Sur un appareil destiné à la mesure de la radioactivité

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Submitted on 1 Jan 1909

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To cite this version:

B. Szilard. Sur un appareil destiné à la mesure de la radioactivité. Radium (Paris), 1909, 6 (12), pp.363-366. �10.1051/radium:01909006012036300�. �jpa-00242383�

Sur un

appareil

Par B. SZILARD

[Faculté des Sciences de Paris. ^- Laboratoire de Mme CURIE.]

Certaines recherches de radioactivité ne peuvent

ètre effectuées _que sur place; ^{ces essais} nécessitent alors des dispositifs qui, ^{tout en étant} précis ^{et très}

sensibles, doivent être transportables ^{sans inconvé-}

nient. Vu la haute importance ^{de ce} genre de ^déter- mination, la construction d’un appareil ^satisfai-

saint m’a paru utile, les conditions imposées

par ^{un tel} appareil ^{étant assez} nombreuses.

Dans l’appareil que j’ai imaginée ^le principc

de la mesure est le même que celui qui ^{est uti-}

lisé d’habitude et qui consiste à étudier la dé-

charge ^d’un système charge d’électricité, ^sous l’influence de la conductibilité acquise par l’air

sous l’action du rayonnement radioactif. Au contraire le principe ^du système chargé ^d’élec-

tricité diffère essentiellement de celui des autres

appareils ^actuels. L’index de la charge du sys- tème consiste en une aiguille rigide ^{tournant le} long d’unc échelle fixe et placée symétrique-

ment dans une boite métallique ^{de formc} cjlin- drique.

Description ^de 1"appareil.

Une boîte cylindrique ^{en métal B} (fig. 1,2)

est traversée en son milieu _par une bande mince

en ambre 1 (fig. 2,5). Cette ^bande porte ^{en son}

milieu une pointe ^{très fine P recevant une} aiguille

aimantéc A très légère.

L’aiguille ^{est encadrée} par ^un ruban métal-

lique R très fin relié électriquement ^{avec elle de}

telle sorte que ^tout l’ensemble forme un systèmes

isolé au milieu de la hoite.

Le dessus de la boite est conslitué par ^une

glace ^Y portant ^{un cadran} divisé circulaire et

transparent. Pour éviter les erreurs de parallaxe,

la lecture se fait au moyen d’une lentille 0 dont l’aberration sphérique ^est corrigée ^et qui ^est placée ^au-dessus du couvercle et dans l’axe de l’ai-

guille. ^{C’est dans} lc méme but que la glace qui ^{a une} épaisseur suffisante, porte ^{sur chacune de ses faces}

un réticule dont les traits doivent se superposer lors- que l’oeil est exactement placé ^{dans le} prolongement

de l’axe.

Le dessous de la boite porte ^à l’extérieur trois

pointes ^très aiguës ^C, permettant de la fixer rigoureu-

sement dans une position ^bien déterminée, ^assurant

son immobilité pendant l’ouverture ou la fei-meture 1. Construit par 3DI. Ducretct ^et Roger.

d’une portion latérale de la paroi ^{L servant à intro-}

duire un disque ^{recouvert de la substance al étudier.}

Le fond F de la boite est démontable et peut ^{être relll-} placé par d’autres dispositifs qui ^{seront décrits} plus

loin.

Fig.2.

Fig. ^{l, 2 et j.}

Pour le transport, ^{le bras} qui porte la leiltlllc U ^se

plie directement sur l’appareil (fig. 1

Sur le cùté, ^{la boite} porte ^{un tube ’l’} (fig. 2) ¹ isolé de la masse; dans l’intérieur de ce tube on

peut ^faire glisser ^une tige D, qui ^vient bloquer ^l’ai- guille, quelle que soit ^on orientation. Cette même

tige est utilisée pour ^amener la charge ^à l’aiguille ^de

1. extérieur sans ouvrir la boite.

Étude des détails de l’appareil.

La force antagoniste ^du sterne employé est l’urÎen-

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01909006012036300

et en équilibre ^avec l’effet dû r. la charge électrique ^à chaque ^{instant donné.} Pratiquement, ^on peut ^ad-

mettre que lorsque l’aiguille peut ^être dirigée ^{dans le}

même plan que ^son cadre, la charge électrique ^du système ^est égale à zéro. Ce zéro ne dépendant ^alors

que de la direction du méridien magnétique peut ^être considéré constant pour chaque ^{mesure dont la durée}

par rapport ^aux oscillations magnétiques cosmiques

de ce genre ^est relativement courte, ^et par ^consé- quent l’influence de ^ce dernier phénomène parait négligeable.

C’est encore la variation de l’intensité du champ

terrestre 1 qui pourrait modifier les constantes du _sys- tème ; ^{il est alors} avantageux, ^outre que l’aiguille

est très légèrement ^aimantée, de réduire en partie

les effets de l’intensité du champ terrestre. C’est dans

ce but que le fond de l’appareil ^{et sa} partie supérieure

constituée par ^une bague bien uniforme et homo-

gène portant ^{le verre divisé sont en fer} doux, plu-

sieurs fois et très soigneusement ^recuit.

La sensibilité de l’appareil dépend ^{d’une certaine} façon ^{de la masse et} respectivement de l’aimantation de l’aiguille; ^{si l’on veut alors} opérer ^couramment

sur des substances dont l’activité est relativement forte, ^on peut remplacer l’aiguille par ^une autre, plus

fortement aimantée et présentant ^une plus grande

masse. En ce cas la capacité ^du système ^{et le} poten- tiel se trouvent modifiés; l’augmentation ^du premier

facteur permet ^de pouvoir poursuivre l’aiguille ^{en ren-}

dant la chute moins rapide; ^{le second facteur} permet d’obtenir la saturation du courant dont le potentiel

doit être. relativement élevé pour des activités très fortes.

La chape ^de l’aiguille ^{est en} acier très dur, ^{et elle} repose ^{sur une} pointe ^{très fine en acier.} L’aiguille ^est

tellement légère, qu’en ^{étudiant ses} allures de dépla-

cement, ^aucune irrégularité ^{sensible due au frotte-}

ment n’a pu ^être observée.

La forme du système chargé ^{a été} choisie de telle

façon que l’aiguille ^{soit sensible à la} charge ^{et non}

pas ^au volt, ^et que le systèlne ^tout entier ait ^une ca-

pacité ^aussi faihle quc possible. Ces circonstances assurent une haute sensibilité.

Le potentiel ^{de la} charge ^du système chargé ^est déjà

élevé lorsque la déviation arrive à 1 j degrés : ^{le cou-}

rant de saturation est dès lors largement ^atteint

paur ^toutes les activités mesurables dans l’appareil.

Le système chargé ^est symétriquement placé ^dans

sa cage : les ^erreurs possibles ^{dues à un} des bras du

système doivent être automatiquement compensées

par l’autre bras.

L’isoiant qui porte ^le système chargé ^{est en ambre.}

1. L’intensité du champ horizontal terresire a deux maxi- mums : à 10 h. du matin et à 6 h. de l’après-midi. ^{La valeur}

de ces oscillations est de 1 u 4 pour mille, ^suivant l’époque.

spontanée ^du système ^ne peut plus ^être diminuée, ^ce qui prouve que la fuite due à l’isolant peut ^être négli- gée par rapport ⁱⁱ celle due à l’air .

L’aiguille ^{se trouve} toujours ^alnortie grâce ^{à sa} légèreté ^{et à sa formc.}

Les dimensions de l’appareil ^sont fortement ré-

duites, ^{soit 65 mm de} hauteur et 95 ^°nm de diamètre;

la rigidité ^de l’aiguille ainsi que ^son système ^de calage

assurent la transportabilité parfaite ^de 1°appareil.

Mode d’emploi.

L’appareil ^est toujours prêt soit pour ^le transport,

soit pour ^faire des mesures.

La mesure consiste à étudier la vitesse de chute

spontanée ^de l’aiguille, puis ^{la vitesse de chute effec-}

tuée sous l’influence d’une substance prise ^comme

étalon et de _comparer les données de ces mesures avec la chute opérée ^sous l’influence de la matière a étudier.

Avant toute mesure, ^on place l’appareil convenable-

ment éclairé, dans la position ^{du zéro,} donnée par la direction du méridien magnétique, ^en retirant la tige

calante D et tournant la cage de l’appareil jusqu°a ^ce

que l’aiguille ^{A et le cadrc R} qui ^{l’entoure se trou-}

vent dans le mêlne plan. ^On appuie ^ensuite l’appareil

contre la table; l’appareil ^{se trouve ainsi} complète-

ment fixé, grâce ^{aux trois} pointes ^C qui ^sont dispo-

sées sous le fond. Il est évident que l’appareil ^{ne doit} posséder ^aucune charge pendant qu’on l’oriente dans la position ^{du zéro.} On ramène ensuite la tige ^calante

dans sa position primitiv e ^{et on touche avec un bàton}

d’ambre préalablement ^{frotté la} tige ^{en métal D} qu’on

retire ensuite complètement par ^son manche en ébo- nite; ^le système ^{se trouve alors} chargé ^et l’aiguille

déviée. Les mesures se font alors _par les méthodes

connues.

Appareils complémentaires.

Lorsque l’objet ^{de l’étude est autre chose} que la

simple ^{mesure d’un solide,} l’appnreil peut ^se placer, grâce ^{à son fond} démontable, ^{sur un} instrument de

déperdition quelconque.

Pour l’étude de radiation b ^ou y ou, ^en général

pour avoir une chambre d’ionisation plus grande, ^on

dévisse le fond F (fig. 1) ^de l’appareil ^{en le} renipla-

çant par ^un cylindre ^de rallonge ^N (fig. 4) ^{et on}

revisse le fond de l’appareil ^a l’autre extrémité. En même temps ^on prolonge ^le système ^{de mesure au}

moyen d’une tige métalliclue descendant à l’intérieur du cylindre (fig. 4). ^Ce cylindre ^s’ouvre de la même

façon que l’appareil ^non allongé.

L’appareil peut aussi être employé ^{comme voltmètre} statique.

Flg. 1.

A cet effet, après avoir démonté le fond F, ^on y substitue le cylindre ^D (fig. 5) ^{et remonte le fond}

a l’autre extrémité de celu:-ci.

L appareil ^{dont le fond a été dé-}

vissé peut ^être facilement adapte

avec son raccord spécial ^{sur un}

condensateur u gaz (fig. fi).

Ce condensateur est construit de telle sorte qu’on peut le relier a

l’appareil ^de mesure sans l’ouvrir.

,L’appareil ^{se monte en dessus,} après ^en avoir retiré le bouchon de

protection ^{L et vissé à sa} place ^un

raccord spécial ^J qui ^{est muni du}

dessicateur G.

Le condensateur est constitué par

un cylindre ^{de cuivre fermé aux.}

deux extrémités, portant ^{au milieu}

de son couvercle un bouchon d’am- bre K, traversée par la tige ^de déper- dition, ^cette tige descend presque

jusqu’au ^{fond du} cylindre. ^{A la} partie supérieure, ^cette tige ^se pro-

longe ^au-dessus du bouchon d’ambre en E, ^{et vient}

faire contact ^sur le système ^{de mesure. Le bouchon}

d’ambre K est isolé du couvercle F du condensateur au moyen d’un ^{anneau de} garde composé ^{d un tube} d’ébonite Q ^{et d’un} cylindre métalliclue Y : celui-ci

Fig. 5.

est disposé ^{de telle façon} qu’on puisse l’extraire sim-

plement ^{afin de} procéder ^{a son} nettoyage ^s’il v ^a lieu. Le bouchon a d’ailleurs une surface isolante considérable qui ^{le met a} l’ahri des mauvais effets der l’humidité.

Le cylindre porte deux robinets métalliques ^{H et} Il’, ^{servant à} l’introduction des _gaz et il est presque

complètement ^{entouré d’un autre} cylindre métallique M, ^{isolé du} précédent; ^il porte lui-même trois

pointes ^très aiguës disposées ^{sous son} extrémité infé- rieure pour lui assurer une position ^stable.

Le second cylindre, ainsi que le couvercle F du pure-

Fig. 6.

niier et le dispositil’ porté par lui, sont entièrement démontables. ^Il n’y ^{a ni cuir, ni colle, ni maaic} pour

Fig. 7.

hermétique, qui ^est

d’ailleurs parfaite.

Le dispositif ^{de ce}

condensateur permet

d’employer l’appa-

reil de deux facons différentes : soit

comme d’habitude,

en étudiant la chute du système chargé (et ^{en ce cas on relie}

les deux bornes bb’

cntre elles et avec

la _cage de l’appareil de mesure), ^soit grâce ^à l’emploi ^de

l’anneau de garde ^et

rieur en contact par la borne b’ (la ^{borne b et la}

cage de l’appareil doit être alors à terre) ^{avec une} pile ^{à haute tension et alors on étudie} l’augmen-

tation de la charge ^du système acquise ^{à travers}

la masse de gaz ionisé.

Pour l’étude des eaux minérales il est très avanta- geux d’employer ^le dispositif transportable ^{de la} fig. ⁷

construit en cuivre. lequel ^est adapté ^{sur un réci-} pient quelconque ^{et sert de} réfrigérant ^très puissant lorsqu’on ^{chauffe l’eau à} l’ébullition pour ^{en extraire} les émanations.

J’exprime ^{toute ma} gratitude à Mme Curie d’avoir bien voulu mettre à ma disposition ^{toutes les res-}

sources de son lahoratoire.

[Reçu le 25 novembre 1909. ]

Dissymétrie

positions

composantes magnétiques

dans

les spectres

^bandes

Par A. DUFOUR

[École ^Normale Supérieure. ²⁰¹⁴ Laboratoire de physique.]

Avant d’indiquer quelques ^résultats que j’ai ^oh-

tenus en poursuivant ^mes recherches sur les spectres

de handes d’émission étudiées dans le champ magné- tique, je ^{voudrais dire un mot -} bien que les ques- tions de priorité m’intéressent moins que les expé-

riences elles-mêmes ^{- sur} les deux réclumations que présente ^{M. J.} Becquerel ^{1, l’une} pour lui ^et l’autre _{pour M.} Voigt.

Sur le premier point, je ^ferai remarquer quc dans

mon précédent travail, qui ^se rapporte, ^{comme l’in-} diquent ^{son titre et ses} conclusions, ^{à des raies} d’émission, j’ai ^cité intégralement ^la phrase ^où

M. J. Becquerel ^avait signalé, antérieurement à mes

recherches, ^la dissymétrie ^de positions observée lon-

gitudinalen1ellt d’une bande d’absorption. ^j’avais

donné l’indication bibliographique ^se rapportant ^à

cette observation antérieure‘-’.

En ce qui ^{concerne lI.} Yoigt, ^M. Becquerel ^recon-

nait lui-même que j’ai ^{cité - sans insister} également,

il est vrai, ^{sur les deux - les deux sortes de} théories de M. Voigt, applicables ^{à des cas} différents. Je re-

connais très volontiers que M. Voigt prévoyait, ^mémo

1. l.p na lium. 6 1909), ^327.

2. Le Radium. 6 1909 304 (en note).

dans le cas de l’observation longitudinale, ^la dissy-

notrie de positions dépen Jante ^du champ, ^{cumlne le}

montre le passage ^du livre de M. Voigt reproduit par M. J. Becquerel.

Mais puisque ^{VI. J.} Becquerel ^{le citait,} il aurait dû le citer plus complètement ^{et donner la} phrase qui

suit immédiatement le point ^où il s’arrête 1 et dans

laquelle ^M. Voigt ^{déciare ne} pas entrer dans le do",-

tail, parce qu’il ^{considère ces} dissymétries ^comme toujours ^{faibles et même} douteuses 2. Il _{Y avait-} donc

quelque ^{intérêt à} les établir expérimentalement, ^aussi

bien dans le cas des spectres d’émission _{que dans} le

cas des spectres d’absorption, ^ceux-ci étudiés par M. J. Becquerel.

Si j’ai ^insisté davantage ^{sur la} théorie de la dissy-

métrie du triplet donné par ^1B1. Voigt, ^c’est parce que c’est actuellement la seule raison ^-- et c’est une

raison théorique ^-- de douter de la généralité ^{de la}

relation entre les phénomènes obtenus dans les deux modes principaux d’observation du phénomène ^de

1. Le Radium. 6 190.ql, 328 (en note).

2. Voici cette phrase (( V’ir wollen diese hier nicht naher aus

führen, ^{zumal die,e} jhssymdnen ^{nach der} Erfalrung ^immer

schwach llnd hanfig’ sogar zweifelhaft sind ^» Magnetooptik, p. 239.