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Submitted on 1 Jan 1963
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Réalisation d’une cavité pour hyperfréquences
M. Dorland
To cite this version:
191 A
du transformateur est
enregistrée
enb;
salargeur
est de 2 X 10-8 et son
amplitude 0,5
volts(1),
III. Lesignal
résultant de l’addition de courantdans la résistance de base de T3 se voit en c. La
figure
3 donne unexemple
de combinaison des unités de coïncidences pour untype
demontage
expérimental,
où onexigeait,
d’après
leschéma,
lescombinaisons de coïncidences suivantes : 1-2 ; 1-4 ; 1-2-3 ; 1-4-5.
1, 2, 3, 4, 5, représentant
lesimpulsions
prove-nant de chacun
des
cinq
détecteurs utilisés.La
figure
4donne
une courbe decoïncidences
obtenue
en coursd’expérience,
lesimpulsions
d’entrée
provenant
dephotomultiplicateurs
56 AVP et de scintillateursplastiques
traversés par desprotons
d’environ 150MeV
dusynchrocyclotro-des
protons
d’environ 15011eV
dusynchro-cyclotron d’Orsay,
protons
perdant
danschaque
scintillateur environ 1MeV.
Letemps
deréso-lution de 3 X
10-9
s, avec un rendement de 100%
a été obtenu sansqu’il
soitpris
aucuneprécaution
spéciale
quant
aumontage
desphotomultipli-cateurs et scintillateurs.
Ce circuit
pratique
et àgrande souplesse présente
desperformances largement
suffisantes pour l’utili-sation courante.Manuscrit reçu le 29 Mars 1963.
LETTRE A LA
RÉDACTION
RÉALISATION
D’UNECAVITÉ
POUR
HYPERFRÉQUENCES
Par M.DORLAND,
Faculté des
Sciences,
Dijon.
LE JOURNAL DE PHYSIQUE SUPPLÉMENT AU N° 10.
PHYSIQUE APPLIQUÉE TOME 24, OCTOBRE 1963,
Les
plus
hautesfréquences acoustiques
produites
par les moyens
classiques,
c’est-à-dire laréson-nance d’une lame de
quartz
convenablementtaillée,
atteignent
les environs de 1 300 MHz. Cesperfor-mances furent obtenues en 1947 par G. R.
Rings
[1]
et C. Ya. Sokolov
[2]
en 1950. Cesfréquences
élevéessont d’ailleurs obtenues à
partir
d’unharmonique
de lafréquence
de résonance d’une lame dequartz
très mince. Au delà de cesfréquences,
les lames dequartz
doivent être si fines que leuremploi
estutopique.
En
1957,
Baranskii[3]
enopposition
avec cesméthodes de
génèse
desultrasons, place
uneplaque
dequartz
épaisse
de tailleX,
et deplusieurs
milliers delongueurs
d’onded’épaisseur,
dans unchamp
de hautefréquence.
Il observe ainsi des ondesacoustiques
defréquences
supérieures
à 2 000 MHz.En
1958,
Bommel et Dransfeld[4],
[5], [6],
repren-nent aux Bell
Telephone
Laboratories lesexpériences
de Baranskii montrentqu’elles
peuvent
êtreexpliquées
en
supposant
que des ondesprogressives acoustiques
sont excitées à la surface du cristal
piézoélectrique
placée
dans lechamp
de hautefréquence.
Une telle surface librepeut
être considérée dans unchamp
élec-trique
de hautefréquence,
comme un transducteurultrasonore,
alors que le reste du cristaljoue
le rôlede milieu de transmission. Ces auteurs montrent que
l’énergie
électrique
transformée en ondesacoustiques
est
équivalente
au travail d’une couchesuperficielle
d’épaisseur
unelongueur d’onde,
etqu’elle
estindé-pendante
de la loi de décroissance duchamp
électrique
et de la loi
d’absorption
acousti~ue
dans lecristal,
aussi
longtemps
que cesphénomenes
restentpetits
pour une
longueur
d’ondeacoustique.
L’effet
inverse,
c’est-à-dire,
la reconversion del’éner-gie acoustique
enénergie
électromagnétique,
peut
êtreobservé,
et il constitue une méthodes de détectionsen-sible pour les ondes ultrasonores.
Il est donc nécessaire pour
produire
des ultrasons de hautefréquence,
de localiser unchamp électrique
dehaute
fréquence
dans un volume réduit. On utilise àcet effet des cavités du
type
rentrantpossédant
laconfiguration
du schéma 1 :FIG. 1.
La résonance de ce
type
de cavité suivant le modeTEM évite la coexistence d’autres modes
parasites
en192 A
FIG. 2. - A : Vis commande de
E, acier
doux ;
B : Étrier écrou, acier doux ; C : Base,cuivre ;
D : Fondmobile,
cuivre, E : Conducteurcentral,
cuivre8/10 ;
F : Boucle decouplage,
cuivreémaillé, 0
1,5.particulier
le modeTEll
qui
est un court-circuit duconducteur central.
Nous désirons
produire
des ultrasons à 435MHz,
etles recherches
bibliographiques
que nous avonseffec-tuées ne nous ont pas fourni les dimensions
conve-nables à la réalisation d’une cavité résonnant à cette
fréquence
suivant le mode TEM. Les cotes trouvéesconduisaient à la réalisation d’une cavité d’un
encom-brement
prohibitif.
Devant cette
pénurie
de données directementutili-sables,
nous avons conduit les recherches suivantl’analogie
cavité-ligne °coaxiale, chargée
à une extré-mité par unecapacité
et court-circuitée à l’autre. UneFIG. 3.
première
cavitéligne
résonnant en3k/4
nous a donnéles
renseignements
nécessaires à la réalisation d’une cavité résonnant en2).
Cette cavité
expérimentale
apermis
le tracé de lacourbe de la
figure 3, qui
donne lalongueur
ducon-ducteur central x en fonction de son écartement 1 avec
le fond de la cavité résonnant suivant le mode TEM à
435 MHz. Ce fond étant
supprimé,
la cavité fonctionneen
ligne
ouverte,
et on obtient la résonance pourL = 230 mm et x = 167 mm.
On voit que
quand
l’écart 1augmente,
c’est-à-direau fur et à mesure que le volume où se trouve localisé le
champ
électrique
de hautefréquence
devientplus
important,
lalongueur
du conducteur central tendvers la valeur assurant la résonance de la cavité en
ligne
coaxiale ouverte.Lettre reçue le 25 mai 1963. BIBLIOGRAPHIE
[1] RINGS
(G. R.), Phys.
Rev., 1947, 72, 87.[2]
SOKOLOV(C. Ya.), Upekhi
Fiz. Nauk., 1950, 40, 3.[3] BARANSKII,
Doklady.
Akad. Nauk. SSSR, 1957, 114,517 ; Translation Soviets
Phys. Doklady.,
1958, 2,237.
[4]
BÖMMEL(H. E.)
et DRANSFELD(K.), Phys. Rev.
Letters,1958, 1, 234.
[5]
BÖMMEL(H. E.)
et DRANSFELD(K.),
Phys. Rev. Letters,1959, 2, 298.
[6] BÖMMEL
(H. E.)
et DRANSFELD(K.), Phys.
Rev., 1960,1,1245.
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