Brevet FR2356264A1 — publié le 19780120

La présente invention eet un perfectionnement à la conception des tubes électroniques de forte puissance à vide Pour ltamplitieation ou la génération de courants de haute fré- quenee Fil est courant d'utiliser des tubes électroniques multi electrodes d@rivés du tube triode inventé par l'américain Lee de Forest Alors qu'à l'origine l'electrode de commande devait être polarisée nêgativement par rapport a la cathode ,pour obtenir des puissances de plus en plus grandes on h été amené à pénétrer de plus en plus dans les sones de fonctionnement positives.II en a resulté une d@s- sipation de plus en plus grande de ltelectrode de commande ,poaant des problèmes technologiques de plus en plus ardus Pour ces raisons et pour augmenter le rendement il a été recherche des moyens propres à diminuer la puissance absorbée par l'électro- de de commande .11 a été établi que cette puissance est fonction de la surface du faisceau électronique interceptée * Dans le cas dtune grille cette interception est fonction de la transparence comme dtautre part pour des raisons dSuniformité de champs électrique le pas de la grille doit être inférieur à la distance sêparant cette électrode de la cathode on se trouve rapidement limité dans cette voie Pour palier à cet inconvénient il a été proposé de placer l'élec- trode de commande en dehors du faisceau électronique.La figure 1 donne la coupe en plan d'un exemple de réalisation dtun tube cons truit suivant ce principe 1 représente la cathode 2 représente 11 anode 3 représente les électrodes de commande 4 est un aimant destinné à produire un champs magnétique Le fonctionnement en est le suivant: les électrons emis par la cathode sont accélérés par la tension positive de ltélectrode de commande .En raison du champs magnétique la trajectoire des électrons au lieu dtaller vers cette dernière "stenroule autour des lignes de force" et vient percuter l'anode.Le courant anodique est comme dans un tube à grilles proportionel au champs électrique es istant à la surface de la cathode Si ce dispositif a atteint le but proposé de réduire la consomation de lëlectrode de commande ce tube présente néanmoins les inconvénients suivants:: a) en raison de l'action electrodynamique stexerçant sur les filaments ,l'emploi des cathodes à chauffage direct est difficile b) en raison de la disposition adoptée une faible portion de ltan- node est employée c) en raison de la présence du champs magnétique le parcours des électrons est considérablement augmenté et il en résulte:: Un plus grand temps de transit Une plus grande probabilité de choc avec une molécule gazeuse Pour palier a' ces inconvénients il est apparu qu'il serait ,dans le cadre de cette invention ,avantageux de suprimer le champs magnétique en utilisant un dispositif dérivé des canons électroniques à haute pervéances étudiés par gierce.Dans ces canons on est parti de ltidée consistant à matérialiser les lignes équipotentielles existant dans l'entourage dtun faisceau electronique déterminé Dans S'exemple de la figure 2 on a dessiné un canon suceptible de fournir un faisceau d'électrons parallèle l représente la cathode 2 représente la@matérialisation de la surface equipotentielle 0 3 représente la matérialisation de la surface équipotentielle appropriée à la forme du faisceau électronique désiré Quoique parfaitement adapté à ce pour quoi il a été conçu ctest à dire les tubes à modulation de vitesse il présente dans son état actuel dans le cas de son application aux tubes électroniques conven tionels de forte puissance à vide les inconvénients suivants:: a) une surface réduite de la cathode est utilisée b) une faible portion de ltanode est utilisée Pour cela il est apparu particulièrement avantageux dans le cadre de la présente invention d'utiliser le dispositif de la figure 3 et de se servir de lune des électrodes matérialisant la surface équi potentielle, existant au voisinage du faisceau electronique,désiré comme electrode de modulation du dit faisceau en intensité Dans le cas de tubes plus puissantson adopte la disposition de ls figure 4 Dans lesffign@es ci jointes dans un but de simplification on a adopté une disposition co axiale et les éléments sont disposés suivant des génératrices .Il est évident que sans sortir du cadre de la présente invention on peut employer toute autre disposition (radiales,Hélicoïdes,aneaux,etc..) A titre d'exemple non limitatif la figure 3 représente une coupe en plan d'un tube électronique réalisé suivant l1invention à ltéchè- le 10 l représente une doupe de la cathode multifilaire 2 représente des électrodes destinées à matérialiser une série de surfaces équipotentielles Ov du champs électrique devant exister au voisinage dtun faisceau électronique de géométrie désirée s représente des électrodes matérialisant les surfaces équipotentie îles Vg du champs électrique existant au voisinage dtun faisceau électronique de géométrie et dtintensité désirée,et faisant fonc tion d'électrode de commande 4 représente la coupe de ltanode à refroidissement forcé La figure 4 présente une coupe en plan dtuntube électronique de plus forte puissance réalisé suivant Invention l représente une coupe de la cathode multifilaire 2 représente les électrodes destinées à matérialiser une série de surfaces équipotentielles Ov du champs électrique devant régner au voisinage du faisceau électronique de géométrie désirée 3 3 représente des électrodes destinées à matérialiser une série de surfaces équpotentielles Vg devant exister au voisinage du faisceau électronique de géométrie et dtintensité désirée, et servant dtelectrode de commande L'utilisation de ce dispositif permetra de créer une nouvelle gé ) ration de tubes électroniques de forte puissance à vide nécessitant une très faible puissance de commande REVENDICATIONS tube électronique de forte puissance,à vide ,et à très faible puissance d'attaque Comportant une anode,une cathode et des électrodes matérialisant les surfaces équipotentielles du champs électrique devant exister au vois@@age du faisceau électronique de la géométrie et de l'inten sité désirée Caractérisê par le fait que la grille de commande des tubes conventionels est remplaçée par ces électrodes et qu'elles sont disposées de telle fanon quelle engendrent des faisceaux électroniques permettant une utilisation optimum de la surface de ltanode et de la cathode