Brevet FR2312855A1 — publié le 19761224

L'invention concerne un ube électronique a grille de grande puissance, notamment une triode émettrice, comportant un ensemble d'électrodes cylindriques Ces électrodes cylindriques montées coaxialement jouent le rôle successivement e-t vers l'extérieur, dans le cas par exemple des triodes, ae cathode, grille de commande et anode. Dans les tubes présentant cette structure cylindrrque qui est celle de bon nombre de tubes de puissance, triodes,tétrodes. . . . utili- se,5 à l'émission radioélectrique, des exigences importantes sont posées à l'efficacité d'émission, Dans ce genre de tube on recherche une densité d'énergle élevée; pour l'obtenir on peut, toutes choses égales par ailleurs, augmenter 1 tension de chauffage de la cathode c' est-à-dire la température de celle-ci. On sait qu'on est limité dans cette voie par le phéno- mène de saturation. Pour éviter cela, on peut ains augmenter la surface émissive de la cathode. C'est alors que plusieurs défauts surviennent..La cathode est faite dans sa partie émissive de fils de tungstène thorié par exemple, bobinés en hélice ou utilisés sous forme de brins tendus sur la surface du cylindre. A cause de cette structure à fils, ces cathodes sont toujours des pièces légères et découpées sujettes à des vibratIons mécaniques affectait leur stabllité. Si la hauteur de la surface émissive devient trop grande, le problème de leur stabilité mécanique se pose. tans certaines réalisation de l'art antérieur et pour pallier cet inconvénient la cathode a été divisée e deux ou plusieurs parties dans le sens de l'axe du tube, ces partie. ayant des diamètres différents. Ce ci conduit à des ensembles cathodiques de réalisations délicates. On a également tenté d'augmenter le diamètre le la cathode mais cette modification entraîne d'autres inconvénients. En effet les grilles peuvent être affectées par des vibrations mécaniques, entraînant des variations sensibles de la distance grille cathode, variations préjudiciables au bon fonctionnement du tube. Ces vibrations peuvent dans certains cas constituer une menace pour sa vie elle-même. De plus une augmentation du diamètre de la cathode entraîne une diminution de fréquences de résonance des oscillations électromagnétiques parasites qui peuvent apparaître dans les différents espaces interélectrodes du tube, les rapprochant de la gamme des harmoniques engendrés par lertube en fonctionnement. De ce fait les fréquences de résonance des différents espaces interélectrodes peuvent être excités plus facilement et de sérieux troubles peuvent apparaître dans le fonctionnement du tube. le problème que l'invention se propose de résoudre consiste à réaliser une structure de tube, permettant d'augmenter la surface émissive de la cathode sans augmenter la hauteur ni le diamètre de celle-ci. Le problème est résolu conformément à l'invention dans le cas d1un tube émetteur à grille de grande puissance, notamment une triode émettrice par une cathode délimitée par deux cylindres coaxiaux distincts tandis qu'une ou plusieurs grilles ainsi qu'une anode entourent la cathode suivant deux cylindres coaxiaux et présentent respectivement des profils en U doublé. Le doublement de la surface émissive de la cathode d'un tube selon l'invention est réalisé en utilisant l'es- pace intérieur de la cathode des tubes de l'art antérieur. La grille est alors montée à l'intérieur et à l'extérieur du groupement de cylindres cathodiques. Dans le cas des tubes à grilles multiples et de grande puissance, toutes les grilles présentent également selon l'invention la même forme. La description ci-après permettra de mieux comprendre l'invention en s'appuyant sur les figues annexées. La figure 1 représente une vue en perspective coupée d'une partie du tube conforme à l'invention. La figure 2 représente une coupe longitudinale d'une variante de tube conforme à l'invention. La figure 1 montre à titre d'exemple non limitatif une vue en perspective coupée d'une partie de l'ensemble cathode grille anode d'une triode, de 11 invention. Pour des raisons de clarté les conne xions électriques ne sont pas mentionnées La cathode comporte deux surfaces de révolution ou cylindres émissifs coaxiaux 1 et 2 distincts. Le cylindre 1 est disposé dans ltespace intérieur au cylindre 2. Ces deux cylindres forment le groupement de cathodes. Chaque cylindre est constitué de fils métalliques bobinés en hélice,émettant en fonctionnement des électrons. Ces fils sont par exemple des fils de tungstène thorié. La grille dont les repères sont 3 et 4 entoure les cathodes suivant deux surfaces de révolution ou cylindres coaxiaux faisant face respectivement à chaque cylindre cathodique 1 et 2.Le cylindre 3 est diposé dans l'espace intérieur au cylindre 1 de même que le cylindre 4 est disposé dans l'espace extérieur au cylindre 2. Les côtes intérieures des cylindres 1 et 4 sont très légèrement supérieures à celles des cylindres 3 et 2. L'anode constituée par deux cylindres 5 et 6 coaxiaux est une anode rentrante. Le cylindre 5 fait face au cylindre 3 dans l'espace intérieur au cylindre 3. Le cylindre 6 fait face au cylindre 4 dans l'espace extérieur au cylindre 4. Pour augmenter encore l'émission électronique, l'invention prévoit dans une de ses variantes, deux groupements de cathodes tels que celui de la figure 1, disposés dans le sens de l'axe du tube. Cette variante est représentée sur la figure 2. Sur cette figure, 28 désigne l'ensemble supérieur des électrodes de cette variante et 30, l'ensemble inférieur. Les cylindres cathodiques 1 et 2 font partie du groupement d'électrodes 26 et les cylindres cathodiques 9 et 10 du groupement d'électrodes 30. Les surfaces cathodiques 1 et 2 sont réunis à leurs deux extrémités par les anneaux métalliques 7 et 8l les surfaces cathodiques 9 et 10 par les anneaux métalliques 70 et 80. Les surfaces cathodiques 2 et 10 entourent comme on le voit, les surfaces cathodiques 1 et 9. Sur la partie gauche de la coupe, les anneaux 8, 70 et 80 sont percés en lueur milieu afin de laisser passer la tige métallique 11 transmettant le courant de chauffage aux surfaces cathodiques 1 et 2 et servant de support à celles-ci. Sur la partie droite de la coupe la tige 12 sert de connexion pour le chauffage de surface cathodiques 9 et 10 par l'intermédiaire de l'anneau 80. Cette tige sert également de support à ces surfaces cathodiques. Le groupement de cathodes 1 et 2 est relié électrique ment par des barrettes non visibles disposées entre les anneaux 8 et 70. Ces barrettes assurenten même temps les liaisons mécaniques entre les deux cylindres. Le chauffage des quatre, cylindres cathodiques 1, 2, 9, 10 est ainsi réalisé dans ltexemple de la figure 2 par un montage série parallèle. Les deux tiges métalliques 11 et '12 sont fixées à leurs extrémités inférieures respectivement à des supports en forme de coupelles métalliques 13 et 14. Ces coupelles métalliques sont connectées au générateur de courant de chauffage non représenté. La grille de la triode représentée sur la figure est constituée de deux cylindres 15 et 16. Les cylindres 15 et 16 entourant les cathodes sont composés chacun de deux tronçons de diamètres différents 150 et 151 d'une part, 160 et 161 d'autre part comme le montre la figure. Les répère 17 et 18 désignent des parties pleines de la grille, situées au niveau de la séparation entre les groupements cathodiques 1 et 2 d'une part et 9 et 10 d'autre part. Ces parties pleines 17 et 18 présentent du fait de cette différence de diamètre deux positions tronconiques 21 et 22 qui, par le raidissement qu'ils apportent,renforcent la teneur mécanique de cylindres de grille 15 et 16. Les deux cylindres 15 et 16, en graphique pyrolytique par exemple, se terminent à leur extrémité supérieure par un fond 19 de manière à être au même potentiel. Le cyclindre 15 s'évase à son extrémité inférieure en une partie pleine 162 par laquelle la grille est soudée à une troisième coupelle métallique 20, conductrice de l'électricité par laquelle est appliquée à la grille, la tension de polarisation. Le cylindre 15 se termine à sa partie inférieure par un fond 152. L'anode rentrante est constituée par deux cylindres coaxiaux affectés des repères 5 et 6 et réunis à une extrémité par un fond 23. A sa base, le cylindre anodique 5 est fermé par un fond 24. Le cylindre 5 ainsi que le fond 24 peuvent former un espace utilisable pour le refroidissement interne de l'anode. Le contact de l'anode avec les bornes du générareur haute tension est constitué par une coupelle métallique 25 reposant par l'intermédiaire de la bague isolante 26 sur la coupelle 20. Les diverses bagues isolantes 27 sont montées de ma nière habituelle entre les coupelles métalliques 13, 14 et 20. Les diverses électrodes des groupements 28 et 30 sont déterminées de telle sorte que les deux parties du tube de fonctionnement aient des caractéristiques identiques. D'autres modes de connexions peuvent être envisagés pour transmettre le chauffage aux deux groupements de cathodes sans pour autant modifier le fonctionnement du tube suivant l'invention par exemple un montage en série. Dans l'exemple décrit, la cathode était divisée en deux parties. Dans d'autres variantes, également comprises dans l'invention, le nombre de ces parties peut être choisi supérieur à 2 et les diamètres de ces parties tous différents. L'avantage de l'invention réside en ce qu'il est possible avec cette disposition de constituer des tubes à grille, de grande puissance, de surface cathodique considérablement augmentée par rapport à celles des tubes connus. L'invention s'applique aussi bien au cas des tubes triodes pris comme exemple qu'à celui des tubes à grilles multiples, de grande puissance, les tétrodes en particulier. REVENDICATIONS 1. Tube électronique à grille, de grande puissance, comportant, disposées autour d'un axe commun, une cathode cylindrique, une ou plusieurs grilles cylindriques entourant ladite cathode, une anode cylindrique entourant la ou lesdites grilles, caractérisé en ce qu'il comporte, disposée aut-our du même axe, une deuxième cathode cylindrique située dans l'espace interne limité par la première cathode, et en ce qu'il comporte une seconde ou un second ensemble de grilles et une deuxième anode cylindrique, associées à cette deuxième cathode, disposées dans l'espace interne limité par ladite deuxième cathode. 2. Tube électronique à grille, de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux dites anodes sont réunies entre elles à une extrémité pour former une anode rentrante. 3. Tube électronique à grille, de grande puissance selon la rev-endication 1, caractérisé en ce que chaque dite cathode est divisée au moins en deux parties sépares, de diamètres différents, dans le sens de l'axe du tube et en ce que chacune desdites grilles comportent deux surfaces cylindriques de diamètres différents correspondant chacune avec une desdites parties et raccordées par une surface tron conique. 4. Tube électronique à grille, de grande puissance selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites cathodes, lesdites grilles et lesdites anodes sont coaxiales.