractéristiques ressortiront de la description 15 qui va suivre et qui n'est donnée qu'à titre d'exemple. A cet effet on se reportera aux dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue en section d'un tube à couche unique ; - la figure 2 est une vue en section d'un tube à deux couches ; - la figure 3 est une vue en section d'un tube à trois couches ; 20 - la figure 4 est une représentation schématique d'un appareil d'étirage ; - la figure 5 représente un premier mode d'empilement des tubes de l'une ^quelconque des figures de 1 à 3 ; - la figure 6 représente un second mode d'empilement des tubes de 25 l'une quelconque des figures de 1 à 3 ; - la figure 7 est une représentation schématique d'un second appareil d'étirage ; - la figure 8 est une représentation agrandie suivant un plan de section 8-8 sur la figure 7 de l'empilement en cours de traitement ; 30 - la figure 9 est une représentation agrandie suivant un plan de section 9-9 sur la figure 7 de l'empilement en cours de traitement ; - la figure 10 est me représentation agrandie suivant un plan de section 10-10 sur la figure 7 de l'empilement à la fin du traitement : - la figure 11 est une représentation isométrique agrandie d'une par-35 "tie de la structure enrid d'abeille terminée ; - la figure 12 représente l'association de plusieurs structures en nid d'abeille pour parvenir à une billette ; - la figure 13 est une représentation agrandie en section d'un emp -lement dérivé de celui de la figure 5 en cours de traitement ; 40 - la figure 14 est une représentation agrandie en section d'un empi 71 16531 « 2088405 lement dérivé de celui de la figure 5 à l'issue du traitement ; - la figure 15 représente l'association de plusieurs structures en nid d'abeille, toutes semblables à celle de la figure 14, associées pour former une billette ; et ^ - la figure 16 est une représentation schématique d'une partie de l'appareil d'étirage de la figure 4 associé à une pompe à vide. le verre est une substance excellente pour former les structures en nid d'abeille, mais il n'est pas essentiel d'utiliser du verre. Toute substance ayant des propriétés semblables au verre est accep-.jq table. Dans ce qui suit le terme "substance semblable au verre" désigne toute substance non cristalline qui devient graduellement moins ✓ visqueuse quand on la chauffe, mais qui devient relativement solide lorsque le chauffage cesse, la substance choisie semblable au verre doit avoir une gamme de températures relativement large à l'intérieur 1 ç de laquelle elle devient graduellement moins visqueuse. Une liste de substances semblables au verre qui soient utilisables comprendrait les plastiques et les verres commerciaux. A chaque fois que l'on parlera de verre dans la présente description on devra comprendre que l'on sous-entend tout aussi bien toute substance ayant des propriétés sem-2Q blables au verre. la figure 1 représente une section transversale d'un tube 10 fait à partir d'un seul type de substance semblable au verre, le tube 10 est creux et de section circulaire. Il est fait d'une couche unique de substance. 25 On a découvert que les espaces interstitiels entre tubes à couche unique d'un empilement peuvent être éliminés plus effectivement si l'épaisseur de la paroi de ces tubes est choisie de façon telle que le rapport de l'épaisseur de la paroi au diamètre extérieur D^ (figure l) du tube 10 soit compris entre 0,01 et 0,25. le terme "épaisseur de paroi" est défini ici comme étant la distance entre la périphérie intérieure 13 et la périphérie extérieure 14 au tube 10. Un rapport d'épaisseur de paroi au diamètre extérieur compris entre 0,08 et 0,12 donne des résultats exceptionnellement bons si la structure doit être utilisée en tant que multiplicateur d'électrons. la figure 2 représente une section transversale d'un tube creux 16 comportant deux couches, le tube 16 comporte une couche extérieure 18 de liaison faite en un "verre fusible" et une couche centrale matricielle 20 en "substance de structure". Le terme "verre fusible" concerne tout verre ayant une température de ramollissement relativement basse comparée à celle de la "substance de structure". 71 16531 2088405 Le verre COENING- type 0120 qui est un verre au plomb et aux carbonates de soude et de potasse convient parfaitement comme verre fusible. D'autres verres ou substances semblables au verre pourraient tout aussi bien être utilisés. 5 Le terme "substance de structure" se rapporte à une substance semblable au verre dont la fonction est de fournir un support de structure au tube. La substance semblable au verre choisie doit avoir une viscosité supérieure à celle de la substance formant la couche extérieure 18 de liaison. Une différence de viscosité souhaitable est 10 obtenue lorsque la température du point de recuit de la substance de structure est approximativement supérieure de 50 à 200 degrés Centigrade à celle de la substance formant la couche extérieure de liaison. Si la différence est de 100 degrés, on obtient des résultats satisfaisants. La substance de structure peut être choisie parmi une 15 large variété de verres ou de substances semblables au verre dans la mesure où la relation de viscosité indiquée ci-dessus est satisfaite. Il est important que la viscosité de la substance de structure soit supérieure à celle de la couche extérieure de liaison. Lorsqu'une multiplicité de tubes sont disposés en empilement, on les chauf-20 fe à une température suffisante pour ramollir sensiblement la couche extérieure de liaison 18 de chaque tube pour agglomérer ensemble les tubes adjacents ; à cette température, la couche intérieure 20 doit se ramollir suffisamment mais pas autant que la couche extérieure pour permettre à la couche 20 de se dilater radialement avec la cou-25 che extérieure 18 au moment où les couches extérieures des tubes adjacents s'agglomèrent entre elles ; ainsi la couche intérieure 20 se dilate et prend une forme en section identique à celle de la couche extérieure 18 lorsque les tubes s'agglomèrent. La substance de structure choisie doit se ramollir mais non se déformer pendant l'opération 30 de chauffage. Les substances formant les couches 18 et 20 doivent avoir des coefficients d'expansion thermique comparables de façon à être thermiquement compatibles dans la gamme de températures utilisée et l'on comprendra qu'il n'est pas essentiel d'utiliser un verre comme couche centrale 20. D'autres substances semblables au verre possé-35 dant des propriétés semblables à celles exposées à propos de la substance de structure sont aussi utilisables. On a trouvé que le verre COENING- type 0080 qui est un verre à la chaux et à la soude convient bien comme substance de structure. 40 II est utile à la production d'une structure en nid d'abeille 71 16531 s 2088405 plus uniforme que le rapport de l'épaisseur de la couche de liaison 18 (figure 2) au diamètre extérieur du tube soit compris entre 0,005 et 0,15. Il est utile aussi que l'épaisseur de paroi du tube 16 soit prise entre certaines limites. On définit ici l'épaisseur 5 de paroi comme étant la distance entre la périphérie extérieure 22 et la périphérie intérieure 24 du tube 16. Le rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur I^ être compris entre 0,05 et 0,25. les meilleurs résultats sont obtenus avec un rapport d'épaisseur de couche de liaison au diamètre extérieur I^ compris entre 10 0,02 et 0,03 ; une gamme optimum pour le rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur D2 est comprise entre 0,08 et 0,12. la figure 3 est une section transversale à travers un tube 30 comportant trois couches. Une couche extérieure de liaison 32 est formée comme précédemment d'un verre fusible ou de toute autre substance semblable 15 au verre appropriée, la couche centrale 34 est formée d'une substance de structure semblable au verre du type déjà décrit, la couche antérieure 36 qui est fixée à la surface interne 33 de la couche centrale 34 est une co uche ayant un but spécial et qui peut être un verre ou un revêtement chimique. Cette couche intérieure 36 peut être utilisée 20 dans une variété de desseins particuliers tels qu'une émission d'électrons secondaires ; une conduction électrique ; l'établissement d'un champ électrique ; une séparation chromatographique. En vue d'une é-mission d'électrons secondaires, la couche intérieure 36 doit être faite en une substance qui est ou peut être rendue émettrice d'élec-25 trons secondaires, la couche Intérieure peut être aussi résistante pour permettre à un courant de s'écouler au^travers pour compenser la perte d'électrons due à l'émission secondaire et établir un champ électrique dans le tube 30 pour accélérer les électrons, les substances formant les couches du tube 30 foivent avoir des coefficients 30 d'expansion thermique comparables dans la bande de température considérée pour être thermiquement compatibles entre elles. le tube 30 de la figure 3 est comme le tube 16 de la figure 2, mise à part l'addition de la couche intérieure 36 utilisé dans un but déterminé. Les couches 32 et 34 du tube de la figure 3 ont 35 entre elles les mêmes propriétés que les couches du tube de la figure 2. la couche 36 intérieure utilisée dans un but déterminé doit avoir une viscosité sensiblement la même que celle de la couche 34. l'épaisseur et la viscosité de la couche intérieure 36 doivent être choisies de façon que la couche intérieure 36 ne soit pas une entrave à l'ex-40 pansion radiale de la couche centrale 34. Il est utile que l'®.paisseur 71 16531 2088405 de la couche extérieure de liaison 32 de la figure 3 soit choisie de façon que le rapport de l'épaisseur de cette couche au diamètre extérieur du tube soit compris entre 0,005 et 0,15. Il est utile aussi que l'épaisseur de paroi du tube 30 soit prise à l'intérieur de cer-5 taines limites. L'épaisseur de paroi du tube 30 est définie ici comme étant la distance entre la périphérie extérieure 38 et la périphérie intérieure 40. Le rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur doit être compris entre 0,05 et 0,25. Les meilleurs résultats sont obtenus lorsque le rapport de l'épaisseur de la couche 10 de liaison au diamètre extérieur est compris entre 0,02 et 0,03 ; la gamme optimum du rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur est comprise entre 0,08 et 0,12. Les tubes représentés aux figures 1,2 et 3 ont communément un diamètre extérieur de 4,32cm. Ce sont les tubes desquels on part 15 pour réaliser la structure en nid d'abeille. La méthode de l'invention s'applique à des tubes de n'importe quel diamètre. On a réalisé des structures en nid d'abeille comprenant des voies de diamètre n'excédant pas un micron. On peut encore obtenir des voies plus étroites si on le désire. Les tubes utilisés pour former une structure en nid 20 d'abeille qu'ils soient du type représenté à la figure 1,2 ou 3 doivent avoir un diamètre extérieur uniforme et les rapports de l'épaisseur de la couche de liaison au diamètre extérieur et de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur de chaque tube doivent correspondre. Il est particulièrement utile que les diamètres extérieurs des tubes 25 soient les mêmes parce que cela facilite grandement l'empilement des tubes avec régularité. La méthode de l'invention s'applique aussi bien à-des tubes de section polygonale ou elliptique. La figure 4 représente un appareil d'étirage 44 utilisé pour 30 chauffer et pour étirer un tube du type représenté sur l'une des figures 1 à 3 et l'amener à un diamètre inférieur. Un moteur 46 est relié à une vis sans fin 54 par l'intermédiaire d'un train d'engrenages 48 et d'une courroie 52. Un bras de serrage de tube 56 est relié par un filetage à 35 la vis sans fin 54 de façon à pouvoir se déplacer le long d'elle lors-qu'elle tourne. Un tube contenant 1,2,3 couches ou plus est serré par une de ses extrémités dans le bras 56. Le tube représenté est supposé être un tube du type illustré à la figure 3- La couche intérieure 36 est supposée formee d'une substance emettrice d'électrons secon— 40 daires et électriquement résistante. 71 16531 0 2088405 Un anneau de chauffage 58 est disposé autour du tube 30 de façon que ce dernier soit suspendu à partir du bras 56 à peu prés coaxialement au travers de l'anneau de chauffage 58. Ce dernier est capable d'amener le tube 30 à une température appropriée pour l'éti-5 rage dans une faible zone à l'intérieur de l'anneau 58. Une température de 600° convient lorsque l'on utilise des verres COENTÏTG- de types 0120 et 0080. Le bras de serrage 56 est avancé par la rotation de la vis sans fin 54 dans une direction qui fait descendre le tube 30 dans l'anneau de chauffage 58. Lorsque le tube 30 atteint la tem-pérature convenable pour l'étirage, l'extrémité inférieure 62 du tube 30 est étirée^ axialement par tout moyen approprié dans le sens de la flèche' 60 à une vitesse calculée de façon à produire un tube creux 63 semblable à une fibre du diamètre recherché. La force d'étirage doit être aussi élevée que le tube 30 peut la supporter sans se rom-15 pre. Avec cette méthode, un diamètre extérieur de 4,3 dizièmes de m/m est une dimension appropriée pour le tube 63• La géométrie transversale et les proportions du tube 63 résultant de l'étirage sont sensiblement identiques à celles du tube 30 mis à part le fait que le tube 63 est de plus petit diamètre. Les 20 rapports définis ci-dessus ne sont pas sensiblement modifiés par l'opération d'étirage. Le tube résultant 63 est coupé en éléments de longueur prédéterminée pour produire une multiplicité de tubes semblables à des fibres en vue de leur empilement. Des tubes d'une longueur de 1,20m environ sont faciles à manipuler et à empiler. Si le 25 tube 30 a un diamètre extérieur de 4,32cm et 1,20m de long, quelque 10.000 tubes 63 semblables à des fibres de 4,3 dizièmes de m/m de diamètre extérieur et de 1,20m de long peuvent être formés à partir d'un tëL tube 30. lorsque des tubes extrêmement fins, comparables à des che-30 veux sont désirés, comme ceux ordinairement utilisés dans les multiplicateurs d'électrons, ces tubes sont extrêmement difficiles à manipuler individuellement. Lorsque l'on prépare des tubes en vue de réaliser un dispositif multiplicateur d'électrons, on produit d'abord des tubes dont le diamètre extérieur est de 4,3 dizièmes de 35 m/m en utilisant une opération d'étirage avec l'appareillage de la figure 4 ; puis on empile ces tubes et l'on effectue une seconde o-pération d'étirage sur l'empilement considéré comme un tout. Les empilements représentés aux figures 5 et 6 sont formés de tubes isolés qui ne sont pas encore agglomérés les -ans aux autres 40 Ces tubes qui forment des empilements sont maintenus ensemble à l'ai 71 16531 2088405 de d'une ou de plusieurs formes 68 pour éviter que l'empilement ne se déforme avant l'opération d'agglomération. On a découvert que deux types de structures en nid d'abeille peuvent être obtenues suivant la disposition de l'empilement 5 qui a été retenue. Un type est représente à la figure 14 ; il contient des voies 112 de section carrée. Un second type est représenté à la figure 11 et il contient des voies 98 de section hexagonale. Si l'empilement de la figure 5 est utilisé, la structure en nid d'abeille résultante est celle de la figure 14. Si l'empilement de la figure 6 10 est utilisé, c'est la structure de la figure 11 qui est obtenue. Si l'on désire que la section des voies dans la structure en abeille résultante soit carrée, on réalise un empilement conforme à celux de la figure 5 à l'intérieur d'une forme 68 de façon que chaque tube 70 scât un contact; extérieurement avec quatre tubes 15 adjacents qui sont donc espacés à la périphérie du tube 70 par des intervalles d'environ IL radians. 2 L'empilement 66 comprend de nombreux espaces interstitiels 71 qu'il y a lieu de faire disparaître. La forme 68 qui aide à maintenir l'empilement 66 peut avoir 20 toute dimension souhaitée et peut avoir une section carrée ou rectangulaire. La forme 68 permet de réaliser des structures en nid d'abeille qui sont identiques de l'une à l'autre et qui peuvent par conséquent être facilement agglomérées entre elles pour former une billet-te. 25 Si l'on désire que la section des voies dans la structure en abeille résultante soit hexagonale, on utilise l'empilement de la figure 6. Dans ce système d'empilement chaque tube 74 est en contact extérieurement avec six tubes adjacents appartenant à trois rangées successives, si bien que les six tubes entourant un tube 74 sont es-30 pacés à la périphérie de ce tube par des intervalles d'environ radians. La forme 84 qui maintient l'empilement de tubes de la figure 6 facilite l'agglomération entre elles de plusieurs structures en nid d'abeille résultantes pour constituer une billette. Lorsque les tubes ont été empilés suivant les représen-35 tations des figures 5 ou 6, l'empilement est attaché solidement à l'aide de sa bride de serrage 68 ou 84 pour éviter toute déformatiai et placé dans l'appareil d'étirage de la figure 7. Ce dernier est identique à celui de la figure 4 ; on n'en a donc représenté que les éléments nécessaires à la compréhension des explications qui suivant. 71 16531 12 2088405 On supposé qu'il s'agit d'une structure en nid d'abeille de sections hexagonales, l'empilement 82 est maintenu par une forme 84 et suspendu à partir d'un bras de préhension 56. La température qui doit être communiquée à l'empilement 82 par l'anneau chauffant 58 avant 5 étirage dépend du type de verre utilisé pour les tubes. Quand il s'agit de tubes à triple couche avec des verres CORNING- des types 0120 et 0080 pour les couches extérieures et centrales respectivement, un empilement contenant approximativement 6000 tubes doit être chauffé à environ 600 degrés Centigrade. A cette température, l'extrémité 10 libre del'empilement 82 est étirée axialement vers le bas dans la direction delà flèche. Lorsque l'empilement 82 se déplace lentement au travers de 1 ' anneau de chauffage 58 à la température de 600-°: il faut compter une heure pour l'exécution complète de l'opération d'étirage. La température et le temps varient avec les types de maté-15 riaux utilisés et 1 e nombre de tubes. La figure 8 qui représente agrandie une section de l'empilement 82 par un plan de trace 8-8 sur la figure 7, montre les couches extérieures de liaison des tubes adjacents sensiblement ramollies au début de la période de transition qui modifie la forme de la sec-20 tion des tubes et ferme les espaces interstitiels. Pour expliquer les modifications qui interviennent dans la figure 8, on considère un tube particulier 86. Les tubes de la figure 8 sont supposés être du type qui a été représenté à la figure 3 mais dans un but de simplification on n'a représenté qu'une couche. Il en est de même pour 25 les figures 9 à 14. La partie de l'empilement adjacente à l'anneau de chauffage 58, figure 1, subit l'influence de ce dernier et est ainsi amenée à une température à laquelle la couche extérieure de liaison de chaque tube est ramollie suffisamment pour s'agglomérer avec les 30 tubes adjacents et la couche intérieure de chaque tube est ramollie suffisamment pour lui permettre de se dilater radialemsnt.Si l'on u-tilise des verres CORNING des types 0120 et 0080 pour former les tubes de l'empilement, cette température est d'environ 600 degrés Centigrade pour parvenir à fermer complètement les espaces interstitiels 35 et une partie donnée d'un tel empilement doit prendre approximativement une heure pour passer au travers de l'anneau 58. A cette température la couche extérieure de liaison 87 du tube 86 (figure 8) s'est substantiellement ramollie et a commencé à fusionner avec les couches extérieures de liaison des tubes adjacents. Cette fusion 40 des couches extérieures de liaison entre elles commence aux régions 71 16531 13 2088405 de contact entre tubes adjacents telles que les régions de contact 88 et 89. Puisque le tube 86 est en contact avec six tubes adjacents, il y a six régions où l'agglomération des couches extérieures des tubes adjacents à un même tube commence. Bien que l'agglomération 5 des couches extérieures des tubes adjacents ait pris naissance au cours del'étape illustrée à la figure 8, il y a lieu de noter que les espaces interstitiels 90 ne sont pas encore complètement bouchés et que la section intérieure de chaque tube est encore circulaire. L1intervalle de temps pendant lequel le chauffage est appliqué a un 10 effet direct sur la mesure dans laquelle les espaces interstitiels se ferment. Lorsque les couches de liaison externes se ramollissent suffisamment et commencent à fusionner avec les couches de liaison des tubes adjacents dans l'empilement 82 les forces de tension su-15 perficielles associées aux couches de liaison ramollies qui entoure chaque espace interstitiel agissent sur le verre pour réduire la section des espaces interstitiels, les fermer graduellement et dilater les tubes radialement au fur et à mesure que l'opération de chauffage continue, le verre ramolli qui entoure chaque espace in- , , ,comme se comportant exactement 20 terstitiel peut etre considéré /comme ion anneau de diametre réduit formé de gouttes d'eau, les forces de tension superficielle dans l'eau tendent à réduire la surface du trou central de l'anneau et le trou vient éventuellement à se fermer du fait de ces forces de tension superficielles, la tension de surface entre la couche de li-25 aison extérieure et la couche centrale de chaque tube amène la couche intérieure à subir une attraction vers l'extérieur. Finalement les forces de tension de surface amènent chaque tube à prendre une forme hexagonale en section. la figure 9 illustre une étape ultérieure dans la transi-30 tion qui survient pour l'empilement 82 pendant laquelle la section des espaces interstitiels continue à décroître et les tubes continuent à se dilater radialement. A la figure 9» la géométrie de la section transversale de l'empilement 82 s'est modifiée considérablement. Les espaces interstitiels 90 se sont réduits considérablement tandis 35 que la section des tubes est devenue hexagonale intérieurement comme extérieurement, le tube 86 a à présent six côtés distincts à sa périphérie intérieure 94 comme à sa périphérie extérieure 96. La figure 10 illustre une section de l'empilement 82. de la figure 7 selon laquelle l'étirage et la réalisation complète de 40 la structure en nid d'abeille sont terminés. En se reportant à la 71 16531 14 2088405 figure 10 les espaces interstitiels de la structure 91 en nid d'abeille ont complètement disparu laissant seulement apparaitre une série de lignes de jonction 92 correspondant aux coutures entre voies adjacentes. Les voies individuelles de la structure ont pris une sec-5 tion hexagonale intérieurement et extérieurement. Les voies sont solidement agglomérées les unes aux autres. La figure 11 représente une vue en perspective agrandie de la structure 91 en nid d'abeille achevée. L'opération d'étirage de la figure 7 a commencé avec un empilement 82 de tubes de section 10 circulaire ; la section extérieure de l'empilement 82 était hexagonale. La structure en nid d'abeille 91 terminée de la figure 11 a une section extérieure qui est essentiellement hexagonale et les voies 98 ont des sections hexagonales intérieurement et extérieurement . 15 Des structures en nid d'abeille ayant plus de 6000 voies sont facilement produites par la méthode de l'invention. On peut remarquer sur la figure 11 que les couches des voies bordant extérieurement la structure 91 ne sont pas complètement hexagonales. Comme il n'y pas de forces de tension superficiel-20 le agissant sur les parties des tubes extérieurs à l'empilement, l'expansion radiale, ne peut être uniforme. En pratique, une structure terminée comporte des milliers de voies, et cette rangée de voies marginales irrégulières n'affecte pas sérieusement la performance de 1'ensemble. 25 La figure 7 a illustré une opération dans laquelle on chauffe et on étire simultanément. Ces deux opérations ne sont pas indispensables pour parvenir à des structures telles que celles illustrées aux figures 11 ou 14. Tout ce qui est nécessaire pour fermer les espaces interstitiels et provoquer l'expansion radiale des tubes 30 de l'empilement 82 (figures 7 à 9) est de chauffer l'empilement. La température choisie doit être appropriée pour ramollir sensiblement la couche de liaison extérieure de chaque tube et pour ramollir sensiblement également la couche intérieure de chaque tube pour lui permettre de se dilater radialement en réponse aux forces de tension 35 superficielle. Comme indiqué précédemment la couche centrale peut être formée d'une substance ayant une température de point de recuit approximativement supérieur de 100 degrés centigrade de celle de la couche extérieure. Si aucune opération d'étirage n'est nécessaire, un nombre de tubes virtuellement illimité peut être empilé. Quand il 40 est nécessaire de conduire aussi une opération d'étirage un nombre 71 16531 15 2088405 plus limité de tubes doit être utilisé. Ce nombre est élevé toutefois et des empilements contenant plus de 10.000 tubes ont été étirés et transformés en structures en nid d'abeille par la présente méthode. En se reportant à la représentation des figures 8 à 10, 5 les vitesses auxquelles les espaces interstitiels se ferment et les voies se dilatent radialement sont contrôlées par la température. Il est ainsi possible de produire des structures en nid d'abeille ayant des espaces interstitiels de toute dimension souhaitée en réduisant la température, la surface en section des espaces interstitiels est 10 également déterminée par l'intervalle de temps durant lequel l'empilement est chauffé. Tant que les tubes ont au moins deux couches superposées, la méthode de l'invention ne nécessite pas de pression extérieure sur l'empilement pour créer une structure en nid d'abeille. On peut tout 15 laisser à la pression ambiante qui est par exemple la pression atmosphérique . lorsque des tubes à couche unique, du type illustré à la figure 1 sont utilisés à la réalisation d'une structrue en nid d'abeille, il est nécessaire de créer une différence de pression entre l'in-20 térieur des tubes et les espaces interstitiels pour favoriser l'expansion radiale des tubes. On peut combiner plusieurs structures 91 du type illustré à la figure 11 pour obtenir de plus grandes structures, la figure 12 représente ie cas de l'agglomération de douze structures semblables 25 à celle de la figure 11 pour former une billette 100. Après assemblage, la billette est chauffée à une température d'environ 560 0 0 pendant approximativement une heure pour fixer rigidement les structures 91 ensemble. Cette température et cet intervalle de temps s'appliquent dans le cas de tubes COENIUG- déjà mentionnés. Simultanément 30 les structures 91 formant la billette 100 sont pressées les unes contre les autres pour obtenir une agglomération plus•définitive. Une près-2 sion de 1 Kg /cm convient très bien. Pour produire une structure en nid d'abeille dont les voies ont une section carrée , il suffit de partir de l'empilement de la fi-35 gure 5- La forme 68 empêche les tubes de se déformer avant d'avoir subi l'opération de chauffage de la figure 7. Dans la disposition de la figure 5 chaque tube 70 est disposé de façon que ses lignes de contact avec les quatre tubes adjacents qui l'entourent soient distantes l'une-de l'autre de n/2 radians. 40 La figure 13 est une vue en section agrandie d'une par 71 16S31 16 2088405 tie de l'empilement 66 de la figure 5 après que le processus de chauffage et d'étirage de la figure 7 a été mis en marche, l'empilement 66 de la figure 13 est à une température à laquelle un tube typique 106 a sa couche extérieure de liaison sensiblement ramollie et sa 5 couche centrale légèrement moins ramollie que la couche extérieure ; les tubes adjacents ont commencé à s'agglomérer ensemble, les espaces interstitiels à se combler et la section des tubes prend une forme . qui ressemble de plus en plus à un carré intérieurement et extérieurement . 10 la figure 14 est une vue en section agrandie d'une par tie d'une structure en nid d'abeille 110 terminée ayant des voies 112 de section carrée. Les espaces interstitiels sont totalement comblés et les tubes 106 se sont dilatés radialement sous l'effet des forces de tension superficielle pour prendre une section carrée. Le 15 résultat de la méthode de l'invention est une solide structure en nid d'abeille 110 dans laquelle les espaces interstitiels ont été é-liminés et le rapport de surface ouverte a été amélioré. La face extérieure 113 de la structure 110 est plane et uniforme. Ces caractéristiques sont très utiles lorsque l'on désire combiner une multipli-20 cité de structures en nid d'abeille 110 pour former une billette: car les structures 110 s'empilent les unes sur les autres avec un minimum d'intervalles entre elles. Si une billette 114 doit être faite à partir de telles structures (figure 15) ; les structures 110 sont disposées d'une 25 façon compacte les unes à côté des autres et la billette résultante est chauffée à une température d'environ 560° C pendant approximativement -une heure. Simultannément avec le chauffage, les structures 110 formant la billette 114 sont pressées les unes ccn tre les autres pour parvenir à une agglomération plus définitive. Une pression de p 30 un kilog/cm convient très bien. On précise à présent quelques points de la méthode de l'invention quand il s'agit de tubes à une seule couche du type représenté à la figure 1. la figure 16 représente un appareil d'étirage adapté à 35 ce type de tube. Dans cette figure un empilement 116 de tubes à couche unique avec des formes 118 pour maintenir l'empilement est attaché dans un bras support 120. Le bras 120 est associé à une vis sans fin, à un moteur et à un engrenage comme dans le cas de la figure 4. La forme de l'empilement peut être conforme soit à la 40 figure 5 soit à la figure 6 suivant la forme de la section des voies 71 16531 2088405 que l'on désire obtenir dans la structure résultante. On suppose que l'on part d'un empilement correspondant à celui de la figure 6. Quand des tubes à couche "unique sont utilisés pour appliquer la méthode de l'invention, il est nécessaire d'établir une dif-5 férence de pression entre les interstices et les intérieurs des tubes. On y parvient en maintenant les intérieurs des tubes à la pression ambiante, ordinairment la pression atmosphérique tandis que l'on ré-duit la pression régnant dans les interstices à environ 0,91 kg/cm Puisque l'on désire réduire la pression dans les inters-^0 tices mais non à l'intérieur des tubes, on traite l'empilement 116 avec un composé de scellement avant son insertion dans He bras de serrage 120. Une extrémité 122 de l'empilement est plongée dans un composé de scellement liquide qui ne perd pas ses propriétés de scellement lorsqu'il est chauffé. Ce liquide pénètre dans les tubes et les ^5 espaces interstitiels par action capillaire: Puisque l'effet capillaire est plus actif dans les tubes que dans les intertices, le liquide de scellement pénètre plus profondément à l'intérieur des tubes. Lorsque le scellement s'est solidifié on coupe une tranche à l'extrémité 122 de l'empilement à une hauteur comprise entre le ni-20 veau de pénétration extrême de la substance de scellement dans les interstices et celui dans les tubes. Il en résulte un empilement dans lequel les voies sont obstruées tandis que les espaces interstitiels ne le sont pas à l'extrémité 122. L'extrémité opposée 132 n'est pas scellée. L'extrémité 122 est attachée à un tuyau flexible 124 relié 25 à une pompe à vide 126. L'empilement est serré à l'extrémité du bras 120. L'empilement est chauffé par l'anneau inférieur et la température de la partie de l'empilement adjacente à l'anneau est portée à 600° si les tubes sont en verre C0RÏÏIFG- du type 0120. À cette 30 température l'opération d'étirage commence et l'extrémité inférieure 132 de l'empilement est étirée lentement vers .le bas dans la direction de la flèche 130 pour réduire le diamètre des tubes. La force d'étirage et le temps d'étirage peuvent être ceux qui ont été indiqués à propos de Ha figure 7. En même temps que l'empilement 116 est 35 chauffé et étiré, on fait fonctionner la pompe à vide 126 pour évacuer les espaces interstitiels. Etant donné que l'extrémité 132 de l'empilement 116 n'a pas été scellée, un courant de molécules gazeuses pénètre dans les intertices à partir ie cette extrémité 132. 2-lais du fait du diamètre réduit de l'enroulement 116 à son extrémité 132 40 du fait de l'opération d'étirage, l'entrée de molécules gazeuses se 71 16531 18 2088405 fait à un rythme suffisamment lent pour permettre de réduire la pression dans les interstices. Lorsque l'empilement 116 est chauffé les gaz à l'intérieur des tubes se dilatent et s'échappent à l'extrémité libre 132 ; ainsi les intérieurs des tubes sont maintenus à la 5 pression ambiante. Le s couches uniques des tubes se ramollissent pendant l'opération de chauffage et la différence de pression amène les tubes à se dilater radialement et les espaces interstitiels à se boucher. Les étapes de transition que franchit l'empilement 116 de tubes à couche unique sont identiques en apparence à celles qui ont déjà été décrites et illustrées dans les figures 8 à 11 pour des tubes y à deux et trois couches. On comprendra qu'il n'est pas essentiel de conduire une opération d'étirage telle que celle qui a été illustrée à la figure 16 pour former une structure en nid d'abeille telle que 15 celle qui a été illustrée aux figures 11 ou 14 à partir de tubes à couche unique. Tout ce qui est exigé est que l'empilement 116 soit chauffé à une température appropriée et que les espaces interstitiels soient évacués au moins partiellement. L'opération d'étirage n'est conduite que pour diminuer le diamètre des tubes de l'empilement. Les 20 dimensions des espaces interstitiels peuvent être contrôlées en agissant sur la durée de la période de chauffage comme dans le cas de tubes à deux et trois couches. On peut fabriquer des structures en nid d'abeille ayant une section polygonale ou une section carrée à partir de tubes à 25 couche unique. On a exposé que lorsque l'on utilise des tubes à couche unique une différence de pression entre l'intérieur des tubes et les espaces interstitiels est nécessaire pour fermer ces espaces interstitiels et permettre aux tubes de se dilater radialement. Il n'est 30 pas nécessaire d'avoir une différence de pression lorsque l'on utilise des tubes à deux et trois couches. Cependant dans ce dernier cas, si une différence de pression est appliquée le processus de formation de structure en nid d'abeille s'exécute plus rapidement. De plus en utilisant une différence de pression avec des tubes à deux et trois 35 couches la gamme des valeurs du rapport d'épaisseur de paroi au diamètre extérieur est élargie. Après qu'une structure en nid d'abeille a été réalisée à l'aide de la méthode de l'invention, il est nécessaire de prendre un certain nombre de précautions avant qu'elle soit utilisable com-40 me multiplicateur d'électrons. Fréquemment il est nécessaire de réa- 71 16531 19 2088405 User une billette (figure 12 ou 15). La billette est ordinairement longue d'environ 5cm. On la découpe alors en une multiplicité de galettes dont on traite chimiquement les parois intérieures pour les rendre émettrices d1 électrons ; ordinairement il faut encore nettoyer 5 et polir les galettes et leur ajouter des électrodes. Bien entendu l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation représentés et décrits qui ne l'ont été qu'à titre d'exemples. Il appartiendrait au technicien d'y apporter de nombreuses modifications sans pour autant sortir du cadre de la pré-10 sente invention. 71 16531 20 2088405 REVENDICATIONS 1) Méthode pour former une structure en nid d'abeille comportant une multiplicité de voies à partir de tubes faits en verre et/ou en une substance assimilable au verre caractérisée en ce qu'elle consiste à : empiler une multiplicité de tubes côte à côte avec des 5 espaces interstitiels entre les tubes ; chauffer l'empilement de tubes à une température à laquelle la partie extérieure de chaque tube est suffisamment ramollie pour fusionner avec la partie extérieure des tubes adjacents et la partie intérieure de ces tubes est suffisamment ramollie pour se dilater radialement en réponse aux forces 10 de tension superficielles, et maintenir le chauffage le l'empilement pondant un intervalle de temps suffisant pour contrôler la mesure dans laquelle les espaces interstitiels se ferment. 2) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la température est choisie de façon à contrôler les vitesses 15 auxquelles les espaces interstitiels se ferment et les voies se dilatent radialement. 3) Méthode suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le chauffage de l'empilement est maintenu jusqu'à ce que les tubes aient fusionné entre eux et que les espaces interstitiels 20 se soient bouchés suffisamment pour produire une structure en nid. d'abeille ayant une section transversale dans laquelle les espaces interstitiels interviennent pour une fraction prédéterminée. 4) Méthode suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle consiste à maintenir les espaces inters- 25 titiels dans l'empilement à une pression déterminée pas supérieure à la pression ambiante à laquelle est maintenu le restant de l'empilement et à chauffer l'empilement pendant qu'il est maintenu à ces pressions. 5) Méthode suivant la revendication 4, caractérisée en ce 30 que cette pression ambiante est la pression atmosphérique. 6) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que les tubes sont régulièrement disposés dans l'empilement et que chaque tube est en contact avec les xubes adjacents suivant des génératrices distantes de TT/2 ou de 7T/3 ce qui conduit à une struc- 35 ture en nid d'abeille dont les voies ont une section carrée ou hexagonale . 7) Méthode suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'opération de chauffage s'accompagne d'une opération d'étirage. 8) Méthode suivant la revendication 1 caractérisée en ce 71 16531 21 2088405 que les tubes sont creux et en ce que leur paroi comprend au moins deux couches superposées, notamment une couche extérieure de liaison et une couche intérieure en substance assimilable au verre et thermi-quement compatible avec la couche extérieure, cette dernière ayant 5 un coefficient de viscosité inférieure à celui de la couche intérieure . 9) Méthode suivant la revendication 4 ou 5» caractérisée en ce qu'elle consiste à immerger une extrémité de l'empilement dans une substance liquide de scellement pour une durée de temps suffi- 10 santé pour permettre au liquide de pénétrer d'une première distance dans les espaces interstitiels et d'une seconde distance à l'intérieur des tubes par capillarité et à découper l'empilement en un endroit situé à mi-chemin entre ces deux distances. 10) Structure en nid d'abeille réalisée par la méthode 15 de la revendication 1, caractérisée en ce que le rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur des tubes est compris entre 0,01 et 0,25 et de préférence entre 0,08 et 0,12. 11) Structure en nid d'abeille réalisée par la méthode de la revendication 8, caractérisée en ce que la couche intérieure 20 a une température de point de recuit de 50 à 200 degrés Centigrade, et de.préférence approximativement de 100 dégrés Centigrade, supérieure à la température de point de recuit de la couche extérieure. 12) Structure en nid d'abeille suivant la revendication 11, caractérisée en ce que dans les tubes de départ le rapport de 25 l'épaisseur de la couche extérieure au diamètre extérieur est compris entre 0,005 et 0,15 et de préférence entre 0,02 et 0,03. 13) Structure en nid d'abeille suivant la revendication 11, caractérisée en ce que le rapport de l'épaisseur de paroi au diamètre extérieur des tubes est compris entre 0,05 et 0,25 et de 30 préférence entre 0,08 et 0,12. 14) Structure en nid d'abeille suivant les revendications 10 à 13, caractérisée en ce qu'une couche intérieure en substance ayant une destination particulière recouvre la surface intérieure de chaque tube et en ce que la substance de cette couche supplémen- 35 taire est thermiquement compatible avec la substance de la couche avec laquelle elle est en contact.