EP0007865B1

EP0007865B1 - Tube électronique à grille cylindrique en graphite pyrolytique

Info

Publication number: EP0007865B1
Application number: EP79400518A
Authority: EP
Inventors: Roger Hoet
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1978-07-27
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1982-02-03
Also published as: EP0007865A1; DE2962047D1; FR2432215B1; US4387320A; FR2432215A1

Description

L'invention concerne les tubes électroniques à électrodes cylindriques coaxiales comportant au moins une grille en graphite pyrolytique.
L'invention a pour objet en particulier le montage d'une telle grille lorsqu'il est nécessaire d'avoir, en plus de la connexion électrique de l'extrémité inférieure de la grille avec l'embase du tube, une seconde connexion électrique à l'extrémité supérieure de la grille, notamment pour permettre le montage du tube « cathode à la masse •, suivant la disposition décrite dans la demande de brevet français 7043740, dans lequel l'extrémité supérieure de la grille est connectée à un conducteur central, ou mât, traversant les électrodes.
De telles grilles en graphite pyrolytique (dit encore graphite orienté) ont été décrites, notamment dans plusieurs brevets déposés au nom de la demanderesse, par exemple les brevets français 1 523 248 et 1 344 220.
Leur montage et leur fixation ont fait l'objet d'une demande de brevet déposée par la demanderesse le 23 juin 1978, sous le numéro 78 18 834 concernant un procédé qui permet de résoudre les problèmes tant mécaniques que thermiques (différences des dilatations de la grille et de l'embase notamment) et électriques, lorsqu'il suffit que la grille ne comporte qu'une seule connexion électrique, c'est-à-dire lorsque l'on peut se contenter d'un montage du tube du type dit « grille à la masse ».
Cependant, dans le cas de grilles en graphite pyrolytique, lorsque, pour augmenter le gain en puissance du tube par exemple, on est conduit à adopter pour le tube le montage dit « cathode à la masse », dont il a été question plus haut, avec conducteur central, la liaison de la grille avec l'extrémité supérieure de ce conducteur, c'est-à-dire son extrémité opposée à celle par laquelle il traverse l'embase, pose un problème analogue à celui de la fixation de la grille à l'embase. Cette liaison doit permettre d'absorber les écarts de dilatation entre la grille et le conducteur central, écarts qui peuvent être très importants si le mât est en métal (molybdène par exemple) ; les contraintes tant longitudinales que transversales doivent être évitées car elles entraîneraient des déformations de la grille et de son décentrage.
Suivant l'invention, le mât conducteur central est en contact avec la grille par l'intermédiaire d'un ensemble de lames réparties sur un pourtour circulaire conducteur séparées par des fentes. Il porte éventuellement à sa partie supérieure un disque conducteur soit en métal, soit en graphite.
Plus précisément, les tubes électroniques à électrodes cyclindriques suivant l'invention, comportant un mât central à l'une des extrémités duquel est connectée une grille en graphite pyrolytique, sont remarquables par la combinaison d'une ouverture circulaire à la partie supérieure de la grille et d'un ensemble de lames de graphite, solidaire ou non de la grille, par lequel a lieu le contact entre le mât et la partie supérieure du corps de la grille.
Suivant un mode préféré de mise en oeuvre de l'invention, qui permet d'utiliser une grille monobloc en graphite pyrolytique ayant subi l'usinage standard, ledit ensemble de lames de graphite est réalisé sur le pourtour de la jupe conique d'une cloche en graphite pyrolytique à fond plat ; la cloche est fixée par son fond sur le mât ou sur le disque fixé à la partie supérieure de celui-ci, disque de préférence en métal, et la grille est ensuite descendue sur la cloche, le diamètre de l'alésage supérieur de la grille étant compris entre les diamètres extrêmes de la cloche.
Suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention, les lames sont réalisées sur la partie supérieure de la grille elle-même, partie qui est alors conique, et appuie directement sur le disque, alors de préférence en graphite pyrolytique lui-aussi.
Dans tous les cas, le contact grille-mât, direct ou non, est un contact élastique, uniformément réparti, accommodant bien les différences de dilatation entre ces deux éléments à la température de fonctionnement.
La fixation de la grille, et la connexion électrique à son autre extrémité, c'est-à-dire son extrémité inférieure, sont par exemple avantageusement réalisées de la manière indiquée dans la demande de brevet déjà citée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et des figures qui s'y rapportent parmi lesquelles :

la figure 1 montre en coupe axiale schématique un premier exemple de mise en oeuvre de l'invention ;
la figure 2 est une vue agrandie d'un des éléments de la figure 1 ;
la figure 3 est une vue en coupe de la partie supérieure de la grille de la figure 1 ;
la figure 4 montre, également en coupe axiale schématique, un second exemple de mise en oeuvre de l'invention ;
la figure 5 est une vue d'ensemble en coupe d'un tube électronique comportant une grille conforme à celle de la figure 1.

On voit à la figure 1, en coupe verticale schématique, en 1 une grille en graphite pyrolytique connectée suivant l'invention à la partie supérieure du mât conducteur 5.
La grille comporte à sa base un manchon 1.1. emboîté sur la couronne métallique 3, elle-même montée sur l'embase 4 ; on a omis volontairement tous les détails concernant cette partie de la grille, son usinage, sa fixation, comme extérieurs à l'invention.
A la partie supérieure de la grille 1 est réalisé un alésage central de précision 1.2.
Sur la partie supérieure du mât central 5 est fixé un disque 5.1. dont le diamètre extérieur est inférieur à celui de l'alésage de la grille. Ce disque comporte une série de trous taraudés 5.1.1. Il est réalisé en métal.
Une cloche 6, à fond plat, représentée à plus grande échelle figure 2, en graphite pyrolytique, est montée sur le plateau 5.1. Le fond de la choche comporte un alésage circulaire 6.1., par lequel elle s'engage sur le plateau 5.1. ; elle est munie de fentes de dilatation 6.2., quatre sur l'exemple représenté.
La jupe 6.3. de la cloche tronconique, comporte des fentes 6.4. réparties régulièrement sur sa périphérie et définissant un ensemble de lames 6.5. Le diamètre de l'alésage supérieur de la grille est compris entre les diamètres extrêmes de la jupe conique comme le montre le détail de la figure 3 ; la grille est descendue sur la cloche sur laquelle elle vient appuyer élastiquement grâce aux lames 6.5. qu'elle resserre légèrement, sans aucun risque de collage ou de.frittage du fait que le contact est réalisé graphite sur graphite.
La cloche comporte d'autre part des trous 6.6. de fixation sur le plateau 5.1. On voit en 7 les vis de fixation. Dans l'exemple de la figure, en 8, sont représentés des shunts constitués par des lames de tantale fixées à l'une de leurs extrémités sous les têtes des vis 7 et soudées à l'autre sur le mât.
Le montage peut encore être complété par des shunts 9 similaires aux shunts 8, soudés d'une part à l'embase 4 et pris d'autre part sous les vis de fixation 1.1.1. de la grille sur la couronne 3, suivant une disposition connue par ailleurs.
Dans la variante de l'invention représentée sur la figure 4, où les mêmes références indiquent les mêmes éléments que sur la figure 1, la partie supérieure de la grille affecte la forme d'une jupe conique 1.4. découpée en lamelles 1.6. par des fentes 1.5. ; dans cette variante le disque 5.1. est de préférence en graphite ; il présente des bords arrondis.
Ce montage qui présente les mêmes avantages que le précédent est plus simple mais il exige que la grille soit usinée spécialement à cet effet, de façon à présenter les lamelles 1.6.5.2. représente une vis de fixation centrale du disque 5.1., en graphite, sur le mât 5.
La figure 5 est une vue d'ensemble en coupe d'une lampe à quatre électrodes ou tétrode, comportant une grille écran 1 montée comme celle de la variante de la figure 1.
On retrouve sur cette figure avec les mêmes repères les éléments décrits précédemment et, en outre, la cathode portant le repère 10, une première grille de commande, disposée à l'intérieur de la grille 1 et portant le repère 50, l'anode désignée par le repère 2 et le queusot 20 de l'enceinte à vide. La figure montre également dans sa partie inférieure les coupelles métalliques 41 à 45 de connexion des différentes électrodes aux sources de tension, non représentées, qui les alimentent, coupelles isolées les unes des autres par des cales en matière isolante 46. Les repères 30 et 40 désignent respectivement un radiateur et un capot de protection.
A titre d'exemple non limitatif une grille de 200 mm de hauteur et 90 mm de diamètre dans sa partie centrale a été montée avec une cloche ayant un diamètre de 31 mm à sa base et une pente de 2°30 pour une hauteur totale de 10 mm ; la hauteur des fentes était de 7 mm et l'alésage central de la cloche de 15 mm. L'alésage de la grille était légèrement inférieur au diamètre précédent.
Dans des variantes également comprises dans l'invention, le disque 5.1., au lieu d'être rapporté et fixé sur le conducteur central 5, peut en être une partie intégrante ou soudé sur celui-ci.

Claims

1. Tube électronique à électrodes cylindriques coaxiales comportant au moins une grille (1) en graphite pyrolytique ouverte à sa partie supérieure et un mât conducteur central (5) coaxial avec des électrodes passant dans cette ouverture, en contact électrique l'un avec l'autre à leur partie supérieure, caractérisé en ce que ce contact se fait par l'intermédiaire d'un système de lames (6.5) réparties sur un pourtour circulaire (6.3.) conducteur séparées par des fentes (6.4).

2. Tube électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites lames (6.5) sont découpées dans la jupe périphérique (6.3) d'une pièce en graphite pyrolytique (6) en forme de cloche tronconique que l'on fixe par son fond sur le mât central (5) de manière que ces lames entrent en contact par leur face extérieure avec le bord intérieur (1.2) de l'ouverture de la grille (1).

3. Tube électronique suivant la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites lames sont découpées dans la périphérie d'une partie rétrécie (1.4) s'étendant à la partie supérieure de la grille (1).

4. Tube électronique suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la fixation de la cloche (6) sur le mât (5) a lieu par le moyen d'un disque (5.1) intermédiaire en métal, fixé sur le mât.

5. Tube électronique suivant la revendication 3, caractérisé en ce que les lames sont en contact avec le mât (5) par l'intermédiaire d'un disque en graphite (5.1) pyrolytique fixé sur le mât (5).