Brevet FR2344120A1 — publié le 19771007

L'utilisation de dispositifs à décharge luminescente comme sources froides d'électrons (canons à électrons) est déjà connue depuis longtemps. On sait que dans de tels dispositifs les électrons sont produits par une cathode froide - c'est-à-dire, une cathode ayant une température inférieure à la température requise pour obtenir une émission thermoionique appréciable - soumise au bombardement ionique résultant de l'établissement d'une décharge luminescente. L'intensité du faisceau électronique ainsi obtenu est en relation directe avec le coefficient d'émis sion électronique secondaire de TOWSEND, dit coefficient(lequel se définit comme étant le nombre d'électrons libérés par ion incident).Lorsqu'on utilise un dispositif à décharge luminescente comme source d'électrons, on a tout intérêt à choisir une cathode ayant le coefficient gle plus élevé possible, de façon à obtenir une intensité de faisceau maximale pour une pression de gaz donnée, ainsi qu'un rendement électronique optimal. En effet, dans un cas quelctonque où le coefficient g est moyen, la répartition entre les courants électronique et ionique de la décharge est d'environ 1 : 1, et le rendement électronique est seulement de l'ordre de 50 %. Par ailleurs, puisque seul le courant électronique est utilisé dans un canon à électrons, le courant ionique est parasitaireet se traduit principalement par un chauffage excessif de la cathode. Le coefficient d'émission secondaire t dépend d'un certain nombre de facteurs, parmi lesquels on peut citer la nature du métal constitutif de la cathode, l'état physique de la surface de cette cathode, la pression du gaz entourant la cathode ainsi que le poids moléculaire de ce gaz. On sait par exemple que, si le coefficient g est pour la plupart des métaux plus élevé avec l'hélium qu'avec l'argon, il ne dépasse cependant pratiquement jamais l'unité avec des surfaces métalliques propres.On sait également que le coefficient Y est par contre très élevé (jusqu'à plusieurs fois l'unité) pour des surfaces métalliques contaminées, que cette contamination résulte par exemple d'une exposition récente à l'air (cathodes fratches)ou qu'elle soit provoquée par la présence d'oxygène dans le gaz environnant la cathode. I1 paraîtrait donc souhaitable en théorie d'utiliser des cathodes "contaminées" pour obtenir des canons à électrons doués d'une grande émissivite. Cependant, l'utilisation de cathodes contaminées par exposition à l'air n'est pas envisageable d'un point de vue industriel, car ces cathodes se trouvent progressivement décapées par le bombardement ionique continu auquel elles sont soumises, de sorte que leur état de propreté s'améliore très rapidement.On constate ainsi que le courant d'émission est relativement élevé au moment de la mise en service immédiatement après une exposition de la cathode à l'air, mais que ce courant diminue ensuite relativement rapidement en fonction de la nature du gaz utilisé. I1 est vrai que cette diminution de courant est plus lente lorsqu'on utilise des gaz ayant un poids moléculaire plus faible (hélium au lieu d'argon par exemple), étant donné que les ions produits sont alors moins lourds, mais cette diminution n'en est pas moins inéluctable. A titre d'exemple, on utilise volontiers dans la pratique des cathodes en aluminium, lesquelles montrent, après une exposition à l'air, une émissivité nettement supérieure à celle des autres métaux.Une telle caractéristique est due à la présence sur la surface de la cathode d'une mince pellicule d'oxyde qui s'est formée au contact de l'oxygène de l'air, pellicule d'oxyde qui possède, comme la plupart des corps diélectriques, un coefficient g très élevé (fortement supérieur à l'unité). Cependant, cette pellicule est plus ou moins rapidement enlevée durant le fonctionnement du dispositif, sous l'effet du bombardement des ions de gaz neutres tel que l'hélium ou l'argon, de sorte que l'émission électronique tombe progressivement au niveau déterminé par le coefficient X de l'aluminium pur (inférieur à l'unité). I1 est possible de rétablir une émission électronique élevée en utilisant des cathodes contaminées de façon permanente par la présence d'une faible quantité d'oxygène dans le gaz environnant la cathode. Cependant, il existe de nombreuses applications dans lesquelles il est exigé une absence totale de toute trace d'oxygène: applications nécessitant par exemple l'utilisation d'élé- ments très réactifs ou très oxydables tels que le chrome et le titane, applications de dépot ionique réactif dans lesquelles on doit effectuer une carburation ou une nitruration (la présence d'oxygène risquant dans de tels cas d'entraîner la formation d'oxydes de préférence aux carbures ou aux nitrures), etc... I1 existe bien pour pallier cet inconvénient majeur une ancienne solution, qui consiste à séparer l'espace cathodique du canon du reste de l'enceinte par un canal étroit, à évacuer séparément les deux volumes ainsi délimités et à admettre un gaz contenant de l'oxygène (par exemple air) dans l'espace cathodique et le gaz neutre dans le reste de l'enceinte, tout en veillant à ce que la pression du gaz neutre reste supérieure à celle du gaz contenant de l'oxygène, afin d'éviter un flux d'oxygène de l'espace cathodique vers le reste de l'enceinte. Cependant, la nécessité d'utiliser un double système d'évacuation contribue à rendre une telle solution complexe autant que couteuse; les performances procurées par une telle solution sont par ailleurs relativement médiocres, compte tenu de ce que le faisceau électronique est contraint de subir d'importantes pertes en traversant l'étroit canal qui relie l'espace cathodique au reste de l'enceinte. Par ailleurs, les cathodes en aluminium fonctionnant en présence d'oxygène souffrent d'un autre inconvénient majeur, qui est celui du risque d'apparition d'arcs entre la cathode et l'anode. En effet, la couche superficielle d'oxyde qui recouvre ces cathodes subit une pulvérisation constante, de sorte quecet oxyde vient se redéposer dans le voisinage immédiat de la zone active de la cathode (c'est-à-dire zone bombardée par les ions et émettrice d'électrons), en formant une couche qui grossit progressivement et devient isolante. La chute de potentiel cathodique, qui était primitivement distribuée dans tout l'espace noir cathodique, se concentre alors sur cette couche isolante qui, ne pouvant supporter de telles tensions, claque localement. Ces claquages produisent une émission locale intense et ils provoquent l'apparition fréquente de petits arcs à la surface de la zone inactive, ce qui se traduit par une émission secondaire instable, et ce qui risque même d'entraîner l'apparition d'un arc généralisé entre la cathode et la masse. La suppression de tout risque d'apparition d'arc requiert l'emploi d'alimentations haute-tension spécialement protégées contre les arcs, ce qui contribue à compliquer et à renchérir les dispositifs. La mesure la plus élémentaire pour supprimer ce danger consiste à introduire une forte résistance ohmique dans le circuit haute-tension, mais une telle mesure se traduit par une forte perte de puissance. On connaît enfin des multiplicateurs d'électrons secondaires, dans lesquels les différents éléments multiplicateurs sont revêtus d'une mince couche de "cermet" constituée de particules métalliques noyées dans une matrice diélectrique, cette couche étant destinée à accroître le rendement de l'émission électronique secondaire causée par le bombardement primaire.Cependant, l'enseignement susceptible d'être donné par de tels multiplicateurs ne saurait être directement transposable aux canons à décharge luminescente, compte tenu des grandes différences, tant structurelles que fonctionnelles, qui existent entre ces deux types de dispositifs, et notamment compte tenu du fait que l'émission secondaire est causée dans les multiplicateurs par un bombardement primaire d'électrons (nécessitant un vide poussé) au lieu d'être causée par un bombardement primaire d'ions (nécessitant un vide faible pour l'établissement de la décharge) comme dans les canons à décharge. I1 est en effet bien connu que les lois qui régissent les mécanismes d'émission secondaire résultant d'un bombardement ionique ne sont pas forcément similaires à celles qui régissent les mécanismes d'émission secondaire dûs à un bombardement électronique. La présente invention a précisément pour but de pallier les inconvénients susmentionnés, en proposant un canon à électrons à décharge luminescente qui présente des performances d'émissivité améliorées, même dans les atmosphères exemptes d'oxygène, ainsi qu'une meilleure stabilité contre la formation d'arcs. A cet effet, la présente invention a pour objet un élément de cathode pour canon à électrons à décharge luminescente, destiné à constituer la partie émettrice de ladite cathode, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un bloc massif fait en un matériau composite consistant en une matrice métallique dans laquelle sont noyées une multiplicité d'inclusions diélectriques. La présente invention a également pour objet un canon à électrons à décharge luminescente comprenant une enceinte étanche, des moyens pour maintenir dans ladite enceinte un gaz approprié à une pression déterminée, au moins une cathode et une anode disposées au moins partiellement à l'intérieur de ladite enceinte ou formant une partie de celle-ci, et des moyens pour appliquer entre ladite cathode et ladite anode une différence de potentiel suffisante pour générer une décharge luminescente, caractérisé par le fait qu'au moins la majeure partie de la portion émettrice de ladite cathode est constituée par un bloc massif fait en un matériau composite consistant en une matrice métallique dans laquelle sont noyées une multiplicité d'inclusions diélectriques. La présente invention a enfin pour objet un procédé de mise en action de ce canon à électrons à décharge luminescente dans lequel on maintient dans ladite enceinte ledit gaz à une pression déterminée et dans lequel on applique entre cathode'et anode ladite différence de potentiel de façon à ioniser ledit gaz et à générer ladite décharge luminescente, la partie active de ladite cathdde émettant alors, sous l'effet du bombardement ionique résultant, un faisceau électronique, caractérisé par le fait qu'on refroidit la portion de ladite cathode faite en ledit matériau composite et qu'on chauffe ou on laisse s'échauffer la portion restante de ladite cathode située en regard de ladite anode. Ainsi, dans l'élément de cathode qui vient d'etre défini, c1 est la présence de particules diélectriques à l'intérieur même du matériau composite constitutif de cet élément qui permet d'obtenir une forte émissivité de la cathode Cette émissivité reste de surcroît stable avec le temps puisque le matériau diélectrique se trouve réparti dans tout le volume de la cathode et non seulement à sa surface (comme par exemple dans les cathodes en aluminium conventionnelles fraîchement exposées à 14air}, de sorte que l'apport de matériau diélectrique se trouve constamment renouvelé au fur et à mesure de l'usure progressive de la cathode (usure progressive résultant de la pulvérisation continue à laquelle est soumise la cathode sous l'effet du bombardement ionique constant). La nature composite du matériau constitutif de la cathode, ainsi que le choix des éléments constitutifs de ce matériau composite, ont pour but, mis à part celui qui vient d'être mentionné, de satisfaire à un certain nombre d'autres exigences. C'est ainsi que la présence de métal dans le matériau composite a pour but d'assurer une conductivité électrique suffisante, laquelle est indispensable pour toute cathode de tube électronique afin d'obtenir un bon fonctionnement. L'exigence d'une conductivité électrique suffisante implique donc, par exemple, que le métal soit réparti de manière quasi continue dans le matériau composite et que le matériau diélectrique y soit présent sous forme d'inclusions noyées dans la matrice métallique.Comme métaux possibles, on peut utiliser, de manière particulièrement avantageuse, des métaux présentant un faible taux de pulvérisation tels que l'aluminium, le berylium, le magnésium, l'yttrium et le zirconium, de façon à réduire au maximum la vitesse d'usure de la cathode. Comme expliqué plus haut, la présence de particules diélectriques dans le matériau composite de la cathode a pour but de procurer une forte missivité à cette cathode. Comme matériaux diélectriques susceptibles d'être inclus sous forme de particules dans le matériau composite, on utilisera de préférence des matériaux tels que des oxydes. Comme oxydes possibles on pourra utiliser de-manière particulièrement avantageuse, des oxydes à la fois très réfractaires et bon diélectriques même à haute température tels que l'oxyde d'aluminium A1203, l'oxyde de berylium BeO, l'oxyde de magnésium Mgo, l'oxyde d'yttrium Y203, et l'oxyde de zirconium ZrO2, de façon également à éviter une usure rapide de la cathode et à maintenir une bonne émissivité même pour des températures de la cathode relativement élevées. On a en effet intérêt à choisir, compte tenu de ce que l'on sait que l'émissivité des oxydes diélectriques est de beaucoup supérieure à celle des oxydes conducteurs, ceux des oxydes diélectriques dont la résistivité diminue le plus lentement avec la température (tout oxyde diélectrique voyant en effet sa résistivité diminuer avec la température, mais cette diminution étant plus ou moins rapide selon l'oxyde considéré). Comme autres matériaux diélectriques susceptibles d'être incorporés sous forme de particules dans la matrice métallique, on pourra également envisager d'utiliser des matériaux tels que du nitrure de silicium, de bore ou d'aluminium ou même des particules de diamant. De préférence, le pourcentage en poids des particules diélectriques dans la matrice métallique sera compris entre 1 z et 30 %, et leur granulométrie comprise entre 50 et 1000 Angstroems. De manière particulièrement avantageuse, on pourra envisager d'utiliser, comme matériau composite, un matériau dans lequel l'oxyde (ou le nitrure) métallique constitutif des particules diélectriques se trouve précisément être l'oxyde (ou le nitrure) du métal qui constitue la matrice de ce matériau, à savoir par exemple, matériau composite aluminium-alumine ou berylium-oxyde de berylium, etc La fabrication du matériau composite s'en trouve ainsi considérablement facilitée. A titre d'exemple, on peut ainsi fabriquer un matériau composite aluminium-alumine à partir d'une fine poudre d'aluminium, que l'on oxyde superficiellement selon les proportions désirées et que l'on comprime ensuite fortement et que l'on extrude a chaud.Le matériau composite ainsi obtenu s' usine comme un métal, ce qui permet de préparer, selon les besoins, des cathodes de forme plane ou concave. Le dessin annexé illustre schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution ainsi que deux variantes d'un canon à électrons pourvu d'un élément de cathode selon l'invention. La figure 1 est une vue en coupe schématique de cette première forme d'exécution. La figure 2a est une vue d'un détail, agrandi, de la figure 1. La figure 2b est une vue d'un détail, agrandi, de la figure 2a. La figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2a, illustrant une première variante. La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 2a, illustrant une seconde variante. L'appareil représenté aux figures 1 et 2 comprend une enceinte métallique étanche 1, munie respectivement d'un orifice d'évacuation 2, raccordé par l'intermédiaire d'une vanne 3 à un dispositif de pompage approprié (non représenté) et d'un orifice d'admission 4 raccordé par l'intermédiaire d'une vanne calibrée 5 à une source de gaz neutre ou réactif (non représenté). Au sommet de l'enceinte 1 vient se raccorder un conduit tubulaire métallique 6, à l'extré- mité libre duquel est monté le canon à électrons à décharge lumi nescente 8. Ce canon à électrons 8 comprend un bloc de cuivre cylindrique 9 refroidi par une circulation interne d'eau froide -10, dont le rebord annulaire 9a repose par l'intermédiaire d'une bague isolante 11, sur l'extrémité du conduit 6.Contre la face plane interne du bloc de cuivre 9 est fixé, par exemple par vissage, un élément massif 12 de forme discoidale, fait en ledit matériau composite sus-défini consistant (fig. 2b) en une matrice métallique 26 dans laquelle sont noyées une multiplicité d'inclusions diélectriques 27 (par exemple matrice d'aluminium dans laquelle sont noyées des inclusions d'alumine). La face plane libre 12a de cet élément 12 est entourée par une plaque annulaire 13 en acier inoxydable, d'épaisseur nettement inférieure à celle de l'élément 12, agencée par exemple de façon à venir reposer sur le rebord annulaire 12b de cet élément 12. La fonction de cette plaque annulaire sera expliquée plus bas.L'agencement entre la plaque annulaire 13 et l'élément composite 12 est réalisé de façon qu'il y ait entre eux à la fois un contact électrique excellent et seulement un contact thermique médiocre. Au-dessous de cette plaque 13 et partiellement en regard avec elle, se trouve un diaphragme métallique annulaire 14 rattaché au conduit tubulaire 6. L'enceinte métallique 1 est reliée à la masse, cependant que le bloc de cuivre 9 est relié au pôle négatif d'une source à haute tension 15 dont l'autre pôle est également relié a la masse. L'élément composite 12 et l'anneau métallique 13 qui sont reliés électriquement, par l'intermédiaire du bloc de cuivre 9, au pôle négatif de la source 15, constituent donc la cathode du canon à électrons 8, cependant que le conduit 6 et le diaphragme 14, qui sont reliés à la masse en constituent l'anode. Sur le fond de l'enceinte 1 et à l'aplomb du canon 8 se trouve disposé un objet 16, destiné à être soumis à l'action du faisceau électronique 17 généré par le canon 8. Autour du conduit tubulaire 6 est par ailleurs disposée une bobine de focalisation 18, destinée à assurer la concentration du faisceau 17 sur cet objet 16 à traiter. Le fonctionnement de l'appareil qui vient d'être décrit est le suivant L'enceinte 1 ayant été évacuée, on y introduit, selon l'utilisation envisagée, une atmosphère d'un gaz neutre (par exemple hélium ou argon) ou réactif (par exemple azote) sous une pression de l'ordre de 10 à a 10 2 torr, et on maintient l'atmosphère à cette pression par pompage continu et action sur la vanne calibrée 5. L'application d'une haute tension négative à la cathode du canon 8 engendre à l'intérieur de l'enceinte une décharge luminescente qui provoque l'ionisation du gaz. Une partie des ions ainsi formés vient bombarder la face plane 12a de l'élément composite 12 laquelle émet alors, sous l'effet de ce bombardement ionique, le faisceau d'électrons secondaires 17 qui est ensuite focalisé sur l'objet 16 à traiter.Le bombardement ionique aurait cependant tendance, si aucune mesure spéciale n'était prise, à entraîner une forte baisse de l'émissivité de l'élément 12 en provoquant son échauffement (rappelons en effet que l'émissivité de l'élément composite 12 résulte en majeure partie des qualités isolantes de l'oxyde qui y est inclus, et que ces qualités d'isolation diminuent avec la température). La présence du bloc de cuivre 9 pourvu de sa circulation d'eau 10 a précisément pour fonction de maintenir la bonne émissivité de l'élément composite 12, en assurant son refroidissement constant. De préférence, la taille du bloc de cuivre et le débit de sa circulation d'eau 10 sont choisis de façon à ce que la température de l'élément composite 12 ne dépasse la température ambiante que de quelques dizaines de degrés. Du fait de ce bombardement ionique permanent, la face plane émettrice 12a de l'élément composite 12 se trouve par ailleurs soumise à un processus de pulvérisation continue, de sorte que les inclusions d'alumine contenues dans cet élément 12 en sont progressivement arrachées. Les inclusions d'alumine ainsi arrachées viennent alors se redéposer sur les portions avoisinantes de la partie émettrice 12a, c'est-à-dire sur l'anneau 13, en y formant une couche qui s'épaissit progressivement.On a vu plus haut que cette couche d'alumine fortement diélectrique pouvait être la cause d'apparition d'arcs, compte tenu de ce que la chute de potentiel cathodique qui était primitivement distribuée dans tout l'espace noir cathodique, se concentre maintenant sur cette couche isolante d'alumine (il convient par ailleurs de noter que les distances cathode-anode et plus spécialement l'intervalle entre l'anneau 13 et le diaphragme 14, sont choisis initialement de façon à être inférieurs à la largeur de l'espace noir cathodique) I1 convient donc, pour éviter tout risque de formation d'arcs, de rendre cette couche d'alumine moins isolante en soumettant l'anneau 13 à un échauffement (sans toutefois supprimer le refroidissement de l'élément composite 12, faute de quoi ce dernier perdrait ses qualités d'émissivité).Dans le mode d'exécution de la figure 2a cet échauffement est obtenu en faisant en sorte que la partie active de la cathode (c'est-à-dire la surface émettant le faisceau électronique 17) ne soit pas exclusivement limitée à la surface 12a de l'élément 12, mais qu'elle déborde légèrement sur l'anneau 13, la partie du bombardement ionique qui frappe l'anneau 13 en mauvais contact thermique avec l'élément 12 contribuant à assurer l'échauffement de cet anneau 13. On sait que le diamètre de la partie active de la cathode d'un canon à décharge luminescente dépend entre autres de la géométrie des électrodes, de la tension appliquée et de la pression régnant à l'intérieur de l'enceinte. On peut donc obtenir la section désirée de la partie active en agissant sur la tension et/ou la pression.De préférence, on choisit le diamètre de la partie active du faisceau de façon à ce que la température de l'anneau 13 soit maintenue o entre 200 et 400 C. La variante de canon représentée à la figure 3 est en tous points identique à celle de la figure 2, à l'exception du fait que l'échauffement de l'anneau 13 est ici obtenu au moyen de résistances électriques 20 disposées au-dessus de l'anneau 13, la partie active de la cathode restant alors limitée à l'élément composite 12. La seconde variante représentée à la figure 4 est analogue à celles des figures 2 et 3, à la différence près que l'élément composite 22 revêt ici une forme concave et qu'il est entouré d'une plaque annulaire 23 également de la forme concave. Cette forme concave permet d'obtenir directement sans bobine de focalisation, un faisceau focalisé 24. Les applications susceptibles d'etre remplies par un canon à électrons à décharge luminescente équipe d'un élément de cathode selon l'invention sont multiples: utilisation comme source d'évaporation pour déposition ionique (ion plating) exempte d'atmosphère d'oxygène réactive ou non réactive; applications à des traitements de surface ou des traitements thermiques; applications à la soudure, au perçage, etc... Exemple 1. dépôt ionique On utilise un canon à décharge luminescente analogue à celui des figures 1 et 2, ayant une cathode constituée par un élément composite de 40 mm de diamètre (élément composite d'aluminium pur contenant environ 10 % de A1203 finement divisé en particules de l'ordre de 100 A). L'élément composite est entouré d'un anneau mince en acier inoxydable ayant un diamètre extérieur de 90 mm et l'ensemble est monté à l'extrémité libre d'un conduit tubulaire de 100 mm de diamètre servant d'anode, dont l'autre extrémité est rattachée à l'enceinte d'évaporation. On introduit dans l'enceinte évacuée une atmosphère d'hélium sous une pression de 2.10 torr, et la cathode (élément composite entouré de son anneau) est portée à un potentiel négatif de 10 kV. On obtient un faisceau d'électrons cylindrique, qui présente une puissance réelle de 2 kW (rendement 85 %). Après 5 à 10 min. de stabilisation la puissance est de 1*7 kW, avec un rendement de 80 %. Sur le fond de l'enceinte et dans l'axe du canon est placé un creuset en graphite contenant une charge de titane. A environ 15 cm du creuset et au-dessus de celui-ci est placé un substrat en acier, que l'on porte à un potentiel négatif de 2 kV. Après avoir exposé le substrat en acier à un décapage par bombardement d'ions hélium pendant 10 minutes, on focalise le faisceau ainsi obtenu sur la charge de titane, à l'aide de la bobine de focalisation. Le titane fond et s'évapore à une vitesse d'environ 0,5 g/mn. I1 vient se déposer sur le substrat en acier avec une vitesse de dépôt de l'ordre de 0,7 nm/mn, en formant un dépôt très adhérent et étanche. Exemple 2 On utilise un canon ayant une cathode faite en aluminium pur, dans des conditions opératoires identiques à celles de l'exemple 1. La puissance initiale du faisceau électronique obtenu est la même, mais cette puissance tombe à 0,4 kW au bout de 15 minutes. Exemple 3 - Soudure On utilise un canon identique à celui de l'exemple 1, en focalisant le faisceau électronique sur la jonction entre deux barres d'acier de 5 mm de diamètre. La soudure est effectuée en 2s. L'opération peut être répétée un grand nombre de fois de façon reproductible. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu' ;titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Elément de cathode pour un canon à électrons à décharge luminescente, destiné à constituer la partie émettrice de ladite cathode, caractérisé par le fait qu'il est constitué par un bloc massif fait en un matériau composite consistant en une matrice métallique dans laquelle sont noyées une multiplicité d'inclusions diélectriques. 2. Elément de cathode selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite matrice métallique est formée d'au moins un métal choisi dans le groupe englobant l'aluminium, le berylium, le magnésium, l'yttrium et le zirconium. 3. Elément de cathode selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites inclusions diélectriques sont constituées par au moins un oxyde métallique choisi dans le groupe englobant A1203, BeO, MgO, YzO3 et ZrO2. 4. Elément de cathode selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites inclusions diélectriques sont constituées par au moins un nitrure métallique choisi dans le groupe englobant Si3N4, A1N et BN. 5. Elément de cathode selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le pourcentage en poids desdites inclusions diélectriques dans ladite matrice métallique est compris entre 1 et 30 %. 6. Elément de cathode selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdites inclusions diélectriques ont, de préférence, des dimensions de l'ordre de quelques centaines d'angstroems. 7. Elément de cathode selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit oxyde métallique est choisi de façon à être l'oxyde du métal constituant ladite matrice métallique. 8. Elément de cathode selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ledit nitrure métallique est choisi de façon à être le nitrure du métal constituant ladite matrice métallique. 9. Elément de cathode selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ledit oxyde métallique est constitué par de l'alumine et ladite matrice métallique par de l'aluminium. 10. Canon à électrons à décharge luminescente comprenant une enceinte étanche, des moyens pour maintenir dans ladite enceinte un gaz approprié à une pression déterminée, au moins une cathode et une anode disposées au moins partiellement à 1'intErieur de ladite enceinte ou formant-une partie de celle-ci, et des moyens pour appliquer entre ladite cathode et ladite anode une différence de potentiel suffisante pour générer une décharge luminvescente, caractérisé par le fait qu'au mins la majeure partie de la portion émettrice de ladite cathode est constituée par un bloc massif fait en un matériau composite consistant en une matrice métallique dans laquelle sont noyeés une multiplicité d'inclusions diélectriques. 11. Canon à décharge luminescente selon la revendication 10, caractérisé par le fait que ledit bloc massif comporte deux faces opposes dont l'une est destinee à être soumise b la décharge luminescente, et dont l'autre est montée contre un bloc dissipateur de chaleur destiné a empêcher l'echauffebent dudit bloc massif. 12. Canon selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ladite face destinée à être soumise à la décharge luminescente est entourée par une plaque annulaire métallique destinée à être échauffée durant la décharge luminescente. 13. Canon selon la revendication 12, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens de chauffage situés au voisinage de ladite plaque annulaire. 14. Canon selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ladite face destinée à être soumise à la décharge luminescente est plane. 15. Canon selon la revendication 11, caractérisé par le fait que ladite face destinée à être soumise à la décharge luminescente est concave. 16. Procédé de mise en acticn du canon à électrons selon la revendication 10, dans lequel on maintient dans ladite enceinte ledit gaz à une pression déterminée et dans lequel on applique entre cathode et anode ladite différence de potentiel de façon à ioniser ledit gaz et à générer ladite décharge luminescente, la partie active de ladite cathode émettant alors, sous l'effet du bombardement ionique résultant, un faisceau électronique, caractéris. par le fait qu'on refroidit la portion de-ladite cathode faite en ledit matériau composite et qu'on chauffe ou on laisse s'échauffe' la portion restante de ladite cathode située en regard de ladite anode.