Brevet FR2358011A1 — publié le 19780203

La présente invention se rapporte & domaine des grilles pour tubes électroniques ; elle a plus particulièrement pour objet une grille de type hexagonal en nids d'abeille et son procédé de fabrication. La réalisation des grilles placées dans les tubes électroniques présente un certain nombre dlimpératifs : qu'il s'agisse en effet d'électrodes de commande d'un canon à électrons ou encore, par exemple, d'éléments plàcés aux extrémités d'un espace de glissement d'un klystron, ces grilles sont destinées à être traversées par des électronsv Elles doivent donc, d'une part, être réalisées en matériau réfractaire et, d'autre part, de préférence avoir une structure géométrique hexagonale du type nids d t ateille, étant donné que c1 est celle qui donne la meilleurs transpatrence électronique. Les procédés connus pour la réalisation de telles grilles présentent en général des limites inférieures quant aux dimensions des mailles qu'il est possible de réaliser. A titre d1exemple, on peut citer : - l'électroérosion, qui consiste a' réaliser une décharge disruptive entre la pièce à découper et une électrode ayant la forme désirée ; toutefois lorsque les dimensions de la maille hexagonale deviennent très petites, l'électrode n'est plus pratiquement réalisable - la découpe chimique, dans laquelle la limite provient du rapport minimum qui doit exister entre la largeur et l'épaisseur des brins constituant la maille. Un objet de-i'invention est un procédé permettant d'éviter ces limitations. I1 consiste i - utiliser un ensemble de feuilles de métal réfractaire, sur chacune desquelles on dépose des bandes parallèles et equidis- tantes (pas p) d'un métal ayant ute température de fusion peu élevée - empiler les feuilles en les décalant de p/2 les unes par rapport aux autres, puis les braser - réaliser l'expansion de la structure - enfin, réaliser la finition de la grille. Un autre objet de l'invention est la grille pour tube électroeiique obtenue selon ce procédé. Vautres objets, caracteristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins annexés qui représentent - la figure 1, une vue éclatée de l'étape d'empilage du procédé selon l'invention ; - la figure 2, une vue en perspective de 11 étape d'expansion dudit procédé - les figures 3 a, b et c, les étapes dlun mode de réalisation de la finition de la grille selon 11 invention - les figures 4 a et b, des variantes de réalisation de la finition de ladite grille. Bur ces différentes figures, les mêmes références se rapportent aux mêmes éléments. La figure 1 représente un ensemble de feuilles métalliques minces formant un empilement 3, les deux feuilles supérieures (1 et 2) de l'empilement ayant été détachées de l'ensemble pour a clarté de la figure. Chaque feuille est constituée par une lamelle mince de métal réfractaire, tel que du molybdène par exemple. Bur une face de chaque feuille est déposé un second métal, en bandes 4,parallèles et équidistantes (pas p), dont la largeur est voisine de p/4. Ce second métal est caractérisé par un point de fusion peu élevé par rapport à celui du métal réfractaire ; il peut etre constitué de cuivre. d'or,denickel, d'un alliage or-nickel, etc. L'empilement 3 des feuilles telles que 1 et 2 est réalisé de façon que les bandes 4 soient décalées de p/2 d'une feuille à la suivante. L'ensemble 3 est ensuite serre et brasé à l'aide des bandes 4, par diffusion ou frittage. dans une étape suivante, on réalise 11 expansion de la struc ture dans une direction sensiblement normale au plan des feuilles. La figure 2 représente le résultat de l'opération d'expansion : les feuilles telles que I et 2 restent fixées les unes aux autres (plages 5 situées à l'emplacement des bandes 4 de la figure 1) et forment des tubes parallèles 6 de section hexagonale ("nids d'abeille"), dont les dimensions sont bien entendu fonction du pas p choisi. A titre d'exemple, le diamètre du cercle inscrit dans un hexagone 6 est de l'ordre de 5/10 à 6/1G de mm, la section de là paroi d'un tube 6 a une largeur de l'ordre de 1 à 1,5 dixième de millimètre. Pour réaliser cette expansion de la structure, il est possible par exemple de ménager aux bords du dispositif des plaques épaisses (non représentées) dans lesquelles des trous permettent la préhension des surfaces extérieures. Après l'opération d'expansion on obtient donc, si les feuilles de métal réfractaire sont rec*ar aires, une structure parallélépipédique qu'on noie dans un maerlau, de la résine par exemple,permettant l'usinage de la structure et dont la dissolution est facile. Les figures 3 a, b et c représentent un mode de finition de la grille selon l'invention, c'est-à-dire sa mise aux forme et dimensions voulues. La structure est usinée de façon à présenter la section désirée soit, en général, en forme de cylindre dont le diamètre est fixé par les autres éléments du canon à électrons ou du tube. Ensuite, le cylindre est découpé en tranches épaisses constituant des ébauches de grilles. La figure 3a représente,vle en perpective, une ébauche cylindrique d'épaisseur E, dans laquelle on retrouve les cellules 6 remplies d'une résine 7. La figure 3b represente l'ébauche précédente vue de côté. On a illustré en traits interrompus 8 1 orme selon laquelle cette ébauche est usinée pour obtenir une grille en forme de calotte sphérique représentée figure 3c ; enfin, on procède à la dissolution de la résine. La grille ainsi obtenue, d'épaisseur e1, est notamment caractérisée par des cellules 6 dont les parois sont parallèles à une même direction. Un tel mode de finition, associé aux étapes précédentes du procédé selon l'invention, permet d'obtenir pour la grille des épaisseurs (e1) importantes, jusqu'à plusieurs millimètres, ce qui apporte une solution au problème de l'évacuation de l'énergie thermique due à l'impact de certains électrons du faisceau sur la grille. Néanmoins, dans certains cas, il est nécessaire d'obtenir des grilles de faible épaisseur et les figures 4, a et b,représentent des variantes de réalisation de la finition de la grille permettant d'atteindre ce résultat. Comme précédemment, la structure enrobée de résine est usinée en forme de cylindre et découpée selon une tranche, mais d'épaåsseur e, très petite, comme monté figure 4a.- La résine enrobant cette tranche est ensuite dissoute et cette dernière est mise en forme de calotte sphérique comme montré -figure 4b. Ce qui caractérise ce mode de réalisation par rapport à celui de la figure 3c est que les parois des cellules 6 obtenues sont convergentes, comme illustré sur la figure 4b par des traits pointillés 60 qui prolongent lesdites parois. Dans cette réalisation, il est possible d'obtenir des épaisseurs de grille de l'ordre de 10 à 15 A partir de la structure parallélépipédique de la figure 2, enrobée de résine, il est bien entendu possible d'obtenir toute autre forme de grille. C'est ainsi, par exemple, qu'on peut obtenir une grille plate, de section circulaire et d'épaisseur quelconque, en utilisant la structure représentée figure 3a (ou 4a) et en procédant à la dissolutior immédiate de la résine. REVENDiCATiONS 1. Procédé de fabrication de grille hexagonale pour tube électronique, caractérisé par les étapes suivantes - on dépose, sur chaque feuille d'une ensemble de feuilles de métal réfractaire, des bandes dtun second métal, ayant un point de fusion inférieur à celui du métal réfractaire, lesdites bandes étant sensiblement parallèles et distantes les unes des autres d'une longueur constante p - on empile lesdites feuilles, de sorte que les bandes qu'elles portent soient décalées de P , puis on les brase - on réalise l'expansion de la structure précédente, dans une direction sensiblement normale au plan des feuilles ; - on réalise la finition de ladite structure. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le falt que lesdites bandes ont une largeur voisine de p/4. 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit second métal est du cuivre od de l'or ou du nickel ou un alliage de ces métaux. 4. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit brasage est réalisé par diffusion ou frittage. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ladite finition de la structure consiste à - noyer la structure dans un matériau aisément dissoluble, - usiner cette structure en forme et dimension, - dissoudre ledit matériau. 6. Grille hexagonale pour tube électronique, caractérisée par le fait qu'elle est obtenue par le procédé selon l'une de revendications précédentes. 7. Grille selon la revendication 6, caractérisée par le fait que son épaisseur est de l'ordre de cent fois plus grande que la largeur de la section transversale des parois de ses mailles. 8. Canon à électrons comportant une cathode de commande, caractérisé par le fait que l'une desdites électrodes est constituée par une grille selon l'une des revendications 6 et 7. 9. Tube électronique, caractérisé par le fait qu'il comporte une grille selon l'une des revendications 6 et 7.