Tubes à gaz

Pour certaines applications spéciales, les tubes sont volontairement remplis de gaz. Par exemple, les régulateurs de tension au gaz sont des tubes à gaz pouvant contenir différents gaz inertes comme l'argon, l'hélium ou le néon ; ces tubes tirent avantage du gaz en utilisant son ionisation qui se produit à une tension prévisible. Aujourd'hui les diodes zener ont remplacé avantageusement les tubes comme référence de tension.

Le thyratron est un tube pour les applications spéciales (variateur électronique de lumière dans l'éclairage scénique, avant l'invention du triac) qui est rempli avec des gaz à basse pression, et qui est utilisé comme commutateur électronique à haute vitesse.

Les tubes afficheurs à gaz, populairement appelés Nixie, ont été utilisés dans tous les instruments de comptage des années 1950-1970 : horloges, compteurs, fréquencemètres. Ils tapissaient les murs des centres de contrôle du début du spatial, et des laboratoires de recherche nucléaire. Le tube Nixie comportait 10 électrodes en forme de chiffres décimaux, alimentées sous une tension de 100 V, ce qui produisait un halo du gaz rare dans lequel elles étaient plongées (en général le néon pour le rouge).

Autres évolutions

Le nuvistor 6DS4 de la RCA qui est une triode d'environ 20 mm de haut et de 11 mm de diamètre.

Les tubes ont généralement une enveloppe en verre, mais le métal, le quartz fondu (verre de silice), et la céramique sont des choix possibles. La première version de la 6L6 utilisait une enveloppe en métal dont les sorties étaient rendues étanches avec des perles de verres, plus tard un disque de verre fondu dans le métal fut utilisé. Le métal et la céramique sont utilisés principalement pour les tubes d'une puissance (de dissipation) supérieure à 2 kW. Le nuvistor est un petit tube réalisé seulement avec du métal et de la céramique. Dans certains tubes de puissance, l'enveloppe de métal est aussi l'anode. Le 4CX800A est un tube à anode externe de ce type. L’air est soufflé directement sur les ailettes de l'anode, ce qui permet un bon refroidissement. Les tubes de puissance utilisant cette technique de refroidissement sont disponibles jusqu'à une puissance dissipée de 150 kW. Au-dessus de cette puissance, un système de refroidissement à eau ou bien un refroidissement eau/vapeur est utilisé. Le tube le plus puissant disponible actuellement est le Eimac 8974, un tube refroidi par eau d'une puissance dissipable de 1,5 MW (1,5 million de watts). (En comparaison le plus « gros » transistor peut seulement dissiper 1 000 W). Une paire de 8974 est capable de produire 2 millions de watts de puissance audio, mais ce n'est pas là son application principale. La 8974 est utilisée dans des applications militaires spéciales et dans les applications radiofréquences commerciales.

Le nuvistor 6DS4 de la RCA qui est une triode d'environ 20 mm de haut et de 11 mm de diamètre.

Vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, certaines radios d'avion et à usage militaire commencèrent à intégrer l'enveloppe du tube au boîtier de la radio en aluminium ou zinc, ceci afin de rendre les radios plus robustes. La radio devint alors seulement un circuit imprimé sans tube, soudé au châssis qui le contenait. Une autre idée de la Seconde Guerre mondiale fut de fabriquer de petits tubes, très résistants, en verre. Ils furent tout d'abord utilisés en radiofréquence pour les détecteurs de métaux intégrés aux obus d'artillerie ; cette détection de proximité rendit l'artillerie antiaérienne plus efficace. Ces petits tubes furent connus plus tard sous le nom de tubes « subminiatures ». Ils furent largement utilisés dans les années 1950 dans l'électronique militaire et d'aviation (le Concorde utilisait une électronique à tubes).

 Notes

1. Souvent dénommée Valve en anglais.
2. Continu ou « alternatif redressé ».
3. Beam tube ou Beam power tube, en anglais
4. La troisième grille, dite aussi grille suppresseuse (suppressor grid) d'une pentode
5. Critical distance geometry en anglais
6. Principe découvert par l'ingénieur Britannique J. Owen Harries en 1935 dans le laboratoire de Hivac Co. Ltd.

 Bibliographie

 En français

 Albert Vasseur, De la TSF à l'Electronique, ETSF, Paris, 1975.

 Robert Champeix, Grande et petite histoire de la lampe TM, Les anciens de la radio et de l'électronique, 48 p. [lire en ligne [archive]] [PDF].

 Également paru dans La liaison des transmissions, no 126, novembre-décembre 1980.

 Bernard Machard, Histoire de la lampe radio, Lacour, Nîmes, 1989, 256 p. (ISBN 2-86971-159-X).

 Francis Ibre, Tubes audio anciens et récents, Publitronic-Elektor, 2007 (ISBN 978-2-86661-155-2) [présentation en ligne [archive]].