Brevet FR2066884A1 — publié le 19710813

La présente invention se rapporte à des perfectionnements aux tubes électroniques à élément photosensible et concerne plus particulièrement des perfectionnements aux moyens de fixation et de centrage de leurs dlectrodes. Ce type de tube comprend généralement, outre l'élément photosensible, des électrodes tubulaires, annulaires ou circulaires alignées sur un même axe. Le plus souvent ces électrodes, cylindriques sont fixes à l'une de leurs extrémités par un picot scellé dans le pied ou embase du tube, l'autre extrémité étant libre. Geci altère considérablement les qualités du tube. En effet, celui-ci a une résistance structurelle faible, notamment lorsqu'il est soumis a des vibrations,ce qui est souvent le cas, de tels tubes étant fré- quemment montés à bord de véhicules, chars, avions, etc..Les accélérations latérales qui sont alors imposées au. tube risquent de projeter ltextrdmitd libre des Vlectrodes contre l'enveloppe souvent en verre du tube,ce qui provoque soit le bris de celle-ci, soit une déformation préjudiciable de l'lectrode métallique. n outre, en fonctionnement, une vibration de telles électrodes détermine dans un tube à images comme le Vidicon par exemple une vibration de grille fine qui est placée au voisinage de la couche photocondue. trice et le signal image prélevé à la sortie du tube subit des déformations notables. Une solution couramment utilisée dans le passé consistait à placer au voisinage de l'extrémité libre de l'électrode, entre l'électrode et l'enveloppe de verre, une bague d'indium qui, en prenant appui sur ces deux éléments, assurait la cohésion de l'en- semble. Mais d'une part l'indium est un métal très difficile à usiner dans les limites de tolérance nécessaires pour que la bague dtindium puisse coulisser sans frottement excessif sur le verre au nomment du montage du tube; d'autre part, il est difficile à dégazer vendant le traitement le tube chauffe et les gaz émis viennent polluer le couche constituant l'élément photosensible. Une autre solution de l'art connu a consisté à remplacer la bague 'indium par des pattes formant ressort et appuyant sur ltenveloppe de verre. On se heurte alors à un inconvénient très grave pour des tubes à élément photosensible : lors de l'introduction des électrodes dans l'enveloppe du tube, il arrive que les ressorts en question frottent sur celle-ei, au point de la rayer, et engendrent ainsi, dans le cas d'une enveloppe en verre, des poussières de silice. Ces poussières sont extrêmement gênantes, car une seule d'entre elles, même de quelques microns seulement de diamètre, se déposant sur l'élément photosensible, provoque, sur l'image définitive, une tache parfaitement visible; cette tache peut être simplement gê- nante pour l'observateur ou, ce qui est plus grave,peut le conduire à une interprétation fausse de limage reçue. Pour éviter cet inconvénient, les ressorts utilisés dans l'art connu doivent présenter une certaine souplesse. Mais,dans ce cas alors, ils sont insuffisants pour enrayer complètement les vibra ions de l'électrode. Celle-ci sous l'influence de ces vibrations vient frapper périodiquement l'enveloppe créant de nouveau des risques d'arrachement de poussières de silice. Le brevet fronçais n 1480270 préconisait enfin l' tilisationd'une bague en polytetrafluorethylène, ou téflon de Du Pont de Nemours serrée entre l'électrode et l'enveloppe et assez épaisse pour amortir les vibrations. L'expérience a prouvé que dans certains cas; le ddgazage, même lorsque la température au voisinage de la bague ne dépasse pas, en fonctionnement, 4000C, ce qui limite le ddgage- ment de fluor entrant dans la composition du polytetrafluorethy lène,est inacceptable eu égard à la qualité du tube. L'invention a pour but d'dviter ces inconvénients. 311e pré- 'it, dans ce but d'utiliser une couronne de ressorts presentant à la fois suffisamment de souplesse pour permettre l'introduction sans frottement des électrodes dans l'enveloppe , et d'autre part suffisamment de rigidité pour leur interdire tout mouvement latéral une fois en place. L'invention concerne un tube électronique à élément photosen sible comprenant, à l'intérieur d'une enveloppe, au moins une électrode libre à l'une de ses extrémités et centré par au moins un nombre annulaire ire rapport à la paroi ee ladite enveloppe, carac- térisé en ce que ledit membre annulaire comporte un ensemble de ressorts bilames en contact d'une part avec ladite enveloppe et d'autre part avec ladite électrode ou une pièce entourant celle-ci. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante conjointement avec les figures qui représentent : La figure 1, la coupe longitudinale d'un tube image dugenre vidicon. La figure 2, une perspective cavalière d'une couronne de ressorts bilames constituant un moyen de fixation et de centrage suivant la présente invention. Pcur faciliter la compréhension de l'invention, il convient d'abord de décrire la structure d'un tube à images du type vidicon, représenté par la figure 1, bien que l'invention ne se limite pas à un tel type de tubes. Ce tube vidicon comprend une enveloppe tubulaire , en verre, obturée à un de ses bouts par une embase de tube électronique 5, et à son autre bout par une lame e verre plane dont la face interne est recouverte d?une couche photocon- ductrice transparente 2, en trisulfure d'antimoine par exemple. Une cathode K, située du côté de l'embase 5, émet un faisceau d'électrons 3 en direction de la couche photoconductrice 2. Le faisceau 3 passe par l'ouverture centrale d'une électrode annulaire de concentration W et de trois anodes annulaires ou cylindriques alignées A1, A2, A3. Une grille à maille fines G est placée parallèlement et à peu de distance de la couche photoconduc trice 2, à l'avant (dans le sens de propagation du faisceau 3) de l'anode cylindrique A3. L'anode A3 est plus courte que l'anode cylindrique A2 et, dans certaines formes d'exécutions, sa longueur peut se réduire à l'épaisseur de la monture de la grille G. D'une façon générale, la dimension, la forme et le nombre des électrodes d'un vidicon sont choisis selon les règles de l'art et peuvent différer de ce qui est représenté schématiquement sur la figure - ; nanmoins, cette figure convient bien pour décrire la mise en oeuvre de la présente invention. Les diverses électrodes et la couche photoconductrice sont portées à des potentiels de fonctionnement tels que les électrons du faisceau 3 se trouvent placés dans un champ accélérateur entre l'électrode de concentration W et la grille G, et qu'ils pénètrent dans un champ de freinage énergique au-delà de la grille G. En outre, sous l'effet d'un système de bobines électromagnétiques non représenté sur la figure 1, placé à l'extérieur de l'enveloppe 1, le faisceau électronique balaye la couche photoconductrice 2 9 lorsque le faisceau passe par l'ouverture d'une ou de plusieurs mailles de la grille G, il atteint la couche 2 avec une vitesse suffisamment faible pour être sensible aux variations locales de résistance de la couche dues aux différences d'éclairement. Ainsi qutil est connu, le passage du faisceau électronique produit des courants qui font apparattre des signaux aux bornes d'une résistance extérieure, branchée en série avec la couche Shoto- conductrice La grille 2 couramment des ouvertures de mailles inférieures à 50 microns et une transparence superieure à 50%. La grille peut être fabriquée par un procédé électrolytique, et elle est ensuite munie du cadre 4 lui donnant une rigidité suffisante pour permettre son montage. En général, les anodes A1, A2, A3 sont faites en feuille min @e d'un métal non ferromagnétique. Elles sont fixées à leur extrémité la plus rapprochée de l'embase 5 sur ladite embase à droite sur la figure 1 par es montants non représentés, et libres à leur autre extrémité. C'est pourquoi elles sont suscepti- bles d'entrer en vibrations sous l'influence des conditions extérieures.Leur diamètre étant sensiblement inférieur à celui d l'enveloppe, il existe un espace appréciable entre la surface e terne des électrodes et la surface interne de l'enveloppe; cet espace est mis à profit pour y faire passer des fils de connexion tels que 6 reliant les dlectrodes à des tiges de sortie scellées à l'embase 5. Suivant la présente invention, la fixation et le centrage de l'ensemble des anodes est assure au moins au voisinage immédiat de l'extrémité libre de l'une d'elles, c'est-à-dire au voisinage de la grille G pour l'électrode A3, par au moins un membre annu laire consistant en une. couronne 7 de ressorts bilames représentée plus en détail sur la figure 2, à titre d'exemle. La couronne 7 de ressorts bilames est constituée par une bague rigide 8,en acier inoxydable par exemple destinée a être sertie autour de l'anode A3. Sur cette bague sont fixes par un point de soudure, par exemple, un @ertain nombre de ressorts bilames 9 régulièrement espacés . La figure 2 représente 3 ressorts 9 répartis suivant les écarts angulaires de 120 . On sait que la propriété principale des bilames thermostati- ques est de se déformer sous l'effet de la chaleur. Par exemple, une tôle de grandes dimensions en bilames prend la forme d'une calotte sphérique si on la chauffe uniformément, puisque l'une des deux :0aces se dilate davantage que l'autre. Si l'on découpe une bande de faible largeur, celle-ci s'incurve perpendiculairement à la direction de la dilatation principale, la dilatation latérale pouvant être considérée comme négligeable.On appelle face active la face du bilame susceptible de la plus forte dila- tation, face passive l'autre face.L'importance de la courbure prise par cheque ressort est fonction de nombreuses constantes propres à chaque matériau et en particulier de la différence des coefficients de Si-latation des deux alliages constituant lie bilame, de leurs modules d'élasticité et des rapports d'épaisseur des composantes. Les ressorts 9 représentés sur la figure sont constitués par une face passive 10, située in côté de la bague J et par une face active 11 du côté opposé. Dans un exemple de réalisation chaque ressort avait 2 cm de long, 5 mm de large, 6 dixièmes de mm paisseur ; la face passive 10 était constituée par un alliage Ni Fe/Ni et la face active i par un alliage Ni/Ni 0;n Fe.Le choix des composants peut bien entendu être différent. I1 sera déterminé dans chaque cas d'espèce par notamment les considéra- ticns suivantes magnétisme, déflexion spécifique recherchde, domaine de déflexion linéaire en C, températures limites d'utilisation, résistivité, densité, module d'élasticité, contrainte maximale de flexion admissible, conductibilité thermique, chaleur spécifique désirée. Les extrémités de chaque ressort bilame 9 sont légèrement recourbées vers l'intérieur, de manière que le contact avec l'enveloppe de verre du tube s1 effectue sur une surface arrondie et non sur l'extrémité elle-meme du ressort qui pourrait rayer le verre. La courbure de la partie médiane des ressorts 9 est déterminée de manière que, en fonctionnement, les ressorts exercent une forte pression sur les parois du tube. Lors du montage initial du tube on chauffe la couronne 7 à une température de l'ordre de 2 à 300 C par exemple. La courbure des ressorts bilames 7 diminue et la pièce coulisse aisément à l'intrieur du tube 1 sans frottement appréciable sur la paroi de verre. Après la mise en place et le dégazages les ressorts bilames reprennent leur courbure naturelle, de sorte que la couronne 7 assure fortement la fixation et le centrage de l'électrode A3. On voit aisément que l'on peut glisser tout autour de chaque anode un certain nombre de telles couronnes 7. Dans ce cas, la fixation et le centrage des électrodes seront mieux assures si chaque couronne 7 est angulairement décalée autour de l'axe de symétrie du tube par rapport aux couronnes voisines, Par exemple, si la fixation et le centrage sont assurés par 2 couronnes 7 telles que représentées sur la figure 2, comprenant chacune 3 ressorts bilames espaces angulairement de 1200, un décalage angulaire de 600 entre les deux couronnes autour de l'axe de symetrie assurerait une meilleure fixation et un meilleur centrage. Il doit être entendu que l'on peut supporter de nombreuses modifications au mode de rdalisation qui vient d'être décrit à titre d'exemple non limitatif sans sortie pour autant du cadre de la prdsente invention REVENDICATIONS . Tube électronique à élément photosensible comprenant à l'intérieur d'une enveloppe, au moins une électrode libre à l'une de ses extrdmités et centre par au moins un membre annulaire à la paroi de ladite enveloppe, caractérìsé en ce que ledit membre annulaire comporte un ensemble de ressorts bilames en contact d'une part avec ladite enveloppe et d'autre part avec ladite électrode ou une pièce entourant celle-ci. 2. Tube électronique suivant 1 dans lequel ladite électrode est cylindrique et lesdits ressorts sont fixés sur une bague emmanchée sur ladite électrode et maintenue fixe par rapport à celle-ci.