Tube électronique à vide. La présente invention se rapporte à un tube électronique à vide, comportant une anode et une cathode à l'intérieur d'une enve loppe non-conductrice évacuée.
On sait bien que les enveloppes de dis positifs électroniques à voltage élevé, tels que de tubes à rayons-X, sont sujettes à être percées ou piquées pendant le fonctionne ment. Des percements ou piqûres provenant de décharges électriques se manifestent usuellement à l'extrémité à cathode ou néga tive du tube. Une explication admissible de ce phénomène est que la face intérieure de l'enveloppe devient chargée négativement \par des électrons venant directement de la cathode ou par les électrons secondaires ou réfléchis de l'anode du dispositif.
L'influence des électrodes se ,manifeste à ce point de vue de manière à causer un char gement plus dense dans l'extrémité à cathode que dans l'extrémité à .anode .du tube. Une pareille charge négative à la face interne du tube aura pour effet que la, face extérieure de relui-ci devient chargée positivement par in- duction électrostatique, notamment puisque l'air environnant sera ionisé par les rayons-X pendant le fonctionnement .du tube. Les charges s'accumulent aux surfaces opposées du verre jusqu'à ce que celui-ci soit percé ou piqué par les contraintes électrostatiques y développées.
Cette explication s'applique sans autre au cas d'un tube à rayons-X à vide élevé et à voltage élevé, avec une cathode chauffée et fonctionnant à l'aide d'une source de .courant continu. Un tube fonctionnant au courant alternatif résistera à un voltage maximum plus élevé que lorsqu'il fonctionne avec du courant continu, attendu que l'intervalle de temps entre les pulsations de courant est suf fisant pour permettre aux contraintes électri ques de se relâcher par effet de fuite.
Pour éviter des contraintes électriques in dues dans l'enveloppe d'un tube électronique à vide, l'enveloppe du tube électronique à vide qui fait l'objet de cette invention est pourvue de moyens pour établir un chemin conducteur de l'électricité entre les surfaces inl:érieure et extérieure de l'enveloppe, grâce à quoi une différence de potentiel élevée est empêchée entre ces surfaces.
A cet effet, on peut employer, par exemple, à l'endroit des portions de tube sujettes à des contraintes électriques plus grandes, du verre de plus grande conductibilité ou des plots conduc teurs implantés dans la. masse du verre.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention.
La fig. 1 représente schématiquement un tube à rayons-X à voltage élevé, montré partie en élévation et partie en coupe. L'enveloppe évacuée 4 de ce tube peut être faite en verre ou autre matière non-conductrice transparente et comprend, comme représenté, une chambre principale sensiblement sphèroïda.le 5 et des prolongements tubulaires 6, 7 à l'opposé l'un clé l'autre.
Une cathode émettrice d'électrons 8 est scellée dans le prolongement tubulaire 6 et une anode 9 est scellée dans le prolonge ment tubulaire 7, le tout formant ainsi un tube à rayons-X. Dans la partie (le: paroi de l'enveloppe qui est adjacente à la cathode 8 sont implantés des plots ou membres con ducteurs 11 reliant au point de vue é lectri- due les surfaces intérieure et extérieure de l'enveloppe l'une à, l'autre et permettant à des charges d'électrons développées à la sur face intérieure du verre de se dissiper par le moyen desdits plots conducteurs, de façon à. empêcher un percement du verre dans leur voisinage.
Dans une autre forme d'exécution, telle due celle représentée à la fig. 2, les surfaces intérieure et extérieure de l'enveloppe du tube sont pourvues d'éléments conducteurs 12, 1 3 sous forme de couches ou pellicules mé talliques similaires au point de vue de leur nature et de leur disposition, par exemple en émail ,d'aluminium, en feuilles d'étain ou autre métal, les couches conductrices 12, 13 étant électriquement reliées l'une à l'autre par un seul plot 14 traversant, à joint scellé, la paroi en verre de l'enveloppe et qui est rac cordé aux couches conductrices 12, 13 de celle-ci, mais bien entendu, il pourrait y avoir un nombre plus grand de plots de con nexion entre lesdites couches conductrices 1.2,
<B>13.</B> Ces dernières réduisent la longueur effi cace du tube au point de vue de l'isolation de celui-ci, de sorte que le tube devra être établi avec une longueur plus grande que dans la. fig. 1 pour un voltage donné appli qué. Ail lieu de prévoir un plot conducteur additionnel dans la. paroi de verre du tube, les deux couches conductrices intérieure et extérieure peuvent être reliées directement à la cathode 8 du tube à rayons-y, de façon à être également reliées entre elles.
La. fig. <B>'à</B> du dessin représente encore une autre forme d'exécution, dans laquelle l'enve loppe 15 renfermant la cathode 16 et l'anode 17 comprend une chambre principale sphé- roïdale 18 dont la paroi est en un verre ou matière transparente rendue plus conductrice, clans la mesure voulue, que celle qui constitue les autres parties on prolongements tubulaires 19, 21 du tube, par exemple par incorpora tion d'une substance conductrice dans la masse du verre devant servir à l'établisse ment de la. paroi. clé la chambre 5.
De cette fanon, on évite le développement de grandes différences de potentiel entre les surfaces in térieure et extérieure de la paroi de l'enve loppe du tube et par là. un percement de celle-ci.
Electronic vacuum tube. The present invention relates to an electron vacuum tube, having an anode and a cathode within an evacuated non-conductive casing.
It is well known that the shells of high voltage electronic devices, such as x-ray tubes, are prone to being punctured or pitted during operation. Punctures or punctures from electrical discharges usually occur at the cathode or negative end of the tube. One acceptable explanation for this phenomenon is that the inner face of the shell becomes negatively charged by electrons coming directly from the cathode or by secondary or reflected electrons from the anode of the device.
The influence of the electrodes is manifested in this respect so as to cause a denser charge in the cathode end than in the anode end of the tube. Such a negative charge on the inner face of the tube will cause the outer face of the tube to become positively charged by electrostatic induction, especially since the surrounding air will be ionized by X-rays during operation of the tube. . The charges accumulate on opposite surfaces of the glass until the latter is pierced or pitted by the electrostatic stresses developed there.
This explanation applies without further to the case of a high vacuum, high voltage X-ray tube with a heated cathode and operating with a direct current source. A tube operating with alternating current will withstand a higher maximum voltage than when operating with direct current, since the time interval between current pulses is sufficient to allow the electrical stresses to relax by the effect of leak.
In order to avoid undue electrical stresses in the envelope of a vacuum electron tube, the envelope of the vacuum electron tube which is the object of this invention is provided with means for establishing an electrically conductive path between them. inner and outer surfaces of the casing, whereby a high potential difference is prevented between these surfaces.
For this purpose, it is possible to use, for example, at the location of the portions of tube subject to greater electrical stresses, glass of greater conductivity or conductive pads implanted in the. mass of glass.
The accompanying drawing represents, by way of example, several embodiments of the object of the invention.
Fig. 1 schematically represents a high voltage x-ray tube, shown partly in elevation and partly in section. The evacuated casing 4 of this tube can be made of glass or other transparent non-conductive material and comprises, as shown, a main chamber substantially spheroid. 5 and tubular extensions 6, 7 opposite one. 'other.
An electron emitting cathode 8 is sealed in the tubular extension 6 and an anode 9 is sealed in the tubular extension 7, thus forming an X-ray tube. In the part (the: wall of the casing which is adjacent to the cathode 8 are implanted pads or conductive members 11 electrically connecting the inner and outer surfaces of the casing to one another, the other and allowing charges of electrons developed on the inner surface of the glass to dissipate by means of said conductive pads, so as to prevent piercing of the glass in their vicinity.
In another embodiment, such as that shown in FIG. 2, the inner and outer surfaces of the casing of the tube are provided with conductive elements 12, 1 3 in the form of metallic layers or films similar in nature and arrangement, for example in enamel, d 'aluminum, tin foil or other metal, the conductive layers 12, 13 being electrically connected to each other by a single stud 14 passing through, with a sealed joint, the glass wall of the casing and which is connected to the conductive layers 12, 13 thereof, but of course, there could be a larger number of connection pads between said conductive layers 1.2,
<B> 13. </B> These reduce the effective length of the tube from the point of view of its insulation, so that the tube will have to be drawn up with a length greater than in the. fig. 1 for a given voltage applied. Instead of providing an additional conductive pad in the. glass wall of the tube, the two inner and outer conductive layers can be connected directly to the cathode 8 of the y-ray tube, so as to be also connected to each other.
Fig. <B> 'to </B> of the drawing shows yet another embodiment, in which the casing 15 enclosing the cathode 16 and the anode 17 comprises a spheroidal main chamber 18, the wall of which is in one form. glass or transparent material made more conductive, in the desired extent, than that which constitutes the other parts or tubular extensions 19, 21 of the tube, for example by incorporating a conductive substance into the mass of the glass to be used in the workbench ment of the. wall. key to room 5.
This dewlap prevents the development of large potential differences between the inner and outer surfaces of the wall of the casing of the tube and thereby. a piercing of it.