Brevet FR2683676A1 — publié le 19930514

La présente invention concerne une enveloppe sous vide destinée à un magnétron L'enveloppe sous vide com- porte essentiellement une cathode et une anode comportant plusieurs cavités résonnantes, et l'invention concerne en particulier la disposition d'une sonde de sortie grâce à laquelle, pendant l'utilisation, un rayonnement en hyper- fréquences est émis en dehors de l'enveloppe sous vide lorsqu'elle est placée dans un champ magnétique pour la formation du magnétron. Une disposition connue de sonde de sortie comporte un barreau interne fixé à une première extrémité à l'anode et dépassant vers l'extérieur de celle-ci Un manchon entoure le barreau et en est séparé suivant sa longueur On connaît déjà la fixation de l'extrémité distante du barreau dans une cavité à l'extrémité fermée du manchon L'inven- teur a observé que ces enveloppes risquaient de présenter une défaillance précoce, surtout lorsqu'elles étaient utilisées dans un appareil de grande puissance, et il en a déduit que ceci était dû aux contraintes thermiques qui s'établissent entre le barreau et le manchon. Dans un premier aspect, l'invention concerne une enveloppe sous vide pour magnétron, comprenant une cathode et une anode ayant plusieurs cavités résonnantes, une sonde allongée de sortie étant disposée à partir de l'anode afin que, pendant l'utilisation, elle émette un rayonnement du magnétron, la sonde comprenant un barreau interne fixé à une première extrémité à l'anode, et un manchon entourant le barreau et maintenu à distance de celui-ci sur sa longueur, la seconde extrémité du barreau étant placée à distance de l'extrémité fermée du manchon, un organe flexible étant raccordé entre le barreau et le manchon et étant destiné à la fois à former un dispositif de support du barreau à un emplacement de sa longueur et à permettre un déplacement longitudinal relatif limité destiné à empêcher l'apparition de contraintes thermiques entre le barreau et le manchon. Comme l'organe flexible permet un déplacement longitudinal relatif limité dans l'espace compris entre le barreau et l'extrémité fermée du manchon, aucune contrainte thermique, qui pourrait provoquer une flexion ou une déformation du barreau ne s'établit Simultanément, l'or- gane flexible assure le support à un emplacement de la longueur du barreau en l'empêchant de se déplacer d'un côté à l'autre par exemple. L'organe flexible est de préférence formé d'un matériau conducteur de la chaleur, par exemple d'un métal, et il est fixé à une partie du manchon qui est aussi conductrice de la chaleur afin que la chaleur soit conduite à distance du barreau et rayonne à partir du manchon. L'organe flexible est de préférence plan et comporte un trou central débouchant dans lequel est fixé le barreau, par exemple par brasage Dans ce cas, l'épaisseur de l'organe est de préférence choisie afin que la surface des parois latérales du trou débouchant qui est au contact du barreau soit au moins pratiquement égale à la section du barreau afin que le transfert de chaleur soit efficace. Comme l'organe flexible est fixé au barreau, celui- ci n'a pas tendance à se coincer dans un trou, comme cela pourrait être le cas si le barreau pouvait coulisser librement dans un trou complémentaire formé dans un support rigide par exemple Cette disposition pourrait aussi encourager la formation d'un arc L'organe flexible com- porte de préférence des trous supplémentaires qui donnent tous deux à l'organe le degré nécessaire de flexibilité et permettent l'évacuation de l'intérieur du manchon par les deux faces de l'organe. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est une coupe d'une enveloppe sous vide selon l'invention; la figure 2 est une coupe à plus grande échelle suivant la ligne A-A de la figure 1. Une enveloppe sous vide destinée à un magnétron comporte, comme représenté, un bloc anodique 1 de forme générale cylindrique ayant une extrémité ouverte Des ailettes anodiques 2 dépassent radialement vers l'intérieur afin qu'elles délimitent entre elles plusieurs cavités résonnantes 3 Les extrémités internes 2 a des ailettes sont placées à distance du centre du bloc 1 afin qu'un espace cylindrique soit délimité pour le logement d'une cathode 4. Un conducteur 5 est connecté à chaque extrémité de la cathode 4 (un seul étant représenté sur la figure 1) afin qu'un courant soit transmis à la cathode et à partir de celle-ci Chaque conducteur 5 est disposé radialement vers l'extérieur du bloc anodique 1 et est entouré par un blindage électromagnétique 6 surmonté d'une borne élec- trique 7 destinée à transmettre un courant à chaque conduc- teur respectif 5. Une disposition à sonde de sortie destinée à émettre un rayonnement en hyperfréquences comporte un barreau métallique 8 de section circulaire, fixé par brasage ou par un autre procédé électrique et mécanique à une première extrémité 9, dans une fente complémentaire formée dans une ailette anodique 2 b Le barreau 8 est disposé radialement vers l'extérieur du bloc anodique 1 dans un trou circulaire de diamètre relativement bien supérieur à celui du barreau 8 Un ensemble 11 à manchon de forme générale cylindrique entoure et enferme le barreau 8, et il est placé à distance de celui-ci sur sa longueur L'ensemble 11 à manchon comprend une première partie métallique 12 de forme générale cylindrique et à gradin dont une première extrémité est brasée dans une cavité à gradin formée dans les parois du trou 10 Un flasque 12 a en forme de disque entoure la première partie 12 pour la fixation de l'enve- loppe dans un boîtier par exemple Une autre bague métal- lique cylindrique 13 est fixée bout à bout à la première partie 12 Audelà de cette bague, une partie 14 d'un manchon cylindrique d'une céramique ou d'un matériau analogue isolant de l'extrémité est fixée bout à bout. Un organe plan et flexible 15 formé d'un matériau métallique a un trou central débouchant 15 a, comme une rondelle, dans lequel est fixée par brasage ou mécanique- ment d'une autre manière (voir figure 2) l'autre extrémité 16 du barreau 8 La périphérie 17 de l'organe plan est disposée entre les faces opposées d'extrémité de la partie 14 de manchon et d'un capuchon 18 d'extrémité, formé d'un matériau conducteur de la chaleur tel qu'un métal, compre- nant une cavité centrale 19 et fermant l'extrémité libre du manchon 11 L'épaisseur de l'organe est choisie afin que les parois latérales du trou débouchant 15 a au contact du barreau 8 aient une surface pratiquement égale à la section du barreau 8 De cette manière, la chaleur peut être efficacement transférée des régions d'extrémité distantes des barreaux par l'organe flexible 15 vers le capuchon 18 d'extrémité à partir duquel elle peut être rayonnée. L'intérieur du manchon Il et les cavités résonnantes 3 sont évacués pendant l'utilisation L'organe flexible plan 15 comporte des trous supplémentaires 20, au nombre de trois comme représenté, qui donnent à l'organe la flexibi- lité nécessaire et permettent la communication du gaz afin que l'intérieur du manàhon puisse être évacué des deux côtés de l'organe. L'utilisation d'un organe flexible comme indiqué permet à la fois le support de l'extrémité libre du bar- reau, en empêchant un déplacement d'un côté à l'autre afin que le barreau reste au centre dans le manchon, tout en permettant un déplacement longitudinal relatif, c'est-à- dire un allongement ou une contraction du barreau par rapport au manchon, sous l'action des effets de la chaleur, par exemple de 0,75 mm ou plus L'excès de chaleur peut en outre être évacuée des deux extrémités du barreau comme décrit précédemment. Bien que l'organe flexible soit placé à l'extrémité du barreau 8 comme représenté, il faut noter qu'il peut occuper toute position convenable entre les extrémités du barreau De même, il n'est pas nécessaire que l'organe ait une forme de disque, car il peut aussi avoir par exemple une forme d'étoile ou autre, ou il peut même être sous forme d'un organe plein sans trou Bien qu'aucun aimant ne soit placé dans l'enveloppe, dans le mode de réalisation décrit, celle-ci peut en contenir. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux enveloppes sous vide qui viennent d'être décrites à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Enveloppe sous vide destinée à un magnétron, caractérisée en ce qu'elle comprend une cathode ( 4) et une anode ( 1, 2) ayant plusieurs cavités résonnantes ( 3), une sonde allongée ( 10, 11) de sortie dépassant de l'anode afin que, pendant l'utilisation, elle émette le rayonnement du magnétron, la sonde comprenant un barreau interne ( 8) fixé à une première extrémité à l'anode, et un manchon ( 11) entourant le barreau et séparé de celui-ci sur sa longueur, la seconde extrémité du barreau ( 8) étant placée à distance d'une extrémité fermée du manchon ( 11), un organe flexible ( 15) étant raccordé entre le barreau et le manchon et étant destiné à former à la fois un dispositif de support du barreau à un emplacement de sa longueur et un dispositif destiné à permettre un mouvement longitudinal relatif limité destiné à empêcher l'apparition de contraintes thermiques entre le barreau et le manchon. 2 Enveloppe sous vide selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe flexible ( 15) et le barreau ( 8) sont formés d'un matériau conducteur de la chaleur, et l'organe est fixé à une partie du manchon qui est aussi conductrice de la chaleur, si bien que la chaleur peut être conduite du barreau dans l'organe flexible et rayonnée par le manchon. 3 Enveloppe sous vide selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisée en ce que l'organe flexible ( 15) est plan et a une forme de disque, et il comprend un trou central débouchant dans lequel est fixé le barreau. 4 Enveloppe sous vide selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'épaisseur de l'organe ( 15) est choisie afin que la surface de la paroi latérale des trous débouchants qui est contact du barreau soit au moins sensiblement égale à la section du barreau. Enveloppe sous vide selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle l'organe flexible ( 15) est formée d'un métal et comprend des trous supplémentaires placés autour du barreau. 6 Enveloppe sous vide selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le manchon ( 11) est formé de plusieurs organes raccordés bout à bout et comprenant un capuchon métallique ( 18) formant l'extré- mité fermée du manchon et qui, en coopération avec un organe d'un matériau isolant de l'électrique, entoure les régions périphériques de l'organe flexible afin que celui- ci soit fixé au manchon.