Brevet FR2244257A1 — publié le 19750411

La présente invention concerne une pompe ionique à désintégration cathodique munie d'un corps et d'un (ou de plusieurs) système(s) d'électrodes se trouvant dans un champ magnétique homogène, systeme se composant d'une anode cellulaire en forme de nids d'abeille et d'au moins une cathode faisant face aux ouvertures de l'anode cellulaire. On sait que pour des pressions dépassant 3 . 10-6 mmHg, il se produit dans de telles pompes ùne desintegration particulièrement forte de la cathode, par formation de cratères aux points où- les axes des cellules de l'anode rencontrent la cathode. La réserve de matériau de la cathode en ces points répond donc de la duree de vie delapompe ionique è desintegration cathodique. A l'ide de constituer la cathode par une plaque relativement épaisse s'oppose le fait qu'ainsi le poids de la pompe s'accroît de manière facheuse. En outre, le matériau de cathode (titane ou tantale) est relativement coûteux.C'est pourquoi, il a déjà eté proposé (brevet allemand n 1.246.933), pour des cathodes ayant une structure à nervures ou à grilles, de rendre cette structure plus épaisse aux points de désintégration plus intensive qu'aux points de desintégration plus faible. La réalisation de ces mesures signifie cependant qu'il faut donner à la cathode une forme compliquée, ce qui entraîne des frais de fabrication relativement élevas L'invention a pour objectif d'obtenir un accroissement de la duree de vie d'une pompe ionique à désintégration cathodique du type mentionne au début, sans entre obligé de faire face à une dépense particulière an ce qui concerne la cathode. Conformément à l'invention, cet objectif est atteint du fait que l'anode cellulaire et la cathode de la pompe ionique à désintégration cathodique sont montées de manière è pouvoir être deplacées et à entre ajustées è poste fixe l'une par rapport à l'autre. L'avantage essentiel de cette mesure réside dans le fait qu'après une certaine durée de service de la pompe ionique à désintégration cathodique, il est possible de déplacer les points principaux de désintégration. Ce déplacement des points principaux de désintégration, lequel peut se faire par un mouvement correspondant de la cathode ou de l'anode, remet pratiquement la pompe à.-l'etat neuf. Pour atteindre l'objectif de l'invention, sont essentiellement fournies trois possibilités 1) l'anode est solidaire du corps ou de l'enceinte sous vide et au moins une des cathodes peut entre deplacée et entre fixée par rapport à l'anode et au corps sous vide 2) au moins une des cathodes est solidaire du corps sous vide et l'anode peut titre déplacée et être fixée par rapport au corps et aux autres électrodes ; ou 3) l'anode et au moins une des cathodes d'un système d'électrodes sont constituées de manière à pouvoir etre déplacées et etre fixées l'une par rapport à l'autre, à l'intérieur de ce système d'électrodes, le système d'électrodes dans son ensemble étant logé dans le corps ou l'enceinte sous vide de la pompe. L3 position de l'électrode mobile par rapport aux autres électrodes ou par rapport au corps de la pompe ionique à désintégration cathodique e- de préférence déterminée par des éléments de liaison appropriés. Ces éléments de liaison peuvent, par exemple, se composer de tôles élastiques de maintien et d'un disque d'excentrique provoquant le déplacement de l'électrode mobile. Les tôles de maintien peuvent cependant aussi etre fixes et rigides-et présenter un trou oblong, de telle sorte qu'à l'aide d'une vis d'arret, on peut modifier et fixer la position de l'électrode mobile. Enfin peuvent aussi convenir, dans le cadre de l'invention, des tôles de maintien susceptibles d'être déformées de façon permanente. Ces différentes possibilités permettent, de manière simple, de déplacer les points principaux de désin- tégration. Une autre solution avantageuse réside dans le fait que l'anode est constituée par un cadre muni de -cellules anodiques disposées asymétriquement à l'intérieur, et que ce cadre peut entre monté dans des positions différentes dans le corps ou enceinte de la pompe. Dans une pompe ionique à désintégration cathodique constituée de cette manière, on peut obtenir un déplacement des points de désintégration en faisant tourner l'anode de 1800. Dans une pompe ionique munie de deux plaques cathodiques faisant face aux ouvertures de l'anode cellulaire, un autre mode avantageux de réalisation réside dans le fait que, par exemple, par fixation sur des tales de maintien coudées, les plaques cathodiques sont décalées latéralement l'une par rapport à l'autre de la quantité qui correspond au déplacement désiré des points principaux de désintégration. Dans ce mode de réalisation, le déplacement des points principaux de désintégration se fait par rotation ou par permutation des plaques cathodiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, description se référant aux dessins schématiques annexés sur lesquels - la figure 1 représente un schéma de principe servant à expliquer l'invention - la figure 2 représente un élement d'une pompe ionique à désintégration cathodique du type à diodes ayant une anode montée mobile - la figure 3 représente une vue latérale de l'exemple de réalisation suivant la figure 2 - la figure 4 représente une anode pour une pompe ionique à désintégration cathodique du type à triodes et dont les cellules d'anode sont disposées asymétriquement ; - la figure 5 représente une vue d'en haut sur l'exemple de réalisation suivant la figure 4 ; et - la figure 6 représente un autre exemple de réalisation ayant des plaques de cathode dont les positions sont réglables. La figure 1 représente schématiquement une coupe partielle d'une pompe ionique à désintégration cathodique 1, dont le corps ou-l'enceinte est désigné par la référence 2. A l'intérieur du corps 2 se trouve l'anode cellulaire en nids d'abeille 3 munie des différentes cellules 4 dont les axes représentes par des tirets fins sont désignés par la référence 5. Des deux côtés de l'anode 3 se trouvent les plaques de cathode 6. En dehors du corps 2 > sont disposés les palets magnétiques 7 qui produisent un champ magnétique parallèle aux axes 5 des cellules d'anode 4. Quand une telle pompe ionique à désintégration cathodique est en service, il se produit une désintégration particulièrement forte des plaques cathodiques aux points où les axes 5 des différentes cellules 4 se croisent avec les plaques cathodiques 6. Il en résulte des cratères qui sont désignés sur la figure 1 par la référence 8. Si le matériau de cathode se trouvant en ces points est épuisé, alors le pouvoir d'aspiration devient plus faible, de telle sorte que, jusqu'à présent, il était nécessaire d'effectuer un échange comateux du système d'électrodes. L'ide de l'invention consiste à obtenir un léger déplacement des points principaux de désintégration en modifiant la position mutuelle de l'anode 3 et/oude la cathode 6, ce qui est représenté en traits mixtes sur la figure 1. Les cratères produits après le déplacement sont désignés par la référence 8'. Grâce à un tel déplacement ou décalage, on peut pratiquement remettre le système d'électrodes à l'état neuf, ledit déplacement ou décalage s'effectuant dans tous les cas et en dernier lieu dans un sens au moins à peu près perpendiculaire au champ magnétique produit entrè les pôles 7. Un des nombreux modes possibles de construction pour modifier la position mutuelle de l'anode et de la cathode est représenté sur les figures 2 et 3, Dans cet exemple de réalisation, l'anode 3 est reliée à la cathode 6 par l'intermédiaire de t8les plastiques de maintien 9. Sur l'une des tôles de maintien 9 part un disque d'excentrique 10 que l'on peut faire tourner, par exemple, à l'aide d'un instrument fourchu qui s'engage dans les trous 10' du disque d'excentrique 10, Une rotation du disque d'excentrique 10 produit un déplacement du systeme d'anodes 3 par rapport à la plaque de cathode 6 et, donc, le déplacement désiré des-zones principales de désintégration. Les tales de maintien faisant ressort 9 sont reliées au système d'anodes 3 par l'intermédiaire des isolateurs 11, afin que la haute tension ndcessaire entre anode et cathode puisse entre maintenue. En outre, dans cet exemple de réalisation, ce n'est pas toute ;La cathode 6 qui se compose de matériau susceptible d'cotre désintégré. Sèuls les éléments 12 en forme de pastilles et fixés sur la plaque 6 se composent de matériau cathodique apte A entre désintégré par pulvérisation. Dans l'exemple de réalisation d'un système à triodes, exemple représenté sur les figures 4 et 5, l'anode 3 comprend un cadre 13 dans lequel les cellules anodiques 4 sont disposées asymétriquement. On peut choisir différemment le type et le mode d'asymetrie. Dans l'exemple de réalisation suivant les figures 4 et 5, les distances des rangées de cellules proches des petits catés du cadre 13 sont différentes les unes des autres. Le cadre 13 est relié, de façon amovible, aux plaques cathodiques 6 par des agrafes 15 en feuillard de t8le, par l'intermédiaire des isolateurs 11 et des tales de maintien 14.Dans cet exemple de réalisation, on peut obtenir un déplacement des points principaux de désintégration en démontant l'anode et en la remontant dans une position telle que les cellules anodiques 4, disposées asymétriquement dans le cadre 13, prennent une position décalée de la position initiale d'une valeur égale à celle de l'asymétrie. Dans l'exemple de réalisation suivant la figure 6, l'anode 3 munie de ses cellules 4 est fixée au corps 2 de la pompe ionique à désintégration cathodique 1, par l'intermédiaire des tales de maintien 16. A l'anode 3 sont fixés des isolateurs 11 qui portent des tales de maintien 17, lesquelles présentent respectivement, sur un caté de l'anode 3, un coude 18. A ces tôles de maintien 17, coudées d'un-c8té, sont suspendues les plaques cathodiques 6. Dans une pompe ionique à désintégration cathodique constituée de cette manière, on peut produire un déplacement des points principaux de désintégration sur les plaques cathodiques 6 du fait que l'on effectue, ou bien, une rotation de la plaque cathodique 6 autour d'un axe 19 situé dans le plan du dessin et perpendiculaire à la cathode 6, ou bien une permutation appropriee des plaques cathodiques. En outre, dans cet exemple de réalisation, il est possible de tourner vers l'anode 3 les côtés postérieurs de la plaque cathodique 6 et de les utiliser comme faces de désintégration. Sur la figure 6, est représenté un conducteur d'alimentation en tension 20 pour les plaques cathodiques 6. Sur les figures 1 à 5, on a cependant renoncé à représenter le type et le mode de l'alimentation en tenson, parce que l'invention est valable, indépendamment du fait de savoir si la pompe ionique à désintégration cathodique est montée en tant que diode ou triode. Pour des raisons de clarté, la représentation d'aimants n'a été faite que sur la figure 1. Bien entendu, certaines modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art aux modes de réalisation qui viennent d'entre décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans que l'on sorte pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pompe ionique à désintégration cathodique munie d'un corps ou d'une enceinte sous vide et d'un (ou de plusieurs) système(s) d'électrodes se trouvant dans un champ magnétique homogène, et comprenant une anode cellulaire à nids d'abeille et au moins une cathode faisant face aux ouvertures de l'anode cellulaire, caractérisée encre que l'anode cellulaire et/ou la cathode est ou sont suceptible(s) d'être ddplacée(s) l'une par rapport à l'autre et entre fixée(s) dans au moins une position différente de la position initiale. 2. Pompe selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'une des électrodes anode ou cathode) du système d'électrodes est montée à poste fixe sur le corps ou l'enceinte de la pompe et que l'autre électrode est disposée de manière à pouvoir être déplacée et Entre fixée par rapport audit corps ou à la première électrode dans au moins une position différente de sa position initiale. 3. Pompe @@@@@ la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la cathode et l'anode sont disposées de manière b pouvoir, d'une part, être déplacées l'une par rapport à l'autre, à peu près perpendiculairement au sens de champ magnétique et, d'autre part, entre fixées dans plusieurs positions choisies. 4. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la cathode est fixee au corps de la pompe-et que l'anode est montée, soit au corps, soit à la cathode, de manière à pouvoir entre déplacée à peu près perpendiculairement au sens de champ magnétique et à Autre fixée dans plusieurs positions. 5. Pompe selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'anode est fixée au corps de la pompe et qu'au moins une cathode peut 8tre déplacée à peu près verticalement au sens de champ magnétique etetre fixée dans plusieurs positions. 6. Pompe selon l'une quelconque des revendications 2, 3, 4 et 5, caractérisée en ce que la position de l'électrode mobile par rapport aux autres électrodes ou au corps de la pompe est déterminée par des éléments de liaison appropriés. 7. Pompe selon la revendication 6, caracteris en ce que les élements de liaison comprennent des tales élastiques de maintien et un disque d'excentrique servant à déplacer l'électrode mobile. 8. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'élément de liaison comprend au moins une tôle de maintien munie d'un trou oblong et que la position de 4'électrode mobile est fixée à l'aide d'une via de serrage. 9. Pompe selon la revendication 6, caractérisée en ce que les éléments de liaison (tales de maintien ou éléments analogues) sont déformables de façon permanente. 10. Pompe selon la revendication 4, caractérisée en ce que Anode comprend un cadre dans lequel des cellules d'anode sont disposées asymétriquement, et que le cadre peut être monté dans différentes positions dans le corps de la pompe. 11. Pompe selon la revendication 3 ou 5, munie de deux plaques cathodiques faisant face aux ouvertures de l'anode cellulaire, caractérisée en ce que les plaques cathodiques sont maintenues décalées lateralement l'une par rapport à l'autre de -la quantite qui correspond au déplacement désiré des points principaux de désintégration. 12. Pompe selon la revendication 11, caractérisée en ce que les plaques cathodiques sont fixées de façon amovible à des tôles de maintien coudées de manière correspondante.