Brevet FR2096445A1 — publié le 19720218

i 2096445 La présente invention concerne un système d'électrodes destiné à assurer l'accélération d'un faisceau de porteurs de charge dans le vide, disposé à l'intérieur d'un.corps isolant et constitué par au moins deux éléments conducteurs espacés axialement 5 sur lesquels régnent des potentiels électriques différents, présentant des ouvertures de passage pour le faisceau de porteurs de charge et formant un parcours d'accélération. Généralement, les éléments conducteurs de tels systèmes d'électrodes sont, respectivement, connectés à des pièces de sup-10 port ou analogues, conductrices et, par conséquent, sur lesquelles règne le même potentiel électrique, pièces qui sont à leur tour fixées dans la paroi du corps isolant qui présente une cavité dans laquelle on peut faire le vide. En outre, de tels corps isolants sont généralement 15 agencés de telle manière qu'ils présentent, outre une résistance à la tension et la décharge disruptive très élevée, une très grande distance de fuite superficielle entre les supports des éléments conducteurs disposés dans leur paroi et les pièces qui, par exemple, entourent le corps isolant extérieurement et sont 20 au potentiel de la masse. Par exemple, on connaît déjà un dispositif servant à l'accélération d'électrons et dont les éléments conducteurs formant un parcours d'accélération sont, respectivement, connectés à des éléments de support électriquement conducteurs, qui sont 25 fixés dans la paroi d'un corps creux cylindrique en matériau isolant rigide dans lequel on peut faire le vide, tandis que lrun au moins des éléments conducteurs est connecté à un conducteur extérieur mis à la masse et entourant l'isolement. L'isolement entoure chacun des éléments conducteurs à une distance suffisam-30 ment faible pour qu'au moins dans une certaine région, l'isolement électrique entre les électrodes accélératrices qui sont à un potentiel négatif élevé et le conducteur extérieur soit déterminé par la rigidité diélectrique de l'isolant qui, par inhérence, est considérablement plus grande que celle du vide. Dans ce dispositif 35 connu, en raison de l'utilisation de l'isolant rigide sur le parcours d'isolement entre les électrodes accélératrices et le conducteur extérieur, une réduction considérable du parcours d'isolement devient possible., de sorts que le dispositif peut présenter 71 22910 2 2096445 un diamètre réduit dans une mesure correspondante. Par ailleurs, on a néanmoins constaté dans le dispositif connu que la fréquence de l'apparition de décharges de tension sur la paroi interne de l'isolement est encore relativement grande, en 5 particulier si, par exemple, des tensions d'accélération de l'ordre de grandeur de 100 kV sont prévues. Ce phénomène est à attribuer au fait que de très fortes densités de champ électrique apparaissent à la surface même de la paroi interne de l'isolement, de sorte que des porteurs de charge libres quelconques toujours présents dans la 10 cavité de l'isolement, tels que des électrons secondaires ou analogues, en raison du trajet des lignes de force du champ électrique, sont accélérés en direction de la paroi interne de l'isolement, cependant que, sur cette paroi, un certain nombre de porteurs de charge supplémentaires sont encore éventuellement libérés. En 15 conséquence, il se produit alors des décharges à haute tension indésirables qui exercent, bien entendu, une influence considérable sur les qualités fonctionnelles et la sécurité de fonctionnement du dispositif. Les phénomènes mentionnés sont encore favorisés d'une manière indésirable par le fait que, dans la région de 20 chacun des points de fixation d'un élément de support électriquement conducteur des électrodes accélératrices dans le corps isolant, une forte concentration du champ électrique est créée, en particulier et surtout sur la surface de l'isolement, de sorte que les intensités de champ critiques déterminant une décharge de 25 tension peuvent être dépassées particulièrement aisément à cet emplacement, d'autant plus que dans cette région superficielle (comme d'ailleurs sur les autres surfaces de la paroi interne de l'isolement) les lignes de force du champ électrique pénètrent sous un angle aigu, favorisant la tendance à la décharge, dans la JO surface de l'isolement et sont orientées de telle manière que les porteurs de charge négatifs sont accélérés dans le vide en direction de la surface de l'isolement. Enfin, un autre inconvénient majeur du dispositif connu réside en ce que le champ électrique résultant ne s'étend pas li-35 néairement parallèlement à l'axe z le long de la surface de la paroi interne de l'isolement entre deux points de fixation quelconques des éléments de support des électrodes accélératrices, de sorte que la distribution dë champ statique déterminée par la 71 22910 3 2096445 position spatiale des éléments conducteurs formant chaque parcours d'accélération et la distribution du courant de. fuite sur la surface de l'isolement diffèrent considérablement l'une de l'autre. L'invention a, notamment, pour objet d'agencer un sys-5 tème d'électrodes du type décrit ci-dessus de telle manière que, même en présence de fortes tensions d'accélération, le risque de décharges de tension dans la cavité du corps creux isolant puisse être pratiquement entièrement exclu en service. A cet effet, on a créé un système d'électrodes compor-10 tant au moins deux éléments conducteurs formant un parcours d'accélération et qui, suivant l'invention, est caractérisé en ce que, pour assurer la formation' du champ électrique dans une zone qui se trouve à l'extérieur du parcours d'accélération, il est prévu au moins un élément conducteur électrique supplémentaire 15 noyé dans la paroi du corps- isolant entourant le système d'électrodes, ledit élément conducteur entourant à la fois le parcours d'accélération et au moins-en partie les éléments conducteurs (électrodes accélératrices) formant celui-ci à une certaine distance radiale de l'axe du système d'électrodes, et étant au même 20 potentiel que l'électrode accélératrice de potentiel plus négatif. L'élément conducteur suivant l'invention servant à la formation du champ est donc, par exemple, au même potentiel que l'électrode accélératrice qui présente un potentiel plus négatif L'invention offre, d'une manière inattendue, la possibilité de déterminer à l'avance la distribution du champ électrique à l'intérieur du corps isolant, de telle manière que sur la surface intérieure même de l'isolement, apparaissent .des intensi-30 tés de champ beaucoup plus faibles que jusqu'à présent, de sorte que la probabilité, pour que l'intensité de champ critique responsable d'une décharge à haute tension soit atteinte, peut être fortement réduite. D'une manière très générale, l'invention conduit à une 55 distribution linéaire désirable de l'intensité de champ électrique le long de la surface intérieure du corps isolant tandis que des intensités de champ électrique plus élevées ne'peuvent plus apparaître qu'à l'intérieur des parois du corps isolant et principa 71 22910 2096445 lement au voisinage immédiat de l'extrémité libre, c'est-à-dire de l'extrémité qui n'est liée que par une connexion de conduction électrique à l'électrode accélératrice associée ou à son élément de support de l'élément conducteur supplémentaire servant à la formation du champ, intensités de champ élevées qui, dans cette région, en raison de la forte rigidité diélectrique du matériau isolant, sont parfaitement inoffensives. En outre, les lignes de force du champ électrique pénètrent dans cette surface de l'isolement, suivant l'invention, sous un angle tel que des porteurs de charge négatifs libres quelconques -contrairement à ce qui se passe dans les^ dispositifs connus- sont accélérés dans une direction tendant à les éloigner de cette surface. Avantageusement, l'élément conducteur supplémentaire servant à la formation du champ à l'extérieur d'un parcours d'accélération est directement lié conductivement à l'électrode accélératrice associée sur laquelle règne un potentiel plus négatif. Une telle liaison peut être réalisée d'une manière simple par l'intermédiaire de l'élément de support de cette électrode accélératrice fixé dans la paroi du corps isolant. Dans de nombreux cas d'utilisation du système d'électrodes suivant l'invention, il peut, en outre, être avantageux, en vue de parfaire l'effet de linéarisation des intensités de champ électrique sur la surface intérieure de l'isolement, de donner, suivant une autre caractéristique de l'invention, à la paroi du corps isolant, dans chacune des régions dans lesquelles sont noyés les éléments conducteurs supplémentaires servant à la formation du champ, un renflement vers l'intérieur de la cavité. Des essais déjà effectués sur un système d'électrodes agencé suivant l'invention, dans des dispositifs d'accélération d'électrons, avec des tensions d'accélération de l'ordre de 150 kV, ont montré qu'on obtient un agencement du dispositif très favorable pour l'effet visé en donnant au renflement de la paroi interne du corps isolant une épaisseur maximale dans chacune des régions où l'extrémité libre, c'est-à-dire reliée seulement par une connexion électriquement conductrice à l'électrode accélératrice ou à son élément de support, d'un élément conducteur -supplémentaire suivant l'invention servant à la formation du 71 22910 5 2096445 champ, est noyée dans la paroi du corps isolant. Cette extrémité libre, c'est-à-dire liée seulement par une connexion conductrice à l'électrode accélératrice ou à son élément de support, de l'élément conducteur supplémentaire, pré-5 sente avantageusement, pour réduire l'intensité de champ à sa surface, une surépaisseur de forme sensiblement circulaire en section droite. Dans de nombreux cas, il peut toutefois être également avantageux de munir ladite extrémité libre de l'élément conducteur noyé dans la paroi du corps isolant, d'un boudin de 10 fil métallique annulaire au lieu d'une surépaisseur pleine, cette disposition étant surtout recommandée pour tenir compte de l'insertion nécessaire de l'élément conducteur, par exemple dans une résine moulée constituant le matériau isolant. C'est précisément pour tenir .compte de cette dernière 15 considération qu'il peut, en outre, être avantageux de donner à chacun des éléments conducteurs supplémentaires la forme d'une tresse de fil métallique incurvée de manière à former une surface d'enveloppe cylindrique et qui est moulée dans la résine dans la paroi du corps isolant. 20 II est,, en outre, possible de former un élément conduc teur supplémentaire servant à assurer la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération associé, par métallisation d'une surface prévue à cet effet à l'intérieur- de la paroi du corps isolant. Cette surface métallisée doit, bien entendu être, 25 comme précédemment, en liaison conductrice avec l'électrode accélératrice associée ou avec son support. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'un exemple de réalisation et en se référant aux des-30 sins annexés sur lesquels s - la figure 1 représente schématiquement et en coupe axiale un fragment d'un accélérateur linéaire à plusieurs étages muni d'un système d'électrodes agencé suivant l'invention, - la figure 2 représente schématiquement et en coupe 35 axiale un système de génération de faisceau électronique comportant un système d'électrodes agencé d'une manière connue, - la figure 3 représente schématiquement et en coupe axiale un système de génération .d® faisceau électronique comportant 71 22910 6 2096445 un système d'électrodes agencé suivant 1'invention, et - la figure 4 est une vue de détails du dispositif de la figure >. L'accélérateur linéaire de faisceaux de porteurs de 5 charge représenté sur la figure 1 comporte un corps isolant cylindrique 1 à l'intérieur duquel est prévue une cavité 19 également cylindrique dans laquelle on peut faire le vide, d'une manière connue en soi, au moyen d'un dispositif de pompage non représenté. Le corps isolant 1 contient dans sa cavité 19 un 10 certain nombre d'électrodes accélératrices J h 6 disposées les unes au-dessous des autres et présentant chacune une ouverture de passage médiane centrée pour un faisceau de porteurs de charge provenant d'une source non représentée et qui est indiqué schématiquement en 14. S'il s'agit, par exemple, d'un faisceau élec-15 tronique à accélérer, les éléments conducteurs 3 à 6 présentent par exemple les échelons de potentiel suivants s-Elément conducteur 3 s -300 kV Elément conducteur 4 s -200 kV Elément conducteur 5 s -100 kV 20 Elément conducteur 6 s potentiel de la masse (0 kV). Les éléments conducteurs 3 à 6 individuels sont, à cet effet, connectés à des prises appropriées 7 à 10 d'une chaîne de résistances contenue dans le corps isolant 1 et qui joue le rôle de diviseur de tension, chaîne qui comprend les résistances 11 à 13. 25 Normalement, les éléments conducteurs entre lesquels sont ainsi formés des parcours d'accélération respectifs pour le faisceau électronique (le parcours d'accélération entre les éléments conducteurs 3 et 4, par exemple, est indiqué en 15) sont fixés dans la paroi du corps isolant 1 au moyen d'éléments de 30 support. Par contre, suivant l'invention, il est prévu des éléments conducteurs supplémentaires 16, 17 et 18 servant chacun à la formation spéciale du champ électrique dans une région se trouvant à l'extérieur d'un parcours d'accélération, éléments supplé-35 mentaires qui sont noyés dans la paroi du corps isolant 1 et qui sont liés conductivement, respectivement, aux éléments conducteurs associés 3, 4, 5 de la région d'accélération. Les éléments conducteurs 16, 17 et 18 sont, en outre, agencés de manière à former 71 22910 7 2096445 chacun une surface d'enveloppe.cylindrique coaxiale à l'ensemble des électrodes accélératrices 3* 4 et 5 et chacun d'eux entoure le parcours d'accélération associé et, en outre, au moins partiellement les électrodes formant ce parcours d'accélération à 5 une distance radiale déterminée de l'axe du dispositif. Par exemple, l'élément conducteur 16 entoure de cette manière le parcours d'accélération 15 et également, en partie, les électrodes accélératrices associées 3 et 4. La formation spéciale du champ électrique dans une région extérieure au par-10 cours d'accélération 15, que cette mesure permet d'obtenir, sera décrite plus loin de façon plus détaillée dans le cadre de l'exposé des autres exemples d*exécution. En examinant de plus près le dispositif de la figure 1, on peut voir encore que les éléments conducteurs 3 et 16, 4 et 15 17* ainsi que 5 et 18, peuvent être en pratique assemblés cons-tructivement de manière à former, dans chaque cas, une unique électrode en forme générale de pot. Chacune des électrodes comprises entre les première et dernière électrodes, dans, le sens de l'accélération, de l'accélérateur linéaire à plusieurs étages, 20 • est ainsi avantageusement constituée par un élément conducteur cylindrique creux 17 ou 18 de diamètre relativement grand, servant à la formation du champ à l'extérieur d'un parcours d'accélération et par une électrode accélératrice proprement dite 4 ou 5 liée conductivement à cet élément conducteur 17 ou 18 et qui, de son 25 côté, présente également la forme d'un cylindre creux et un diamètre relativement petit, l'électrode accélératrice cylindrique creuse 4 ou 5 ayant son extrémité libre orientée axialement vers l'électrode précédente, tandis que l'élément conducteur 17 ou 18 a son extrémité libre orientée axialement en sens inverse, deux 30 électrodes quelconques de ce dispositif qui se succèdent en direction axiale étant, en outre, au moins partiellement engagées l'une dans l'autre. Grâce à cette superposition partielle des parties s'étendant en direction axiale de deux électrodes successives quelconques de la forme d'exécution décrite ci-dessus, 35 chacun des éléments conducteurs 16, 17.et 18 servant à assurer la formation désirée du champ électrique dans une région se trouvant à l'extérieur d'un parcours d'accélération entoure de la manière voulue ce parcours d'accélération ainsi que les parties associées des électrodes accélératrices, à une distance radiale 40 déterminée de l'axe du système d'électrodes. Côté sortie; l'accélérateur linéaire à plusieurs étages présente l'électrode extrême 6 71 22910 8 2096445 qui est liée à un eonducteur extérieur 2 entourant le corps isolant 1 et qui est, par exemple, au potentiel de la masse. Sur la figure 2 est représenté un système de génération de faisceau électronique de construction connue. Ce système com-5 prend essentiellement une enceinte à vide constituée par un corps isolant cylindrique creux 21 sur la surface périphérique extérieure duquel est prévu un conducteur électrique mis à la masse 24 qui se présente sous la forme d'une enveloppe en tôle. A l'intérieur du corps isolant 21 est disposé un sys-10 tème de cathode qui comprend des parties conduisant une tension élevée, tandis que l'isolement électrique entre ce système de cathode et l'enveloppe métallique 24 est essentiellement déterminé par la rigidité diélectrique du corps isolant 21. Le système de cathode est fixé au corps isolant 21 au moyen d'un anneau de 15 support 25. L'anneau de support 25 est noyé au moulage par son bord 25a formant élément d'ancrage et qui est arrondi pour des raisons électriques, dans la paroi du corps isolant. La surface de contact entre le bord 25a et le corps isolant 21 est, en outre, choisie suffisamment grande pour que le courant de chaleur, qui 20 se propage à partir de la cathode chaude, en service, par l'intermédiaire de l'anneau de support 25, ne puisse pas échauffer dans une mesure excessive les zones de contact avec le corps Isolant 21. Le système de cathode auquel est appliqué un potentiel de tension élevé est constitué par une électrode de Wehnelt 26 dans 25 l'ouverture de commande de laquelle est disposée une cathode incandescente en forme de V 27 qui, de son côté, est fixée dans un support 28. Le côté supérieur du corps isolant 21 est muni d'un couvercle aisément amovible 22 qui est également en matériau isolant et qui se présente sous la forme d'un tronc de cône entouré 30 d'une manchette en caoutchouc isolante et étanche au vide 23. Sur le côté opposé du corps isolant 21 est disposée une anode 29 qui présente un alésage en partie cylindrique et en partie en forme d'entonnoir et qui fait saillie à l'intérieur de la cavité du corps isolant 21, de telle manière qu'entre l'ouverture 35 de l'électrode de Wehnelt 26 et l'ouverture de l'anode, soit formé un parcours d'accélération 31 pour les électrons émergeant de l'ouverture de commande de l'électrode de Wehnelt 26. Le côté inférieur du corps isolant 21 repose de façon étanche au vide 71 22910 9 2096445 sur une plaque 30 faisant corps avec l'anode 29 et qui, de son côté, est liée à une bride 24a de l'enveloppe métallique mise à la masse 24. L'anode 29 est ainsi également au potentiel de la masse. 5 La flèche 35 indique la direction du faisceau électro nique accéléré émergeant de l'alésage de l'anode. Le système de génération de faisceau électronique de la forme d'exécution représentée sur la figure 2 comprend encore essentiellement un dispositif d'exhaustion de la cavité du corps 10 isolant 21 et des dispositifs ou des fils d'alimentation électrique du système de cathode. Par souci de clarté, ces éléments n'ont pas été représentés sur la figure.2, d'autant plus qu'ils sont en eux-mêmes sans importance pour la compréhension de l'invention. Par contre, l'état de choses suivant est essentiel à 15 cet égard s Comme le montre le trajet représenté sur la partie droite du système de la figure 3, des lignes équipotentielles s'étendant dans le plan de coupe verticale et qui sont désignées dans leur ensemble par la référence générale 36, une forte con-20 centration du champ électrique correspondant est présente dans une région dans laquelle le bord 25a de l'anneau de support 25 du système de cathode est noyé dans la paroi du corps isolant 21. En effet, cet anneau de support électriquement conducteur 25 avec son bord 25a est au même potentiel élevé que le système de cathode 25 qui présente, par rapport à l'anode 29 qui est au potentiel de la masse, par exemple une différence de potentiel de 150 kV. La différence de potentiel relativement faible qui existe, en outre, entre l'électrode de Wehnelt 26, d'une part, et la cathode incandescente 27 ainsi que l'anneau de support 25* d'autre part, 30 peut à cet égard être négligée. Le gradient de potentiel déterminé par l'agencement indiqué des éléments électriquement conducteurs du système de génération de faisceau électronique, c'est-à-dire essentiellement, dans l'exemple considéré, du système de cathode avec son élec-35 trode de Wehnelt 26, de l'anneau de support 25/25a et de l'anode 29, a pour effet une distribution fortement non linéaire des intensités de champ électrique, en particulier à la surface intérieure du corps isolant 21, de sorte qu'il existe sur celle-ci des régions 71 22910 10 2096445 de surface ou des emplacements où l'Intensité du champ électrique peut aisément prendre ou dépasser une valeur critique pour laquelle des décharges électriques se produisent. En outre, les lignes de force du champ électrique résultant pénétrant dans la surface 5 intérieure du corps isolant 21 se présentent sous un angle de pénétration suivant lequel des porteurs de charge négatifs libres quelconques tels que des électrons secondaires sont accélérés vers le corps isolant sous l'influence du champ électrique et, par conséquent, augmentent encore la probabilité de décharge. Enfin, il 10 y a lieu de mentionner, en outre, que dans la région de l'ancrage de l'anneau de support 25 dans le corps isolant 21, il se produit une charge thermique élevée de la résine moulée, car l'anneau de support est également en liaison très bonne conductrice de la chaleur avec le système de cathode, de sorte que, dans certains 15 cas, des effets de dégazage déterminés par la surcharge thermique peuvent se produire. Les phénomènes désavantageux et les difficultés mentionnés ci-dessus peuvent, toutefois, être évités dans la plus large mesure au moyen d'un système d'électrodes agencé suivant 20 l'invention, comme décrit ci-après de façon détaillée en se référant aux figures'3 et 4. La figure 3 représente schématiquement et en coupe axiale un système de génération de faisceau électronique qui présente en partie certaines similitudes avec le système représenté 25 sur la figure 2, de sorte que, dans les deux cas, on a utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner les éléments identiques. Le dispositif de la figure 3 comprend un corps isolant 21' dans lequel on peut faire le vide et à l'intérieur duquel sont logés un système de cathode comprenant les éléments 25, 26', 30 27 et 28 et, en outre, une anode 29'. La référence 25 désigne, comme, précédemment, un anneau de support électriquement conducteur qui, d'une part, est lié conductivement à la cathode 27 ou à son support et, d'autre part, est fixé par son bord arrondi 25a dans la paroi du corps isolant 21'. Celui-ci est, comme précédemment, 35 muni d'un couvercle 22, 23. L'anode 29'» qui présente essentiellement la forme d'un cylindre creux, est liée conductivement à une plaque 30 disposée sur le côté inférieur du corps isolant £1' et qui, de son côté, est en liaison avec une bride 24a d'un conducteur extérieur métallique 24 mis à la masse et entourant di 71 22910 ii 2096445 rectement le corps isolant 21'. Suivant l'invention, dans la paroi du corps isolant 21' est noyé dans la résine moulée un élément conducteur supplémentaire 3^ qui présente essentiellement la forme d'une enveloppe 5 cylindrique s'étendant parallèlement à l'enveloppe extérieure 24 et qui est lié conductivement sur son oôté supérieur annulaire au bord 25a de l'anneau de support 25* de sorte qu'il est au mSrae potentiel électrique que le système de cathode. Cet élément conducteur 34 a pour fonction d'influencer 10 et de former de la manière désirée le champ électrique dans une région extérieure au parcours d'accélération 31 qui présente une chute de potentiel considérable, c'est-à-dire principalement dans la région à symétrie de rotation s'étendant entre les électrodes accélératrices 26', 29' du système de génération de faisceau 15 électronique et la paroi intérieure du corps isolant 21'. L'anode en forme générale de cylindre creux 29' s'étend, en outre, par son col relativement étroit, en direction axiale jusqu'à une hauteur relativement importante dans la cavité du corps isolant 21' et, par conséquent, l'ouverture supérieure de son alésage se trouve 20 à une distance relativement faible de l'ouverture de commande de l'électrode de Wehnelt 26'. L'élément conducteur 34, qui s'étend à partir de l'anneau de support 25» à l'intérieur de la paroi du corps isolant, dans une direction axiale pratiquement opposée à celle dans 25 laquelle s'étend l'anode 29', est agencé de telle manière, en ce qui concerne son étendue parallèlement à la direction axiale, qu'il entoure coaxialement aussi bien le parcours d'accélération 31 que le système de cathode et son électrode de Wehnelt 26' ainsi qu'une certaine partie de l'anode 29'» comme on peut le voir sur 30 la figure 3. Sur son bord inférieur, l'élément conducteur 34 se termine par un boudin annulaire de fil métallique 32. La paroi du corps isolant 21' présente, dans la région où l'élément conducteur 34 est noyé dans la résine moulée, uri' renflement tourné vers la cavité et qui.présente son épaisseur maximale à l'empla-35 cernent où l'extrémité 32 de l'élément conducteur 34 est noyée dans la résine moulée. En résumé, grâce aux mesures décrites, l'intensité de champ électrique, le long.de la surfaee interne renflée du corps isolant 21', est distribuée de façon essentiellement uniforme, c'est-à-dire linéaire^ de sorte qu'on évite des 71 22910 12 2096445 emplacements de concentration particulière du champ électrique sur la surface de l'isolement. Des mesures ont montré qu'avec le dispositif suivant l'invention, comme représenté par exemple sur la figure 3, il est possible d'obtenir un abaissement du maximum d'intensité de champ sur la surface de l'isolement d'au moins 2/3, moyennant quoi les lignes de force du champ électrique s'étendent maintenant vers la surface de l'isolement et pénètrent dans celle-ci sous des angles tels que des porteurs de charge négatifs secondaires engendrés par hasard tels que, par exemple, des électrons 10 secondaires, sont accélérés dans des directions tendant à les écarter de la surface de l'isolement. La figure 3 représente, en outre, sous une forme de représentation analogue à celle de la figure 2, le nouveau trajet des lignes équipotentielles s'étendant dans le plan de coupe ver-15 tical et désignées dans leur ensemble par la référence générale 36', et ceci entre l'axe du parcours d'accélération 31 et 1^ paroi interne de droite du corps isolant 21'. On remarque, en particulier, que la zone de surface, entourant immédiatement le bord 25a, ancré dans la paroi du corps isolant, de l'anneau de support 25 20 auquel est- appliqué un potentiel de tension élevé, est pratiquement exempte de champ, tandis que dans la direction z, la densité des lignes équipotentielles et, par conséquent, également la densité des lignes de force du champ électrique associé, si elles croissent tout d'abord le long de la surface de l'isolement, restent -ensuite 25 pratiquement constantes sans que des centres d'intensité de champ électrique élevée soient formés sur la surface de l'isolement. Ce. phénomène de la linéarisation du champ électrique est encore plus nettement visible sur la figure 4. Sur la figure 4 est représenté un fragment agrandi du système de génération de 30 faisceau électronique de la figure 3 ; il s'agit de la région du corps isolant 21' présentant une surface renflée dans laquelle l'élément conducteur servant à assurer la formation du champ est noyé dans la paroi dudit corps isolant, élément conducteur qui, d'une part, est fixé au bord 25a de l'anneau de support 25 35 qui est au potentiel de la cathode et qui, d'autre part, porte à son extrémité libre, pour éviter une décharge électrique dans le matériau isolant, un boudin annulaire de fil métallique 32. En plus du trajet des lignes équipotentielles, on a indiqué sur la figure 4 en trait interrompu, dans la région de l'interface entre 40 le vide et le corps isolant 21", l'ensemble des lignes de champ 71 22910 2096445 émergeant de la surface de l'isolement dans cette région. Cette représentation met particulièrement bien en évidence la distribution linéaire de l'intensité de champ électrique le long de la surface intérieure de l'isolement que l'invention 5 permet d'obtenir. Enfin, il y a lieu de mentionner encore le fait qu'en raison de la disposition du conducteur électrique supplémentaire dans la résine moulée, et de la surface de contact thermique agrandie ainsi automatiquement obtenue, on obtient un autre 10 avantage, à savoir une conduction calorifique améliorée à partir de l'anneau de support chaud 25, à travers le corps isolant 21', vers l'enveloppe extérieure 24, en particulier si l'élément conducteur 34 est en un matériau de grande conductibilité thermique tel que, par exemple, du cuivre. 71 22910 i* 209644S REVENDICATIONS 1. Système d'électrodes destiné à assurer l'accélération 5 d'un faisceau de porteurs de charge dans le vide, disposé à l'intérieur d'un corps isolant et constitué par au moins deux éléments conducteurs espacés axialement sur lesquels régnent des potentiels électriques différents, présentant des ouvertures de passage pour le faisceau de porteurs de charge et formant un parcours d'accé-10 lération, ledit système d'électrodes étant caractérisé en ce que, . pour assurer la formation du champ électrique dans uhe zone qui se trouve à l'extérieur du parcours d'accélération, il est prévu au moins un élément conducteur électrique supplémentaire noyé dans la paroi du corps isolant, entourant à la fois le parcours d'aecé-15 lération et au moins en partie les éléments conducteurs (électrodes accélératrices) formant celui-ci à une certaine distance radiale de l'axe du système d'électrodes, et sur lequel règne le même potentiel que sur l'électrode accélératrice de potentiel plus négatif. 20 2. Système d'électrodes suivant la revendication 1, carac térisé en ce que l'élément conducteur supplémentaire servant à assurer la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération est directement lié conductivement à l'électrode accélératrice sur laquelle règne un potentiel plus négatif. 25 3» Système d'électrodes suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'élément conducteur supplémentaire servant à assurer la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération est disposé dans une surface périphérique cylindrique coaxiale au système d'électrodes. 30 4. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément conducteur supplémentaire servant à la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération forme, avec l'électrode accélératrice liée conductivement" avec lui, une électrode présentant la forme 35 générale d'un pot. 5. Système d'électrodes- suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, pour l'accélération de particules chargées 71 22910 15 2096445 négativement, caractérisé en ce que chacune des électrodes accélératrices qui se succèdent dans la direction de l'accélération et qui présentent chacune un potentiel négatif inférieur à celui de l'électrode accélératrice précédente offre essentiellement la 5 forme d'un cylindre creux avec un diamètre notablement inférieur à celui de l'électrode en forme de pot précédente constituée par l'élément conducteur supplémentaire servant"à la formation du champ et l'électrode accélératrice liée à celui-ci, et en ce que l'électrode accélératrice cylindrique creuse fait saillie coaxia-10 lement vers l'intérieur, en fonction de la longueur du parcours d'accélération et de l'allure de champ qu'on désire obtenir à l'extérieur de ce parcours, au moins sur. une partie de sa hauteur, dans l'électrode en forme de pot. 6. Système d'électrodes, suivant l'une quelconque des 15 revendications précédentes, pour accélérateur linéaire à plusieurs étages, caractérisé en ce que chacune des électrodes comprises entre les première et dernière électrodes du dispositif présente essentiellement la forme d'un pot et est constituée par un élément ■ conducteur électrique cylindrique creux servant à assurer la for-20 mation du champ à l'extérieur d'un parcours d'accélération, noyé dans la paroi du corps isolant et présentant un diamètre relativement grand, et par une électrode accélératrice proprement dite, liée conductivement à cet élément conducteur et qui, de son côté, présente également la forme d'un cylindre creux et un diamètre 25 relativement petit, l'électrode accélératrice cylindrique creuse ayant, en outre, son extrémité libre orientée axialement vers l'électrode précédente, cependant que l'élément conducteur servant à assurer la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération est orienté par son extrémité libre axialement en sens 30 inverse, c'est-à-dire vers l'électrode suivante et tandis que deux électrodes qui se succèdent en direction axiale sont au moins partiellement engagées l'une dans l'autre. 7« Système d'électrodes suivant la revendication 6, carac térisé en ce que les électrodes individuelles sont connectées 35 d'une manière connue en soi à des prises d'un diviseur de tension. 8. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce- que chacun des éléments. conducteurs noyés dans la paroi du corps isolant creux est 71 22910 16 2096445 lié conductivement à un élément de support électriquement conducteur de l'électrode accélératrice associée, tandis que ledit élément de support est fixé dans la paroi du corps isolant. 9. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des 5 revendications précédentes, caractérisé -en ce que la paroi du corps isolant présente, dans la région où chaque élément conducteur est noyé, un renflement tourné vers l'intérieur de la cavité. 10 Système d'électrodes suivant la revendication 9* carac térisé en ce que le renflement de la paroi intérieure du corps 10 isolant présente un maximum d'épaisseur à chacun des emplacements où l'extrémité libre d'un élément conducteur, c'est-à-dire celle qui n'est pas fixée à l'électrode accélératrice ou à'son élément de support, est noyée dans la paroi du corps isolant. 11. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des 15 revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments conducteurs supplémentaires servant à assurer la formation du champ à l'extérieur d'un parcours d'accélération est muni à son extrémité libre, c'est-à-dire à celle de ses extrémités qui n'est pas fixée à l'électrode accélératrice associée ou à l'élément 20 de support de celle-ci, un renforcement présentant en section droite une forme essentiellement circulaire. 12. Système d'électrodes suivant la revendication 11, caractérisé en ce que l'élément conducteur est muni à son extrémité libre d'un boudin annulaire en fil métallique au lieu du renfor- 25 cernent plein précité. 13. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments conducteurs supplémentaires servant à la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération associé, se présente sous 30 la forme d'une tresse de fil métallique incurvée de manière à former une enveloppe périphérique cylindrique et noyée, dans la paroi du corps isolant, dans la résine moulée. 14. Système d'électrodes suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que chacun des éléments 35 conducteurs supplémentaires, servant à la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération associé, est formé par métallisatlon d'une surface prévue à cet effet à l'intérieur de la paroi du corps isolant. 15» Système d'électrodes suivant l'une quelconque des re vendications précédentes, caractérisé en ce que chacun des éléments 40 conducteurs supplémentaires servant à la formation du champ à l'extérieur du parcours d'accélération associé est en un matériau de grande conductibilité thermique.