Brevet FR2789222A1 — publié le 20000804

CANON A ELECTRONS ET PROCEDE DE FABRICATION DE CELUI-CI ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine technique de l'invention La présente invention concerne un canon à électrons destiné à des tubes pour hyperfréquences, qui est muni d'une cathode froide et son procédé de fabrication. 2. Description de l'art antérieur Un canon à électrons 31 classique muni d'une cathode froide 32 est représenté sur la figure 6. Une électrode de Wehnelt 34 est disposée sur la surface émettrice d'électrons 33 de la cathode froide 32, tandis que l'électrode émettrice 35 est disposée sur l'autre côté de la cathode froide 32. L'électrode de Wehnelt 34 est fixée à un élément de support cylindrique non représenté. L'émetteur 35 est supporté par un ressort 36 sur un autre élément de support non représenté. Un émetteur non représenté de la cathode froide 32 est connecté à une source d'alimentation externe par une électrode d'émetteur 35 et son élément de support. La cathode froide 32 entre l'électrode de Wehnelt 34 et l'électrode d'émetteur 35 est appuyée sur l'électrode de Wehnelt 34 par l'élément de support de l'émetteur et le ressort 36. L'électrode de Wehnelt 34 régule et focalise le faisceau d'électrons provenant de la cathode froide 32. L'électrode de Wehnelt 34 est munie d'un trou 37 en son centre. La circonférence autour du trou 37 forme une partie conique 38 dont le bord vient en contact avec la cathode froide 32. Le faisceau d'électrons passe par le trou 37. Un autre exemple de cathode froide 32 comprend un émetteur 40, une électrode de grille 41, et une électrode de focalisation 42 sur une surface émettrice d'électrons 33 d'un substrat 39, comme le montre la figure 7. L'émetteur 40 émet des électrons. L'électrode de grille 41 génère un champ électrique important autour de l'émetteur 40. L'électrode de grille 41 est connectée à une source d'alimentation externe non représentée. L'électrode de focalisation 42 destinée à focaliser le faisceau d'électrons provenant de la cathode froide 32 est connectée à une source d'alimentation non représentée par l'intermédiaire de l'électrode de Wehnelt. L'électrode de grille 41 est située entre l'électrode de Wehnelt 34 et la cathode froide 32. L'électrode de grille 41 est connectée à une source d'alimentation non représentée. Le fil de connexion 43 tel que représenté sur les figures 6 et 7, ou la lamelle 44 telle que représentée sur la figure 8 est brasé(e) à l'électrode de grille 41. Toutefois, l'espace destiné à boucler le fil de connexion 43 doit être garanti entre l'électrode de Wehnelt 34 et la cathode froide 32 pour maintenir une connexion solide. Il est inutile de rendre plus profonde la partie de forme conique 38 pour réaliser la boucle susmentionnée, étant donné que le champ électrique est affaibli lorsque la distance entre l'électrode de Wehnelt 34 et l'électrode de focalisation 42 augmente. L'éventail de possibilités pour concevoir la forme de l'électrode de Wehnelt 34 est donc limité étant donné que la réalisation d'une boucle pour le fil de connexion 43 et l'émission d'électrons établie par la pervéance doit être optimisée. Lorsque la lamelle 44 telle que représentée sur la figure 8 est utilisée, la lamelle 44 est d'abord connectée à la cathode froide 32 puis l'électrode de Wehnelt 34 est connectée à la cathode froide 32. Par conséquent, la cathode froide 32 est appuyée contre l'électrode d'émetteur 35 uniquement par la lamelle 44, avant que la connexion avec l'électrode de Wehnelt ne soit réalisée. L'électrode de Wehnelt ne peut pas être connectée en premier étant donné que la lamelle 44 ne peut pas être connectée facilement du fait de l'espace réduit entre l'électrode de Wehnelt 44 et la cathode froide 32. Par conséquent, la cathode froide 32 n'est pas appuyée lorsque la rigidité de la lamelle 44 est faible. Par ailleurs, lorsque la rigidité de la lamelle 44 est élevée, l'électrode de Wehnelt 34 peut ne pas être connectée parfaitement à la cathode froide 32. RESUME DE L'INVENTION Par conséquent, un objet de la présente invention est d'augmenter l'éventail des possibilités pour concevoir la forme de l'électrode de Wehnelt et de connecter l'électrode de Wehnelt totalement avec l'électrode de focalisation ou la cathode froide. Pour atteindre l'objet susmentionné, une ou plusieurs encoches est(sont) formée(s) sur la circonférence de l'électrode de Wehnelt, de telle sorte que les moyens de connexion de grille soient connectés à l'électrode de grille au niveau des encoches. En résumé, l'invention est relative à un canon à électrons comprenant un émetteur pour émettre des électrons, une électrode de grille pour générer un champ électrique autour dudit émetteur, une électrode de focalisation pour focaliser les électrons émis par ledit émetteur, une connexion de grille pour ladite électrode de grille, et une électrode de Wehnelt connectée à ladite électrode de focalisation, caractérisé en ce qu'une ou plusieurs encoches sont formées au niveau de la circonférence de ladite électrode de Wehnelt, et en ce que ladite connexion de grille est connectée à ladite électrode de grille au niveau desdites encoches. Elle est également relative à un procédé de production d'un canon à électrons comprenant un émetteur pour émettre des électrons, une électrode de grille pour générer un champ électrique autour dudit émetteur, une électrode de focalisation pour focaliser les électrons émis par ledit émetteur, une connexion de grille pour ladite électrode de grille, et une électrode de Wehnelt connectée à ladite électrode de focalisation, étant caractérisé en ce que - une ou plusieurs encoches étant formée(s) à la périphérie de ladite électrode de Wehnelt, - on connecte ladite électrode de Wehnelt (4) à ladite électrode de focalisation; puis - on connecte ladite connexion de grille à ladite électrode de grille au niveau desdites encoches. En raison des encoches, il n'est pas nécessaire d'augmenter la distance entre l'électrode de Wehnelt et la cathode froide pour introduire les moyens de connexion de grille. Par conséquent, l'éventail de possibilités pour concevoir la forme de l'électrode de Wehnelt est accru. Lors de la fabrication du canon à électrons de la présente invention, l'électrode de Wehnelt est d'abord connectée à l'électrode de focalisation de la cathode froide. Ensuite, les moyens de connexion de grille sont mis en contact avec l'électrode de grille. Par conséquent, l'électrode de Wehnelt est connectée parfaitement à l'électrode de focalisation, étant donné que l'électrode de Wehnelt appuie fermement sur la cathode froide. Les effets suivants sont obtenus, selon la présente invention, étant donné que les moyens de connexion de grille sont connectés à l'électrode de grille à l'endroit des encoches de l'électrode de Wehnelt, après avoir connecté l'électrode de Wehnelt à l'électrode de focalisation. La forme de l'électrode de Wehnelt peut être conçue librement étant donné que les moyens de connexion de grille sont connectés à l'électrode de grille au niveau des encoches. En outre, la connexion électrique entre l'électrode de Wehnelt et l'électrode de focalisation devient fiable étant donné que l'électrode de Wehnelt appuie fermement sur la cathode froide. En outre, un court-circuit électrique entre l'électrode de Wehnelt et l'électrode de grille est évité en raison des encoches. En outre, tout outil, appareil ou technique spécifique pour la connexion n'est pas nécessaire étant donné que la connexion est réalisée facilement à l'endroit des encoches. En outre, les moyens de connexion de grille prennent une taille plus petite et ont un poids réduit étant donné que l'électrode de Wehnelt appuie fermement sur la cathode froide. En outre, un ajustement de l'excentricité entre l'électrode Wehnelt et la cathode froide est simplifié étant donné que l'électrode de Wehnelt appuie sur la cathode froide dans la première étape de fabrication du canon à électrons de la présente invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description ci-après faite en référence aux dessins annexés. BREVE EXPLICATION DES DESSINS La figure 1 est une vue éclatée partiellement coupée en perspective d'un canon à électrons de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe agrandie d'une partie du canon à électrons tel que représenté sur la figure 1. La figure 3 est une vue en plan du canon à électrons tel que représenté sur la figure 1. La figure 4 est une vue schématique du canon à électrons tel que représenté sur la figure 1. La figure 5 est une vue schématique d'une variante d'un canon à électrons de la présente invention. La figure 6 est une vue schématique d'un canon à électrons selon l'art antérieur. La figure 7 est une vue en coupe transversale agrandie d'une variante du canon à électrons selon l'art antérieur. La figure 8 est une vue schématique d'un autre canon à électrons selon l'art antérieur. MODE DE REALISATION PREFERE DE L'INVENTION Le mode de réalisation de la présente invention est expliqué en faisant référence aux figures 1 à 5. Un mode de réalisation d'un canon à électrons de la présente invention est représenté sur les figures 1 à 4. Le canon à électrons 1 est utilisé pour la bande Ka (30/20 GHz). Le canon à électrons 1 comprend: une cathode froide 2 munie d'un émetteur 8, une électrode de grille 9, et une électrode de focalisation 10 sur une surface émettrice d'électrons 12 d'un substrat 11, une plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 pour connecter l'électrode de grille 9 avec une source d'alimentation externe non représentée, une électrode de Wehnelt 4 destinée à connecter l'électrode de focalisation 10 à une source d'alimentation externe non représentée, une électrode d'émetteur 5 mise en contact avec le côté arrière de la cathode froide 2, et un élément de support d'émetteur 7 destiné à supporter l'émetteur 5 par l'intermédiaire du ressort 6. Le canon à électrons 1 est contenu dans un tube à vide non représenté. Une anode non représentée est opposée à la cathode froide. L'émetteur 8 dans la cathode froide 2 émet des électrons. L'électrode de grille 9 génère un champ électrique important autour de l'émetteur 8. L'électrode de focalisation 10 règle la direction des électrons émis par l'émetteur 8. L'électrode de focalisation 10 est connectée avec l'électrode de Wehnelt 4 qui comprend un trou 13 au centre de l'électrode de Wehnelt 4, une partie conique 14 disposée au niveau de la circonférence du trou 13, et des encoches 15 qui sont disposées en un ou plusieurs emplacements, par exemple, en quatre emplacements équidistants, au niveau de la circonférence de l'électrode de Wehnelt 4. Les encoches constituent une des caractéristiques de la présente invention. L'électrode de Wehnelt 4 est fixée ou soudée à un bord d'un premier cylindre 16 qui est connecté à une source d'alimentation non représentée. Le premier cylindre 16 peut être réalisé en métal. Par exemple, l'électrode de Wehnelt 4 peut être réalisée à partir d'un acier inoxydable non magnétique d'une épaisseur de 0,5 mm, et peut présenter un diamètre intérieur de 2 mm, un diamètre extérieur de mm et une hauteur de 1 mm. L'électrode de grille 9 est connectée à la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 qui est fixée ou soudée à un bord d'un second cylindre 17 qui est connecté à une source d'alimentation externe non représentée. Le second cylindre 17 se trouve à l'intérieur du premier cylindre 16. Le second cylindre peut être réalisé en métal. La connexion de l'électrode de grille 9 est annulaire, et comporte une ou plusieurs saillies 18 dirigées vers l'électrode de grille 9, par exemple, quatre saillies situées en des emplacements équidistants sur l'anneau. La plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 peut être réalisée à l'aide d'une plaque en métal Monel ayant une épaisseur de 0,1 mim. Les saillies 18 sont connectées à l'électrode de grille 9 au niveau des encoches 15. Les forces dues à l'élasticité des saillies 18 permettent de faciliter la connexion électrique par rapport au soudage par l'intermédiaire par exemple de la connexion par fil. Les encoches 15 peuvent être aussi grandes que les saillies 18 de manière à ce que la connexion puisse être confirmée à l'oeil nu. Les encoches 15 peuvent également être plus petites que les saillies de telle sorte que les bords des saillies 18 glissent dans l'électrode de Wehnelt 4. La rigidité de l'électrode de Wehnelt 4 doit être supérieure à celle de la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 pour appuyer sur la cathode froide 2. Ensuite, un procédé de production du canon à électrons 1 est expliqué. Tout d'abord, l'électrode de Wehnelt 4 est connectée à l'électrode de focalisation de la cathode froide 2. Ensuite, des saillies 18 de la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 sont mises en contact avec l'électrode de grille 9 de la cathode froide 2 au niveau des encoches 15 de l'électrode de Wehnelt 4. Ainsi, l'éventail des possibilités de conception de l'électrode de Wehnelt 4 est accru, et la connexion électrique entre l'électrode de Wehnelt 4 et l'électrode de focalisation devient plus fiable. Concrètement, la distance entre l'électrode de Wehnelt 4 et la cathode froide 2 peut être réduite de manière à garantir la pervéance idéale étant donné que la profondeur de la partie conique 14 peut être déterminée en toute liberté en raison des encoches 15. L'électrode de Wehnelt 4 appuie la cathode froide 2 sur l'électrode émettrice 5. L'électrode de Wehnelt 4 est parfaitement connectée à l'électrode de focalisation 10 étant donné que la rigidité de l'électrode de Wehnelt 4 est supérieure à celle de la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9. En outre, la connexion électrique entre les saillies 18 et l'électrode de grille 9 devient plus fiable étant donné que la rigidité de la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 est faible. Les électrons sont émis en appliquant des tensions définies au premier cylindre 16, au second cylindre 17 et à l'élément de support de l'émetteur 7. La présente invention ne se limite pas au mode de réalisation tel qu'il est expliqué ci-dessus. Les moyens de connexion destinés à l'électrode de grille 9 ne sont pas limités à la plaque 3 de connexion de l'électrode de grille 9 telle que représentée sur les figures 1 à 4. Les moyens de connexion peuvent être un fil de connexion 19 tel que représenté sur la figure 5. Le canon à électrons tel que représenté sur la figure 5 est utilisé pour une bande L (1,6/1,5 GHz). L'électrode de Wehnelt 4 telle que représentée sur la figure 5 présente un diamètre intérieur de 5 mm, un diamètre extérieur de 25 mm et une hauteur de 2 mm. La distance entre l'anode non représentée et la cathode froide 2 telle que représentée sur la figure 5 est supérieure à celle représentée sur la figure 1. Par conséquent, l'espace est assez large pour réaliser une boucle pour le fil de connexion 19. La réduction des coûts de production du canon à électrons est accrue en utilisant le fil de connexion 19 à la place de la plaque de connexion de l'électrode de grille 3. REVENDICATIONS 1. Canon à électrons (1) comprenant un émetteur (8) pour émettre des électrons, une électrode de grille (9) pour générer un champ électrique autour dudit émetteur (8), une électrode de focalisation (10) pour focaliser les électrons émis par ledit émetteur (8), une connexion (3, 19) de grille pour ladite électrode de grille (9), et une électrode de Wehnelt (4) connectée à ladite électrode de focalisation (10), caractérisé en ce qu'une ou plusieurs encoches (15) sont formées au niveau de la circonférence de ladite électrode de Wehnelt (4), et en ce que ladite connexion de grille est connectée à ladite électrode de grille (9) au niveau desdites encoches (15). 2. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que la rigidité de ladite électrode de Wehnelt (4) est supérieure à celle de ladite connexion de grille (3,19). 3. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite connexion de grille (3,19) pour ladite électrode de grille (9) est réalisée dans une plaque métallique. 4. Canon à électrons selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite plaque métallique (3) est munie d'une ou plusieurs saillies (18) dirigées vers ladite électrode de grille (9). 5. Canon à électrons selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite connexion de grille (3,19) pour ladite électrode de grille (9) est un fil de connexion (19). 6. Procédé de production d'un canon à électrons comprenant un émetteur (8) pour émettre des électrons, une électrode de grille (9) pour générer un champ électrique autour dudit émetteur (8), une électrode de focalisation (10) pour focaliser les électrons émis par ledit émetteur (8), une connexion de grille pour ladite électrode de grille (9), et une électrode de Wehnelt (4) connectée à ladite électrode de focalisation (10), caractérisé en ce que - une ou plusieurs encoches (15) étant formée(s) à la périphérie de ladite électrode de Wehnelt (4), - on connecte ladite électrode de Wehnelt (4) à ladite électrode de focalisation (10); puis on connecte ladite connexion de grille à ladite électrode de grille (9) au niveau desdites encoches (15).