Brevet FR2561820A1 — publié le 19850927

TUBE A GRILLES AVEC ECRAN METALLIQUE La présente invention concerne un tube à grilles avec écran métallique. L'invention concerne les tubes à grilles, du type triode ou tétrode par exemple, qui comportent des grilles en graphite pyrolytique. L'invention s'applique plus particulièrement aux tubes à grilles de grande puissance, utilisés en radio-diffusion par exemple. Le problème qui se pose, dans le type de tubes dont il vient d'être question précédemment, est celui de la fixation sur une grille en graphite pyrolytique d'un écran métallique destiné à arrêter le rayonnement thermique provenant de la cathode et les rayons X émis par l'anode. Cet écran métallique permet essentiellement de protéger la pièce en céramique qui fait suite à l'anode dans les structures classiques de tubes à grilles et d'empêcher les rayons X de sortir du tube. Jusqu'à présent, on n'utilise pas d'écran métallique dans le cas de tubes avec grilles en graphite pyrolytique car les différents moyens de fixation connus ne donnent pas satisfaction. La Demanderesse est spécialiste du domaine et a successivement envisagé d'utiliser différents moyens de fixation qui vont être rappelés succintement ci-après. On peut envisager de braser l'écran métallique à une grille en graphite pyrolytique, mais la brasure ne tient pas car la température de la grille est très élevée et les coefficients de dilatation du métal et du graphite pyrolytique sont très différents. I1 n'est pas non plus possible de fixer l'écran à la grille par des moyens mécaniques conventionnels, tels que vissage, rivetage, agrafage, car. ces fixations n'assurent pas des points de contact suff i- samment nombreux entre la grille et l'écran. Comme il y a circulation de courants haute fréquence entre la grille et l'écran, les nombreux mauvais points de contact créés produisent un échauffement de la grille et de l'écran. Enfin, il n'est pas possible de réaliser une protubérance sur la grille à l'endroit où doit être fixé l'écran. Les grilles en graphite pyrolytique sont de structure mono-bloc, c'est-à-dire qu'elles sont d'une seule pièce, et I'existence d'une protubérance empêcherait le démoulage. Dans l'art antérieur, il est connu d'utiliser des écrans métalliques dans le cas de tubes à grilles, ayant des grilles métalliques. Dans ce cas, il n'y a pas de problème pour fixer la grille à l'écran. On peut par exemple utiliser un écran du même métal que la grille et les souder électriquement par points. La présente invention permet de résoudre simplement et efficacement le problème de la fixation d'un écran métallique sur une grille en graphite pyrolytique. La présente invention concerne un tube à grilles avec écran métallique, comportant au moins une grille en graphite pyrolytique sur laquelle est fixé un écran métallique, caractérisé en ce que: - l'écran est une pièze creuse, de section sensiblement semitorique, qui entoure ladite grille; - la grille comporte des ouvertures sur sa périphérie recouverte par l'écran; - un ressort sensiblement torique, en fil métallique, est logé à l'intérieur de l'écran et se trouve bloqué au niveau des ouvertures de la grille. D'autre objets caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par la figure annexce qui représente un vue en coupe longitudinale d'un mode de réalisation d'un tube å grilles, selon l'invention, avec un écran métallique fixé à une grille en graphite pyrolytique. Sur la figure, pour des raisons de clarté, les cotes et proportions de divers éléments ne sont pas respectées. Dans l'exemple de réalisation de l'invention représenté sur la figure annexée, il s'agit d'une triode. On a représenté sur la figure une partie de la cathode en cage qui porte la référence 1. Une grille 2, mono-bloc, en graphite pyrolytique, entoure la cathode. On a représenté sur la gauche de la figure une partie de l'anode 3, du type vapotron qui entoure la grille. On désigne par la même référence 4 les différentes pièces en céramique qu'il est d'usage d'utiliser dans ce type de tubes pour isoler les différentes connexions, portant la référence 5, qui assurent la polarisation du tube. La grille en graphite pyrolytique a une structure maillée, et se trouve prolongée par une pièce cylindrique pleine, souvant appelée jupe, qui est fabriquée en même temps que le reste de la grille. On désire fixer un écran métallique autour de cette jupe en graphite pyrolytique pour empêcher la chaleur provenant de la cathode 1 d'endommager la céramique 4 qui fait suite à l'anode 3 et pour empêcher les rayons X émis par l'anode 3 de sortir du tube en traversant cette même céramique. Sur la figure, on a représenté schématiquement le trajet de quelques rayons arrêtés par l'écran métallique 7. Selon un mode de réalisation de l'invention, on utilise un écran 7 qui est constitué d'une pièce creuse, de section semi-torique, qui entoure la grille 2 au niveau de sa jupe. La grille 2 comporte des ouvertures 8, par exemple de forme rectangulaire, sur sa phériphérie qui est recouverte par l'écran. Sur la figure, trois de ces ouvertures 8 sont visibles car on n'a pas représenté la totalité de la pièce, de section semi-torique. Un ressort 9, de section sensiblement torique, est logé à l'intérieur de l'écran qu'il supporte. L'écran est en quelque sorte emboîté sur le ressort. Le ressort assure donc la fixation mécanique de l'écran autour de la jupe de la grille. Ce ressort est en fil métallique. On choisit le pas des spires de ce ressort pour qu'il assure de très nombreux contacts électriques entre l'écran et la grille. Ainsi, des courants haute fréquence circulent entre la grille et l'écran, sans rencontrer de résistance élevée et donc sans échauffement trop important de la grille. I1 faut signaler le rôle important joué par les ouvertures 8 réalisées sur la jupe de la grille. Sans ces ouvertures, le ressort a tendance à glisser à la surface de la grille. Les ouvertures permettent de bloquer le ressort dont les dimensions sont choisies pour qu'il soit comprimé dans l'espace compris entre la grille et l'écran. Au niveau des ouvertures, le ressort se déforme ; il exerce une pression sur les bords des ouvertures et se trouve bloqué entre l'écran et la grille. H faut donc que le ressort soit comprimé, bien coincé, entre écran et la grille. I1 faut le faire rentrer n à force". C'est par des essais successifs que les dimensions idéaIes du ressort sont déter menées. Peu importe si les spires du ressort- entrent en contact. Ce qui est important est le nombre de- contacts entre le ressort et la grille et la solidité de la fixation du ressort à la grille, notamment au niveau des ouvertures. On réalise ainsi une fixation solide et stable de l'écran sur la grille. Le ressort a aussi l'avantage d'absorber les dilatations de l'écran métallique. L'écran métallique de section semi-torique est facile à réaliser. Cette forme présente l'avantage de supporter des gradients de tension élevés. On rappelle qutil peut exister une différence de potentiel de 6000 à 7000 Y entre la grille et l'anode. On a donc intérêt à utiliser un écran de forme arrondie, sans arête vive, pour éviter les arcs électriques, car l'écran relié à la grille provoque un rapprochement avec l'anode. Pour ces raisons, on est conduit à utiliser un écran de section sensiblement semi-torique. Ainsi par exemple, on peut aussi utiliser un écran de section carrée ou rectangulaire dont les angles ont été arrondis, et dont la section peut être qualifiée de sensiblement semi-torique. En considérant la figure, il est aisé de comprendre pourquoi on utilise le terme semi-torique, et non torique. ll faut que le ressort contenu dans l'écran pénètre dans les ouvertures de la grille. Cela est réalisé en utilisant par exemple comme sur la figure un écran dont la section n'est pas un cercle complet, et dont le ressort déborde pour entrer en contact avec la grille, et se trouver bloqué dans ses ouvertures. On utilise un tore tronqué. Pour réaliser l'écran et le ressort, il faut utiliser des métaux réfractaires. Pour réaliser le ressort, on peut utiliser par exemple du tungstène ou du molybdène. Pour réaliser l'écran, on peut utiliser du tantale ou du molybdène. Dans le cas d'un tube tétrode, on ne monte généralement un écran, en utilisant la technique précédemment décrite, que sur la grille externe, la plus proche de l'anode. Pour des raisons d'encombrement, il est généralement impossible de monter un tel écran sur les deux grilles du tube. REVENDICATIONS 1. Tube à grilles avec écran métallique, comportant au moins une grille (2) en graphite pyrolytique sur laquelle est fixé un écran métallique (7), caractérisé en ce que: - l'écran (7) est une pièce creuse, de section sensiblement semi-torique, qui entoure ladite grille; - la grille comporte des ouvertures (8) sur sa périphérie recouverte par l'écran; - un ressort (9) sensiblement torique, en fil métallique, est logé à l'intérieur de l'écran et se trouve bloqué au niveau des ouvertures de la grille. 2. Tube selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran est en tantale ou en molybdène. 3. Tube selon l'une des revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le ressort est en tungstène ou en molybdène.