Brevet FR2122451A1 — publié le 19720901

i 2122451 L'invention concerne un tube à décharge à cathode froide, comportant des électrodes principales, pourvues respectivement de couches d'activation, situées en regard et à une certaine distance l'une de l'autre, suivant une configuration symé-5 trique, à l'intérieur d'une enceinte étanche au gaz, électriquement isolante, et une électrode de conmanJe, Ji-prsé^ ^ 1* de l'enceinte étanche au gaz, de façon à entourer cette dernière en position symétrique par rapport aux deux électrodes principales. Des tubes à décharge à cathode froide de ce 10 type sont disponibles dans le commerce depuis longtemps : ils présentent, en plus d'une forme de réalisation très simple, qui résulte de la disposition de l'électrode d'amorçage à l'extérieur et autour de l'enceinte étanche au gaz, l'avantage qui consiste en ce qu'ils conviennent à des buts d'utilisation bipolaire. Un 15 tube à décharge de ce type possède de plus des dimensions plus faibles que celles de tubes comparables, lorsque les électrodes de façon connue, réalisées sous la forme de troncs de cône et comportant des parties bombées ayant la forme de plaque disposées en regard l'une de l'autre, sont situées aux extrémités du corps 20 isolant ayant la forme d'un tube. L'invention a pour objet de réaliser un tube à décharge bipolaire, pouvant être commandé et possédant un rendement particulièrement bon. Ce résultat est obtenu, conformément à l'invention, dans le cas d'un tube à décharge à cathode froide 25 du type mentionné précédemment, grâce au fait que les électrodes principales portent respectivement sur leurs surfaces frontales, situées en regard l'une de l'autre, des bagues annulaires métalliques qui transforment les électrodes principales en électrodes creuses. 30 Un tube à cathode froide, conforme à l'inven tion, présente d'abord l'avantage qui consiste à pouvoir absorber une énergie plus élevée comparativement aux formes de réalisation connues jusqu'ici, qui comportent des électrodes principales planes étant donné que le volume de gaz peut plus facilement se dilater 35 dans l'intervalle de fonctionnement et que par conséquent le corps isolant de l'enceinte étanche au gaz est moins exposé aux ondes de pression interne. Un autre perfectionnement sensible est obtenu grâce au fait que l'on peut faire adhérer à l'intérieur de la bague métallique, une plus grande quantité de substance d'activa-40 tion. De ce fait, les électrodes creuses peuvent présenter les 11 01386 2 2122451 propriétés d'une cathode à réserve. De façon particulièrement avantageuse,]e bord ecté-ôeir supérieur de la bague annulaire d'un tube à cathode froide conforme à l'invention présente une arête vive. Cette mesure permet 5 d'obtenir une faible tension étrangère d'amorçage étant donné que l'arête vive augmente l'intensité du champ électrique qui est engendré par l'électrode de commande couplée capacitivement. Une pièce, obtenue par découpage, convient particulièrement bien pour la forme de réalisation de la bague annulaire à arête vive, -i-0 cette partie étant soudée sur l'électrode principale associée. On utilise avantageusement le fer comme matériau pour constituer la pièce obtenue par découpage. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif 1^ suivant l'invention. La figure représente un tube à décharge à cathode froide, qui comporte deux électrodes principales 1 et 2 tronconiques qui sont montées de façon étanche au gaz, avec leur convexité tournées l'une vers l'autre, aux extrémités d'un corps 20 isolant 3 en forme de tube, à la façon d'un parafoudre dit para-foudre bouton. Un ruban en tôle comportant une borne 5 et jouant le rôle d'électrode de commande 4, est disposé autour du corps isolant 3, symétriquement par rapport aux électrodes principales 1 et 2, la largeur de ce ruban étant au moins égale à la dis- 25 tance qui sépare les électrodes principales 1 et 2. Les électrodes principales 1 et 2 portent respectivement sur leurs faces frontales situées en regard l'une de l'autre des bagues annulaires 6 qui sont respectivement constituées par des pièces à arêtes vives obtenues par découpage, lesquelles sont respectivement soudées 30 avec ou sans apport de matière sur les électrodes principales associées. La pièce obtenue par découpage est de préférence en fer. L'arête vive supérieure externe de la pièce 6 obtenue par découpage diminue la tension étrangère d'amorçage étant donné qu'il apparaît sur l'arête une compression des lignes de champ électrique, et par conséquent une augmentation de l'intensité du champ. Du reste, le volume de gaz est par exemple préionisé au moyen d'une substance radioactive présente dans le tube afin d'obtenir un bon amorçage du tube à décharge. On dépose sur les électrodes principales 1 et 2 comportant les bagues annulaires 6, et réalisées conformément 72 01386 3 2122451 à l'invention sous la forme d'électrodes creuses, une couche d'activation 7 constituée par une substance possédant un pouvoir d'émission électronique élevé. On peut déposer une plus grande quantité de substance, par suite de la présence de la cavité for-5 mée à l'intérieur de la bague annulaire métallique 6 tout en obtenant une meilleure adhérence que dans le cas d'électrodes principales 1 et 2 planes. Les électrodes principales 1 et 2 munies de leurs bagues annulaires 6 possèdent ainsi les propriétés d'une cathode à réserve. 10 Les électrodes principales 1 et 2 faites par exemple avec un alliage fer - nickel - cobalt - sont suffisamment épaisses pour que l'on puisse souder, avec ou sans apport de matière, sur leurs fonds externes des pièces métalliques de jonction 8 et 9. Les pièces de jonction 8 et 9 sont de préférence 15 constituées par des fils de cuivre étamé. L'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation représentée. En particulier, l'électrode de commande ne doit pas absolument être réalisée sous la forme d'un ruban de tôle ; au contraire elle peut aussi, par exemple, être cons-20 tituée par une métallisation comportant une connexion, disposée sur le corps isolant de l'enceinte étanche au gaz ou par un fil enroulé plusieurs fois autour de l'isolateur. 72 01386 4 2122451 REVENDICATIONS 1. Tube à décharge à cathode froide comportant des électrodes principales, pourvues respectivement de couches d'activation, situées en regard et à une certaine distance l'une 5 de l'autre, suivant une configuration.symétrique, à l'intérieur d'une enceinte étanche au gaz, électriquement isolante, et une électrode de commande, disposée à l'extérieur de l'enceinte étanche au gaz, de fagon à entourer cette dernière en position symétrique par rapport aux deux électrodes principales, caractérisé 10 par le fait que les électrodes principales (1, 2) portent respectivement, sur leurs surfaces frontales situées en regard, des bagues annulaires métalliques (6) qui transforment les électrodes principales (1, 2) en électrodes creuses. 2. Tube à cathode froide suivant la revendica-15 tion 1, caractérisé par le fait que la bague annulaire métallique (6) est constituée par une pièce, obtenue par découpage, soudée avec ou sans apport de matière sur l'électrode principale associée. 3. Tube à cathode froide suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la pièce obtenue par décou- 20 page est à arête vive. 4. Tube à cathode froide suivant l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé par le fait que la pièce obtenue par découpage est constituée essentiellement par du fer.