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Submitted on 1 Jan 1910
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Contribution à l’étude des détecteurs à contacts solides
C. Tissot
To cite this version:
C. Tissot. Contribution à l’étude des détecteurs à contacts solides. J. Phys. Theor. Appl., 1910, 9
(1), pp.887-901. �10.1051/jphystap:019100090088701�. �jpa-00241598�
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Remarquons enfin que le plus facilement observable, le champ elliptique, ne serait guère susceptible d’ajouter des renseignements
bien nouveaux, au moins si l’on se place au point de vue théorique exposé dans le cours du travail ; le champ tournant en effet se com- porte déjà elliptiquement pour la plupart des cristaux élémentaires.
Cela étant, j’estime qu’il y aurait peu d’intérêt à entreprendre des
recherches dans ce sens.
CONTRIBUTION A L’ÉTUDE DES DÉTECTEURS A CONTACTS SOLIDES (1);
Par M. C. TISSOT.
On sait que l’on se sert avec succès depuis un certain temps, dans
les réceptions radiotélégraphiques de détecteurs à contacts solides que l’on associe à un téléphone. Ces détecteurs, dont la sensibilité est parfois supérieure à celle des meilleurs électrolytiques, peuvent
être généralement employés sans source auxiliaire, ce qui en rend le montage particulièrement simple.
Le phénomène qui prend naissance dans ces détecteurs sous l’effet des oscillations et qui permet la réception des signaux au son a
donné lieu à des interprétations bien distinctes. Tandis que certains
expérimentateurs attribuaient à ce phénomène un caractère pure-
ment thermo-électrique, d’autres expérimentateurs l’expliquaient
par une cond2~ctz~ilité uniLc~térc~le de la substance même, ou par un
phénomène de polarisation analogue à celui qui se produit dans le
détecteur électrolytiqne, et rejetaient toute interprétation thermo- électrique. Ces assertions me paraissent l’une et l’autre trop absolues si on les applique à tous les détecteurs à contacts solides sans excep- tion. Les expériences que je poursuis depuis un an m’ont conduit à admettre qu’il existe en réalit,é deux catégories distinctes de détec- teurs solides : les détecteurs thermo-électriques et les détecteurs à effet apparent de soupape.
Les détecteurs que j’ai signalés à diverses reprises comme justi-
ciables de l’interprétation thermo-électrique présentent un ensemble
de caractères qui les différencient nettement des autres.
Pour ne citer que les plus saillants, j’indiquerai : Il le fait que la sensibilité y est liée essentiellement à la valemr du ponvoir ~j2errno-
(1) Communication faite à la Société française de Physique : séance du
18 msErs 1910.
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019100090088701
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electrique du contact et à la forme même de ce contact. Même avec
des substances convenablement choisies dans la chaîne thermo-
électrique, le détecteur n’est sensible que si le contact a lieu par une
pointe ou une arête vive ; 2° le fait que l’application d’une f. é. m.
auxiliaire, quelqu’en soit le sens, amène toujours une diminution de la sensibilité ; 3° le fait que le sens du courant, qui prend naissance
lors du passage des oscillations dans le détecteur, dépend du signe du pouvoir thermo-électrique du contact et peut, par suite, être prévu
a priori.
On obtient notamment des courants de sens opposés selon que l’on intercale dans le circuit de réception un contact métal-tellure, ou un
contact métal-chalcopyrite, c’est-à-dire que l’on associe un métal
(qui occupe en général le milieu de la chaîne thermo-électrique) à
des corps qui en occupent les extrémités olro~osées..
,’
Dans les détecteurs de l’autre catégorie, on ne rencontre rien d’analogue.
10 La sensibilité n’est nullement en rapport avec la valeur du pou- voir thermo-électrique du contact, et ces détecteurs sont souvent constitués avec des substances dont les pouvoirs thermo-électriques
ne sont pas exceptionnellement élevés ; 2° la forme du contact est
généralement indifférente, au point que l’on peut obtenir des détec- teurs très sensibles en prenant de larges plaques polies comprises
entre des disques métalliques plans ; 3° l’application d’une f. é. m.
auxiliaire de sens convenable augmente toujours la sensibilité du détecteur : cette sensibilité passe par un maximum pour une certaine valeur de la f. é. m. appliquée.
Comme types de détecteurs de la première catégorie, je citerai
les contacts métal-sulfure de cuivre; métal-tellure ; métal-bioxyde
de manganèse.
Comme types de la seconde, je prendrai le Périkon de Pickard
(zincite-chalcopyrite); les contacts métal-molybdénite et métal-car-
borundum.
Caractéristique.
-Tous ces détecteurs de la seconde catégorie présentent un caractère commun : si on les intercale dans un cir- cuit qui comprend une f. é. m. constante, l’inversion du signe de
la f. é. m. donne naissance à des courants de sens opposés de
valeurs généralement très inégales.
C’est le fait expérimental qu’ont traduit certains expérimen-
tateurs en parlant de conductibilité unilatérale,. nous reviendrons
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ultérieurement sur cette notion. En fait, ces contacts se com- portent comme des conducteurs qui ne suivent pas la loi d’Ohm.
Si l’on applique à l’un de ces contacts une force électromotrice croissante et que l’on trace une courbe en portant en ordonnées les valeurs de la force électromotrice appliquée, et en abscisses les va- leurs correspondantes du courant, on obtient une caractéristique dont
l’allure générale est toujours la même (que l’on prenne le contact
sous la forme pointe sur plan, arête sur plan, ou plan sur plan).
C’est une courbe qui se compose de deux branches hyperboliques toujours dissymétriques, et dont les courbures sont de sens con-
traires ; elle présente en général deux sommets où le rayon de cour-
bure varie d’une manière plus ou moins brusque en passant par un minimum et un point d’inflexion au voisinage de l’origine.
Voici
-à titre d’exemples - quelques caractéristiques relevées
avec divers contacts.
N° 1.
-FRAGMENT DE CARBORUNDUM ENTRE DISQUES DE LAITON.
890
N0 2.
-POINFE DE CUIVRE SUR PLA~ DE MOLYBDÉNITE.
l~r° 3.
-Z 1,N CITE- CHALC OP YRITE (Périkon).
On volt que la dissymétrie est souvent notable. Avec le contact
n° 2 (pointe de métal - (molybdénite, sous un voltage de 1,4, le cou-
891 rant a une valeur près de 10 fois plus forte dans un sens que dans l’autre. Cette dissymétrie est parfois encore plus accusée.
Indépendamment de toute théorie, le fait que ces contacts n’o- béissent pas à la loi d’Ohm suffit à lui seul à donner une explica-
tion simple du phénomène de la réception au son, c’est-à-dire de la
production d’un courant continu, lorsqu’ils setrouvent soumis à l’ac- tion d’un courant ose£llatoire.
La forme de la caractéristique peut être traduite en représentant
l’intensité du courant dans le contact par une fonction croissante de la force électromotrice appliquée :
Si cette force électromotrice est oscillatoire
-supposons-la sim- plement périodique, de la forme E - E~sin w t l’intensité 1noyenne- du courant pendant la durée d’une période prend une valeur :
’’
ou,
’
et se trouve représentée par une fonction paire de l’amplitude. Le
courant alternatif’ donne donc naissance à un courant continu, c’est- à-dire qu’il se produit une rectification apparente du courant oscillatoire auquel est soumis le contact.
Cette rectification peut être pIns ou moins parfaite, et la sensi-
bilité du contact employé comme détecteur peut être plus ou moins grande, selon la for1ne de la caractéristique et la région utilisée de èette caractéristique.
Il est facile de prévoir comment variera la sensibilité avec la forme de la courbe.
Si la force électromotrice appliquée E oscille entre E + AE ét
E - AE, l’intensité moyenne I,n aura pour valeur :
Et les valeurs le plus grandes de l’intensité moyenne, c’est-à-dire
de l’effet i-ectifiant (ou de l’effet à la réception pour un détecteur) df,-
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vront correspondre aux points de la caractéristique pour lesquels 1’/ (E) passe par un maximum, : ce sont dans le cas présentles régions
voisines du minimum du rayon de courbure, c’est-à-dire des som- mets de la caractéristique.
L’expérience confirme ces prévisions :
’Elle montre que la sensibilité du détecteur passe bien par un maximum au voisinage des som~nets de la caractéristique, par un minimum au point d’inflexion (minimum sensiblementnul), et qu’elle
va en décroissant d’une manière plus ou moins rapide quand on s’éloigne des sommets vers les branches asymptotiques. Ces
vérifications peuvent être opérées aisément en recevant ccu son des
séries d’émission bien constantes.
On les effectue d’une manière plus précise en substituant au récep-
teur téléphonique dans le circuit de résonance un galvanomètre
sensible qui permet d’obtenir des évaluations quantitatives.
Il est facile de comparer ainsi, soit les sensibilités d’un même contact sous différents régimes, soit les sensibilités de contacts différents.
C’est ainsi qu’ont été obtenus les résultats suivants.
’
N° 4..
1N° 5.
Le contact (carborundum-acier), qui donne la caractéristique n~ 4 présente deux maxima de sensibilité, l’un pour + 1°,30, l’autre pour
-
1 v, 70 (les signes + et
-indiquant que la f. é. m. appliquée est
de sens opposé), et un minimum sensiblement nul quand il n’y a pas
de f. é. m. appliquée.
893 De même, les contacts que donnent les caractéristiques n° 5 (molybdénite-cuivre) et n° 6 (zincite-sulfure de cuivre) présentent, employés comme détecteurs, des maxima de sensibilité très mar-
qués, le premier pour une f. é. m. appliquée de + 0‘~,30, le second pour une f. é. m. appliquée de + 0°,~1~.
,
N 6.
On trouve enfin un minimum de sensibilité très nette pour un vol- tage de + 0V,20 avec le contact (molybdénite-cuivre)
-qui donne la caractéristique n° 7.
Les courbes montrent que ces maxima correspondent bien aux
sommets respectifs des caractéristiques.
Influence de la pression.
--Toutes les circonstances qui modifient
"