Brevet FR2081764A1 — publié le 19711210

• 71 07681 "1" 208176^ L'invention concerne une cathode ponctuelle,notamment pour tubes à décharge électrique, tels que des tubes de diffraction électronique, des microscopes électroniques et d'autres tubes qui peuvent être démontés plusieurs fois après l'emjïoi 5 et dont la cathode entre à nouveau en contact avwc de l'air, après avoir fonctionné ou des tubes comportant des pièces sensibles aux températures élevées, qui, par conséquent, doivent être mis sous vide sans étuvage et qui peuvent contenir par suite des particules gazeuses résiduelles que des tubes de 10 prise de vues et d'autres tubes de ce genre. D'une façon générale, on utilise dans lesdits tubes des cathodes ponctuelles constituées par uni filament en forme d'épingle à cheveux ou de V et dont la partie foitément courbée * ou le sommet sert de cathode et est disposé le plus souvent à 15 proxiiaité d'une électrode en forme de plaque ou dans une petite ouverture ménagée dans cette dernière. Afin d'éviter une chute de tension dans la partie faisant office de cathode et d'obtenir par conséquent une cathode équipotentielle ponctuelle, il est connu, par exemple, par 20 brevet britannique No. 455.351» d'appliquer par soudage au tour du sommet d'un filament en forme d'épingle à cheveux une plaquette faisant office de cathode et d'appliquer sur cette dernière une couche émissive en oxyde. Une telle cathode en oxyde ne convient cependant pas aux 25 tubes mentionnés ci-desaus, du fait que la cathode ne peut plHs entrer en contact avec l'air après la formation, sinon, la couche d'oxyde est irrémédiablement endommagée. Il en est de même pour cathodes en tungstène-thorium. De ce fait, on ne peut utiliser, pour lesdits tubes, que 30 les cathod*s en métal pur, telles que les c&thodes en tungstène. XI n'est cependant pas pcHEteiMua de fixer une plaquette en tungstène comme caJihode sur un fil en tungstène en forme d'épingle à cheveux, du fait que la température du filament doit alors être inadmissiblement élevée, afin de porter la plaquette 35 à la température d'émission. L'utilisation comme cathode de la partie courbée du filament en forme d'épingle à cheveux, comme on l'a fait jusqu'à présent, présenèe en outre le désavantage que la courbure du filament ne permet pas d'obtenir une distance constante entre la cathode proprement dite et l'électrode ko suivante. 71 07681 -2- 2081764 On peut obvier auxdits inconvénients, à l'aide d'une cathode pour les tubes à décharge électrique, constitués par une plaquette métallique fixée sur la partie courbée du filament en forme de V si, conformément à l'invention, le filament est 5 en tungstène et la plaquette en tantale. Du fait que la température d'émission du tantale est inférieure à celle du tungstène, notamment 1700 à 1800°C, la plaquette peut être portée à la température d'émission par un 1 g filament en tungstène sans que le filament ne soient chauffé trop fortement à cet effet. Toutefois, lorsque l'énergie de chauffage, est faible, is faut que le filament soit très fin. Il s'avère que dans un grand nombre de cas, le gradient de. température se produisant le long du filament à partir de la plaquette augmente fortement içj par suite de la mauvaise conduction de chaleur du filament de tungstène vers la plaquette, de sorte que la température du filament augmente trop fortement à quelque distance de la plaquette et que le filament claque prématurément à cet endroit. Il s'avère possible de réduire fortement ces deux désavantages, par utilisation de plusieurs filaments en forme de V, reliés 20 aux sommets de la plaquette en tantale. Un dimensionnement approprié des filaments en forme de V permet de maintenir constante l'énergie de chauffage. Le conducteur chauffant en forme de V peut être constitué par une bande. La description ci-après, en se référant au dessin annexé, 25 fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Les figures 1, 2, 3 et 4 montrent des formes de réalisation de cathodes conformes à 1'invention- Sur la fig. 1, le chiffre de référence 1 désigne un filament en tungstène ën forme de V fixé aux fiches d'alimentation ^0 de courant 2. Les fiches 2 sont serrées dans une perle en verre 3» Au sommet du filament en forme de 1,est soudée une plaquette en tantale 4. Ladite plaquette 4 peut être circulaire ou rectangulaire et présente un diamètre ou une diagnnale de par exemple 1 mm. L'épaisseur de la plaquette 4 peut être de 10 yu. Le diamètre du filament est de 250 yu par exemple. Malgré les faibles dimensions de la plaquette 4, le rayonnement de chaleur s'avère toujours si grand que dans le cas d'utilisation d'un tel filament mince, il peut se produire 40 une surchauffe du filament en tungstène 1 aux endroits A, de 71 07681 -3- 2081764 sorte qu'à ces endroits le fil cBiaque assez vite. Afin d'obvier à cet inconvénient, la forme de réalisation représentée sur la fig. 2 comporte un second filament en forme de V,5, dont le sommet est soudé à la plaquette h, sur le sommet 5 du filament 1. Un dimensionnement approprié permet d'obtenir que les deux filaments 1 et 5 représentés sur la fig. 2 puissent d'adsorber une quantité d'énergie de chauffage égale à celle du fil simple 1 représenté sur la fig. 1. Les filaments 1 et 5 peuvent en outre être fixés séparé-10 ment à la plaquette 1 comme le montre la fig. 3. De plus, il est possible d'utiliser plusieurs filaments. Au lieu de deux ou de plusieurs filaments, on peut également utiliser un ou plusieurs filaments en forme de bande 5, comme le montre la fig. h. Les supports peuvent être scellés 15 dans un disque en verre ou céramique 6. Au lieu d'une broche d'alimentation de courant séparée pour chaque filament, on peut utiliser par exemple deux broches d'alimentation de courant et fixer les filaments à ces brèches, par exemple à l'aide de barres transversales. 71 07681 -u- 2081764 REVENDICATIONS 1 1. Cathode, pour tubes à. décharge électriques, constituée par une plaquette métallique fixée sur la partie courbée d'un filament en forme de V, caractérisée en ce que le filament 5 est réalisé en tungstène et la plaquette en tantale. 2, Cathode selon la revendication 1, caractérisée en ce que les sommets de plusieurs filaments sont fixés à ladite plaquette en tantale. 3» Cathode selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce 10 qu'a moins un filament est en forme de bande.