Un thyratron travaille donc par tout ou rien.
Le version solide du thyratron est le thyristor. Mais pour des hautes tensions et puissance le thyristor s'avère insuffisant.

Lors de l'application d'une tension positive sur l'anode vis-à-vis de la cathode, si l'électrode est maintenue au potentiel de la cathode, aucun courant ne circule. Si le potentiel de l'électrode de contrôle augmente par rapport à celui de la cathode, le gaz entre l'anode et la cathode s'ionise et conduit le courant. Une fois rendu conducteur, le thyratron le restera tant qu'un courant suffisant circulera entre son anode et sa cathode. Lorsque le courant anodique ou la tension entre anode et cathode redescendent à une valeur très proche de zéro, le composant se bloque, comme un « interrupteur ouvert ».

Dans les temps anciens, disons jusqu'aux années 1960, de petits thyratrons furent fabriqués pour le contrôle de relais électromécaniques, de moteurs et pour les équipements de soudure à l'arc.
Cette époque est révolue...
Les thyratrons furent remplacés dans la plupart des applications de faible et moyenne puissance par des semi-conducteurs équivalents comme les Thyristors et les Triacs.

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Donc les gros thyratrons sont toujours fabriqués, et sont capables de fonctionner jusqu'à des courants de l'ordre de la dizaine de kiloampères (kA), et ce avec des tensions d'environ plusieurs dizaines de kilovolts (kV).
Parmi les applications modernes on trouve : les générateurs d'impulsions pour les radars, les lasers à gaz haute énergie, les appareils de radiothérapie, les équipements de recherche (bobine de Tesla), les accélérateurs de particules... Etc.
Les thyratrons sont aussi utilisés dans les émetteurs de télévision, pour protéger les tubes de sorties en cas de court-circuit interne en reliant la haute tension de la plaque à la terre le temps que les protections déclenchent et que les charges stockées dans les câbles et les condensateurs soient évacuées vers la terre. Cette mise à la terre, dénommée « crowbar circuit » en anglais, est très courante en haute tension.

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Le thyratron (déclassé) qui est présenté ici est un CX1159A, son gaz est du deutérium. Il est alimenté filament en 6,3V sous 22 ampères. Il comporte 2 grilles de commande (tétrode). Il supporte 33 KV (33.000V) sous 1000 ampères en impulsions. Sa limite en impulsion est 16,5 MW. En continu (ce n'est pas son usage) il supporte 1,25A. Il servait à décharger des condensateurs dans les bobines d'un accélérateur de particules en anneau.

CX1159A tétrode
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Les modèles plus puissants sont en céramique blanche. Ces thyratrons extrêmes sont fabriqués à l'unité selon les critères exigés par le client.

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Un modèle plus puissant CX1671D

Ce modèle, en céramique, supporte 105 KV (105.000 Volts) sous 3 KA (3000 ampères).

Son filament est chauffé sous 6,6V 25 A.

Sa hauteur est de 34,3 cm pour un diamètre supérieur à 11 cm.

Il pèse 4 Kg.

Il est utilisé dans les accélérateurs de particules.

C'est quoi le deutérium ?

Le deutérium (symbole 2H ou D) est un gaz, isotope naturel de l'hydrogène. Il a été découvert en 1931. Il est extrait de l'eau lourde qui est de l’oxyde de deutérium (formule : D2O ou ²H2O alors que l'eau c'est H20). L’eau lourde n’est pas considérée comme toxique mais elle est impropre à la vie cellulaire.
L'eau lourde pèse 1,1056 Kg au litre contre 1 Kg pour l'eau ordinaire, c'est pour cela qu'elle est nommée eau lourde, elle bout à 101,42°C.
Elle a présenté une grande importance dans le nucléaire car elle est modérateur ou ralentisseur des neutrons.

L'eau lourde (ou semi-lourde  formule = HDO) est naturellement présente dans l'eau terrestre mais dans une proportion infinitésimale : une molécule pour 3 200 molécules d’eau normale.

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FIN. MAJ 17 Juillet 2015 (Mobile Friendly)