Production de rayons X sans tube focus

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Production de rayons X sans tube focus

G. Reboul

To cite this version:

G. Reboul. Production de rayons X sans tube focus. J. Phys. Radium, 1931, 2 (3), pp.86-100.

�10.1051/jphysrad:019310020308600�. �jpa-00233054�

PRODUCTION DE RAYONS X SANS TUBE FOCUS;

par G. REBOUL.

Laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Montpellier (Hérault).

Sommaire. 2014 1. Dans la première partie ^sont indiquées ^les principales particulari-

tés que présentent les corps solides ^très résistants quand

^courant électrique ^{les tra-}

verse; l’étude de la répartition ^des potentiels ^à leur intérieur montre qu’un ^certain

nombre d’entre

présentent

électrodes des chûtes de potentiel anormales, ^attei- gnant

fraction notable de la tension employée pour faire passer le courant.

2. Les corps présentant cette dernière particularité ^émettent

rayonnement quand

un

courant les traverse, ils conviennent donc pour la construction des cellules de résis- tance. Les radiations émises par

cellules sont d’autant plus pénétrantes que la tension employée ^est plus élevée : des

de coefficients d’absorption ^de

^radia- tions par l’air, ^{ont été faites}

des cellules soumises à des tensions allant jusqu’à

6 000 volts.

3. La troisième partie contient des renseignements

la réalisation de cellules susceptibles de fonctionner

des tensions élevées (100 ⁰⁰⁰ volts); ^elle

termine par des exemples ^de microradiographies ^obtenues

^de pareilles ^cellules.

Introduction.

Des circonstances fortuites ont montré qu’une plaque photogra- phique, enveloppée ^de papier noir, ^est impressionnée quand ^le papier ^est traversé par ^un courant électrique produit par ^une tension de quelques centaines de volts.

Une étude systématique ^{de cette} propriété ^amena à la conclusion que l’impression photographique ^{est due à un} rayonnement ^très absorbable émis par la feuille quand ^le

courant la traverse; ^{la mesure des} coefficients d’absorption ^{de ce} rayonnement par l’air ^et le celluloïd a permis ^de s’en faire une idée : on trouve qu’il est formé en’grande partie ^de

rayons X mous, dont la longueur d’onde est de quelques ^centaines d’Angstrôms. ^{Des tra-}

vaux ultérieurs permirent ^de généraliser ^ce phénomène ^et de montrer que l’émission de rayons X ^se produit quand ^un courant traverse certains corps de résistance électrique ^très

élevée (1).

Plusieurs personnes, tant ^en France qu’à l’étranger, m’ayant demandé des renseigne-

ments sur ce que j’ai appelé des cellules de résistance et sur leur réalisation, je pense leur être utile en publiant ^le présent ^article.

Dans cet exposé je sinnalerai ^{d’abord les} particularités que présente la conductibilité des corps très résistants; je ^{montrerai ensuite comment ces} particularités ^{sont liées il}

l’émission de rayons X de grande longueur ^{d’onde que l’on peut} caractériser par leur coefficient d’absorption par l’air; ^enfin je terminerai en indiquant ^{comment on} peut ^réaliser pratiquement les cellules de résistance et quelles peuvent ^{en être les} applications.

1

1. Particularités présentées par la conductibilité des corps très résistants.

-

Des corps faiblement conducteurs soumis, ^{dans les} conditions ordinaires de tempéra- ture, ^{à une tension} électrique élevée, ^se comportent ^{de telle manière} qu’on peut les diviser

en trois -roupes ^assez nettement caractérisés (2); ^cette classification n’a bien entendu rien

d’absolu, ^un changement de la tension employée ^ou même de la sensibilité des appareils

utilisés peut faire passer le corps étudié de l’un des groupes dans un autre.

(1) G. REBOUr,. J. Phys., ^série VI, ^{t. 3} (1922), p. 20 et 341; ^série VI, ^{t. 7} (1926), p. 215,

E. BODIN. 1 hès&

de doctorat, Paris 1926.

G. REBOLTL, G. DÉCHÈNE et R. JACQUESSON. J. Phys., ^série VI, ^{t. 8} (1921), p. 199.

(2) ^{E. Bonrn.} ’l’hése, ^Paris 1y26, p. 3 et suivantes.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:019310020308600

Dans le premier groupe, ^on place les corps qui ^se conduisent comme des isolants pour

a ^{tension employée et} la sensibilité des appareils ^utilisés.

l Dans le deuxième groupe ^{se mettent} les _corps qui ^ne présentent ^aucune particularité ; quand ^{on les met en} circuit le courant passe; leur résistivité est grande, mais bien définie ~

ils se comportent ^{comme des} conducteurs méta.lliques.

Enfin le troisième groupe, le seul intéressant à ^notre point ^{de vue} particulier, ^com- prend les corps qui présentent ^certaines anomalies, quand ^{un courant} électrique ^{les tra-}

verse.

Dès que ^ces corps ^{sont mis en circuit} l’intensité du courant varie plus ^{ou moins} rapidement ^{et se} présente ^{comme une} fonction du temps, ^{en outre la} répartition ^des poten-

tiels à leur intérieur est loin d’être linéaire; ^{certains d’entre eux} présentent, ^{comme les} gaz qu’un ^courant traverse, ^{des chûtes de} potentiel ^{notables dans le} voisinage des électrodes.

2. Disposition ^des expériences. - ^Pour étudier des sels de compositions ^chimi-

ques diverses, ^{on les} pulvérise, puis ^on les transforme en pastille ^{P en les} comprimant

dans ^un moule en ébonite M; ^les pistons métalliques ^{E utilisés} pour opérer ^la compression

servent ensuite d’électrodes. Un certain nombre de tiges ^{de cuivre a,} b, c, d... traversent la paroi ^{du moule en} ébonite, elles servent de sondes pour’étudier ^{comment varie le} poten-

tiel le long ^{de la} pastille quand le courant la traverse.

La pastille ^est placée ^{dans un circuit} alimenté, ^soit par ^{une batterie} d’accumulateurs

(jusqu’à 2 ⁰⁰⁰ volts), soit par ^un transformateur dont le courant est redressé au moyen de soupapes Kénotrons (jusqu’à ^{6 000} volts). On suit les variations de l’intensité du courant

sur le galvanomètre G, ^{et on} détermine la répartition ^des potentiels ^à l’intérieur de la pas- tille au moyen d’un électromètre ou d’un voltmètre électrostatique ^V.

’ .

Fig. 1.

S’il s’agit de corps solides volumineux (cristaux, ^{blocs de} plàtre ^ou de ciment... etc...)

comme ceux qui ^{ont été} employés pour réaliser pratiquement ^les cellules, ^il suffit de coller deux électrodes métalliques ^aux extrémités du corps, ^et de percer le long ^d’une généra-

trice un certain nombre de petits trous, qui, ^{avec une} goutte ^de mercure, permettent

d’étudier la répartition ^des potentiels par l’introduction d’une sonde métallique ^mobile

reliée à l’électromètre ou au voltmètre électrostatique.

3. Résulats obtenus. - a) Pi-eiiiier groupe.

Les corps de ^ce groupe ^se comportent

comme des isolants. Par exemple, ^l’iodure mercurique ^en pastilles ^de 4,5 ^{mm de diamètre}

et de 10 mm de longueur, ^{sous une} tension de 1 200 volts, ^ne laisse pas passer de ^courant

appréciable ^{avec un} galvanomètre sensible à 10-7 ampère. M. Bodin cite comme se ratta- chant à ce groupe pour des tensions ^ne dépassant pas ¹ 500 volts : le chlorure _mercureux, le chlorure mercurique, le chlorure cu ivrique anhydre ^et le chlorure ferreux anhydre.

b) ^Deuxième groupe.

^Il comprend ^des corps faiblement conducteurs laissant passer

des courants appréciables, ^{mais ne} présentant pas de particularité ^au point ^{de vue conduc-}

tibilité : tels sont le sesquioxyde ^de fer, l’oxyde ^{salin de} manganèse, ^la magnésie.

Par exemple, ^le sesquioxyde ^{de fer} laisse passer ^une intensité très faible mais bien constante pour ^une tension déterminée, si la tension varie l’intensité varie proportionnel- lement ; ^{à une} compression ^donnée correspond ^une résistivité bien définie, voisine dans le

cas des expériences faites par M. Bodin, ^{de 40} mégohms. ^{Dans ce cas} particulier ^{les varia-}

tions de l’intensité avec la tension sont données par le tableau suivant et représentées par la figure ^2.

Fig. ^2. (Groupe II).

1

La_répartition ^des potentiels ^est linéaire; ^la pastille ^{soumise à une} tension de 900 volts

présente-entre ^les électrodes la distribution correspondante ^{au tableau suivant et à la} figure ^3.

Fig. ^3. (Groupe II).

Quelques fois la distribution linéaire n’est pas aussi nettement réalisée; ^si la compres- sion du sel dans le moule est faite en une seule fois en mettant beaucoup ^de matière,

comme les poudres transmettent mal les pressions, ^{l’état de} compression n’est pas partout

le même et la pastille ^n’est pas homogène ; ^{il s’ensuit} que la répartition ^des potentiels ^a lieu, ^{non suivant une} droite, mais suivant une courbe: par exemple, ^{avec une} pastille ^de sesquioxyde ^de fer, comprimée ^comme il vient d’être dit, ^{on a obtenu} (figure 4).

Fig. ^4. (Groupe lI).

Il faut remarquer, comme nous l’avons déjà dit, que notre classification n’a rien d’absolu : ainsi la magnésie, que M. Bodin rangeait dans le deuxième groupe, et qui, ^en effet, ^ne présente pas de particularité quand la tension ne dépasse pas 1 600 volts, ^se place

dans le troisième groupe quand ^on utilise des tensions allant jusqu’à 6 000 volts.

cj Troisiènie groupe.

Les corps placés ^{dans ce} groupe ^sont caractérisés par les par- ticularités suivantes :

1. Pour une tension donnée l’intensité n’est pas constante, elle varie avec le temps plus ^{ou moins} rapidement ^{et de manière} plus ^{ou moins} compliquée. ^En général, ^elle

diminue régulièrement ^{à mesure} qu’augmente ^la durée de passage ^du courant, ^{et tend vers}

p

une limite; ^en outre cette intensité limite _{n’est pas} proportionnelle à la tension appliquée.

Voici, par exemple, ^les résultats obtenus avec une pastille d’oxyde jaune ^{de mercure}

pour ^une tension de 720 volts appliquée ^aux électrodes.

La courbe représentative (figure 5) présente ^une branche, ^d’abord rapidement ^descen- dante, ^dont les ordonnées diminuent ensuite beaucoup plus ^lentement et semblent tendre

vers une limite.

Fig. ^5. (Groupe III).

2. L’étude des variations de l’intensité en fonction de la tension appliquée ^ne signifie

pas grand ^{chose en raison de} !ce que l’on vient de dire; cependant ^on voit que lorsque ^le

courant passe pendant longtemps ^{dans une} pastille l’intensité tend vers une limite, ^on peut

donc chercher l’influence de la tension sur cette valeur limite, ^{on trouve} d’ailleurs que les variations de cette dernière ne sont pas proportionnelles à celles de la première.

On peut ^aussi opérer ^de la manière suivante ; ^on fait passer le courant ^{sous une} tension de 1 000 volts, par exemple, ^et pendant ^un temps ^assez long (15 ^{à 30} minutes) ^pour que l’intensité ne varie plus que très lentement, puis ^on applique brusquement ^{une tension de}

800 volts et on lit la nouvelle intensité, ^on passe ensuite à 600 volts et ainsi de suite. On fait aussi rapidement que possible les mêmes lectures dans l’ordre inverse, si les résultats

ne sont pas changés ^on peut considérer que l’état de la pastille n’a pas varié pendant l’expérience. ^{C’est bien ce} que l’on ^trouve dans un certain nombre de cas : par exemple, ^le

sulfate mercureux donne, pour des tensions croissantes ou décroissantes les mêmes valeurs de l’intensité :

Dans l’exemple précédent les courbes représentant les variations de l’intensité pour des

0

tensions croissantes ou décroissantes, ^sont confondues (figure 6) ; ^en général il n’en est pas

ainsi, mais elles sont très voisines et ont toujours la même allure.

Fig. 6.

3. L’étude de la répartition ^des potentiels ^le long ^{de la} pastille est, ^elle aussi, ^délicate puisque l’intensité qui traverse le corps varie avec la durée de passage du courant, ^les

potentiels indiqués par les diverses sondes seront ^eux aussi variables avec le temps.

Cependant ^{comme les} variations, quand le courant a passé pendant quelques minutes, ^sont

sassez lentes, ^des lectures faites rapidement permettent ^{de se rendre} compte ^{de la} répartition

des potentiels ^{à un moment donné.}

Par exemple ^une pastille d’oxyde jaune ^de mercure sous une tension de 900 volts d,onne

les résultats suivants au bout de vingt minutes de passage du ^{courant :}

On voit qu’il y ^{a une} discontinuité du potentiel ^{dans le} voisinage ^des électrodes; l’expé-

rience montre que ^ces discontinuités s’exagèrent ^{à mesure} qu’augmente la durée de passage

du courant.

~

’I~

Comme on le voit nettement sur la figure (fig. 7) les chutes de potentiel ^{aux électrodes} représentent ^une partie notable de la tension appliquée ^aux extrémités de la pastille/On

voit aussi que la courbe ^a quelque analogie ^avec celles que donne l’étude de la répartition

Jes potentiels à l’intérieur d’un tube à gaz raréfié.

Dans l’expérience précédente ^{la chute de} potentiel ^est beaucoup plus grande

à l’électrode positive qu’à l’électrode négative; ^{c’est ce} qui ^{a lieu en} général, ^mais il arrive parfois (chromate ^de mercure) que la chûte de potentiel à la cathode soit supé-

rieure à celle que l’on trouve à l’anode. Pour certains sels, il y ^{a une} chute de potentiel ^à

l’une des électrodes seulement, l’électrode privilégiée pouvant ^être l’anode, ^{comme dans le}

cas du sulfate mercureux, ^ou bien la cathode, ainsi que cela ^a lieu pour le carbonate de

suivre (1).

(1) ^{E BoDiN. Thése, p. 7.}

’ ,

Les chutes de potentiel ^aux électrodes sont probablement ^{liées aux} variations d’intensité,

elles caractérisent les corps du troisième groupe. Il ^ne s’agit point ^{ici de discuter} l’origine ^de

ces particularités, ^nous les considérons comme faits d’expérience. Nous constatons que le

Fig. i .

passage du courant dans un certain nombre de corps est accompagné, ^{en même} temps que de variations dans son intensité, ^{de la formation aux} électrodes de chutes de potentiel notables, atteignant plusieurs ^centaines de volts pour des tensions ^aux électrodes inférieures à 1 OOQ volts et pouvant ^atteindre plusieurs milliers de volts pour des tensions plus ^élevées.

Nous faisons aussi remarquer que ^ces particularités ^ne sont pas ^sans analogie ^avec celles que

présentent les gaz raréfiés qu’une décharge électrique traverse ; ^il n’y ^a donc pas lieu d’être

trop surpris, ^{si nous} trouvons, ^{dans le} premier ^{cas, une} émission de radiations comme if s’en produit parfois dans le deuxième.

II

Production de rayons X par les corps très résistants.

1. Si l’on prend ^une pastille d’un corps appartenant ^au troisième groupe et présentant ^comme l’oxyde jaune ^de

mercure des chutes de potentiel ^{notables, si on la} place ^entre deux électrodes métalliques ^A

et B, dont l’une est en forme de grille, quand ^on relie les électrodes aux pôles ^{d’une batterie}

de petits accumulateurs, ^on constate que, dans la région ^C avoisinant la grille, ^{l’air est for-}

tement ionisé.

Si on varie la nature des corps employés pour faire la pastille, ^on s’aperçoit qu’il n’y

a ionisation qu’avec les corps du troisième groupe et que cette ionisation est d’autant plus forte que la chute de potentiel produite ^{dans le} voisinage de l’électrode grille ^{B est elle-}

même plus ^élevée.

.

Si l’ionisation dans la région ^{C est due à un} rayonnement la condition essentielle de

production ^{de ce} rayonnement ^{est donc} qu’il y ait chute de potentiel ^formée près de l’élec- trocie grille B, voisine de la région ^C.

Des expériences, faites dans l’air à la pression ordinaire, puis dans l’air à pression

réduite, ^ont montré que l’ionisation en C est due à un rayonnement complexe, ^{formé en}

grande partie ^de radiations dont les coefficients d’absorption par l’air s’échelonnent entre

10 et 50ft c. ils. at.-1 quand les tensions employées ^ne dépassent pas ^un millier de volts ; ^à

ces coefficients correspondraient ^des longueurs ^d’onde comprises entre 20 et 200 Á. Les valeurs obtenues pour les coefficients d’absorption ^{de ces} radiations par l’hydrogène ^{ou le}

celluloïd amènent à la même conclusion (’).

Fig. 8.

En plus ^{de ces} radiations, il y ^a émission dans la région ^C de rayons cathodiques ^ou anodiques suivant le sens du champ établi entre les électrodes A B. Si, ^au moyen d’un champ

antagoniste, ^{on détermine} la vitesse des électrons émis, ^en opérant ^{à des} pressions ^de

l’ordre de 0,01 ^{mm de mercure, on} trouve que ^ces vitesses correspondent ^{à des} différences de potentiel accélératrices comprises ^entre quelques dizaines et quelques centaines de volts,

par conséquent pouvant ^{atteindre l’ordre de} grandeur ^des chu tes de potentiel obtenues avec

les corps du troisième groupe.

Ces résultats amènent à supposer que la projection des électrons ou des centres positifs

et l’émission des radiations qui forment le rayonnement ^se produisent d’après le mécanisme suivant : dans la couche où se trouve la chute de potentiel caractéristique des corps du troi- sième groupe, les électrons prennent des vitesses qui, suivant la répartition de leurs chocs

sur les molécules, s’échelonnent de zéro à des valeurs correspondantes ^à quelques ^centaines

de volts; si l’électrode grille ^est positive, ^une partie des électrons s’échappent ^{dans le}

milieu environnant, les autres sont arrêtés par suite de leur choc contre les molécules ; ^ce

sont ^ces derniers qui produisent l’émission de radiations dont les longueurs d’onde, com-

prises ^entre quelques ^{dizaines et} quelques ^centaines d’angstrüms, correspondent ^bien

en effet à des différences de potentiel accélératrices inférieures à quelques ^centaines

de volts.

Si cette explication ^est exacte, ^nous devons obtenir un rayonnement ^de longueur ^d’onde plus ^courte, et par conséquent plus pénétrant, quand les chutes de potentiel ^{aux électrodes}

sont plus grandes. ^{Or ces chutes de} potentiel augmentent ^avec la tension appliquée : ^ainsi

avec l’oxyde jaune ^{de mercure, on obtient} du côté de l’électrode positive les chutes sui- vantes quand ^on change la tension.

Il s’ensuit donc que le rayonnement doit être plus pénétrant quand les tensions

employées ^sont plus élevées. J’ai déjà ^{montré ce fait avec} des cellules de papier (2), pour (1) ^J. Phys., ^{série f. 7} (1926), p. 2RG.

(2) ^J. Phys., ^série VI, ^{1. 3} (1922), p. ~’ 41.

’

diverses tensions on obtenait un rayonnement ^{dont les} coefficients d’absorption par l’air étaient les suivants: i

Je me propose de montrer ce dernier point d’une manière plus ^{nette en} opérant ^avec

des sels métalliques ^sous des tensions pouvant ^aller jusqu’à ^{6 000 volts;} je n’indiquerai

que les expériences ^{faites avec} l’oxyde jaune ^{de mercure et avec la} magnésie.

2. Disposition ^des expériences. - ^Ces expériences comprennent : ^{des mesures des}

variations de l’intensité du courant en fonction du temps, ^une étude de la répartition ^des potentiels à l’intérieur des pastilles, ^et enfin des déterminations des coefficients d’absorption

par l’air du rayonnement ^{émis. Les} premières ^de ces mesures ont été faites comme il a été dit plus haut, quant ^aux coefficients d’absorption ils ont été déterminés de la manière sui- vante (fig. 9).

La pastille P ^{du sel étudié et} les électrodes AB sont montées sur une lame d’ébonite

qui ^se déplace ^le long ^d’une règle graduée L; ^cette règle ^{et la lame M sont} portées par le pied

d’un électroscope ^{à feuille d’or} (électroscope ^Curie pour l’étude des substances radio-

actives).

’

Fig, 9.

L’électroscope ^étant chargé, dès que la cellule fonctionne, ^les radiations pénètrent dans

la chambre d’ionisation C, rendent l’air conducteur et la feuille d’or tombe lentement ; ^on

en suit les déplacements ^au microscope; ^ces déplacements, pris toujours entre les mêmes divisions de l’échelle, peuvent être considérés comme proportionnels ^au nombre d’ions

produits ^{en G} et par conséquent à l’intensité du rayonnement qui pénètre dans la cage

d’ionisation ; ^on détermine ainsi des valeurs proportionnelles ^à l’intensité du rayonnement qui ^{subsiste encore} après avoir traversé une épaisseur ^{d’air EF facile à mesurer. En faisant}

varier cette épaisseur, ^{et en} déterminant l’intensité correspondante ^du rayonnement, ^on peut ^{calculer aisément,} comme nous l’avons précédemment indiqué (1), le coefficient

d’absorption par l’air dans les conditions ordinaires de pression.

De la valeur des coefficients d’absorption ^on pourrait, ^{comme nous} l’avons fait anté-

rieurement, déduire l’ordre de grandeur ^des longueurs d’onde des radiations émises; ^on

utilise pour cela les valeurs données par M. Hollweck pour ^les coefficients d’absorption ^des

radiations de diverses longueurs ^d’onde. Malheureusement cette détermination est peu

(1) ^J. Phys., ^{série vI, t. 3} (1922), p.

précise ^et sujette ^à quelque ambiguité, ^des expériences actuellement en cours permettront

de déterminer directement ces longueurs ^{d’onde en} employant dans le vide la méthode du réseau tangent. ^{Nous nous} contenterons donc pour le moment, ^{comme on} l’a fait autrefois pour les rayons X ordinaires, ^de caractériser les radiations émises par les cellules par leur coefficient d’absorption ; ^ce coefficient est facile à déterminer et renseigne immédiatement

sur le pouvoir ^de pénétration ^du rayonnement.

3. Résultats des expériences. - ^f.. Oxyde jaune ^{de mercure.}

a) Variations de l’intensité en fonction du temps pour ^une tension de 5 000 volts ;

~) Répartition ^des potentiels, pour ^une tension de 5 000 volts.

Les sondes réparties ^le long ^{de la} pastille ^sont équidistantes ^et accusent les valeurs suivantes :

On voit (figure 10) qu’il y ^a dans le voisinage ^{de l’anode une chute de} potentiel ^consi- dérable, puisqu’elle est voisine des 2/5 ^{de la tension} employée.

1

Fig. ^10. (Groupe III).

y) Coefficients d’absorption.

Dans les conditions ordinaires de pression ^et pour des

tensions ne dépassant pas ^un millier de volts, ^le rayonnement ^{émis ne fait} guère ^{sentir ses}

effets à des distances supérieures ^{à 1} millimètre de l’électrode grille, ^{les mesures sont alors} délicates; pour des tensions plus ^élevées atteignant 5 000 à 6 000 volts, l’effet du rayonne- ment se fait sentir jusqu’à ^{1 cm et au} delà, ^{les mesures sont} alors faciles avec le dispositif

que nous avons indiqué ^{et leur} précision ^est suffisante.

Pour une tension de 104U volts, M. Bodin avait obtenu, ^{avec des} pastilles d’oxyde jaune de mercure, ^un rayonnement dont le coefficient d’absorption par l’air avait ^une valeur moyenne de 11 ^{c. m.} at-1. Pour une tension de 4000 volts, ^une pastille ^{de même}

substance donne pour ^ce coefficient des valeurs qui dépendent de la durée de fonctionne- ment de la cellule et de l’épaisseur ^de la couche d’air traversée, ^ces valeurs sont comprises

entre 2,2 ^et 4,4. Enfin, si la tension est portée ^{à 6 000 volts,} les valeurs des coefficients

d’absorption s’échelonnent entre 1,4 ^et 3,8.

’

-

2. Afagnésie.

^{Avec la} magnésie, ^on obtient des résultats du même ordre qu’avec l’oxyde jaune ^{de mercure; nous les} indiquerons néanmoins parce que ^ce corps ^a été signalé par M. ^{Bodin comme} appartenant ^{au deuxième} groupe quand la tension est inférieure à 1 500 volts ; c’est-à-dire _{que pour} ces tensions, ^{il se} comporte ^{comme un conducteur} métallique ^{et n’émet aucun} rayonnement. Pour des tensions plus ^élevées pouvant ^atteindre

6 000 volts, il se classe dans le troisième groupe et devient capable ^{d’émettre un} rayonne- ment.

a) ^{Variation de} l’intensité en fonction du temps pour ^une tension de 5 000 volts.

fi) Répartition ^des potentiels pour ^une tension de 5 000 volts aux électrodes.

’-’ l 1- V 1 V f V v 1"",,

*

Fig. ^11. (GI’olipe 111).

Comme dans le cas précédent, les sondes sont réparties ^le long ^{de la} pastille ^{et sont}

équidistantes, ^{elles accusent} les valeurs suivante,-. :

1

Dans le voisinage ^de l’anode, il y ^{a une} chute de potentiel atteignant près ^de

3 000 volts.

y) Coefficients d’absorption.

^{Sous une} tension de 5 000 volts, ^on trouve pour les coefficients d’absorption par l’air des valeurs allant de 2 à 4, ^{et sous une} tension de 6 0 10 volts des valeurs s’échelonnant entre 1,4 ^et 3,6. Les résultats sont donc du même orclre de grandeur que ^ceux que l’on ^a obtenus avec l’oxyde ^{de mercure.}

Il résulte nettement de ce qui précède que pour avoir des rayons plus pénétrants, ^il

faut employer des tensions élevées, mais l’on se heurte alors à des difficultés de réalisation que ^nous allons indiquer.

.

III

1. Réalisation pratique des cellules de résistance. - a) ^{i. Pour} produire ^des rayons X ^sans tube focus et dans les conditions ordinaires de pression, ^il suffit donc de faire passer ^{un courant} électrique, ^{sous tension} élevée, ^{dans un} corps convenable.

Or l’expérience ^montre que les rayons émis ^sont d’autant plus pénétrants que la différence de potentiel ^aux électrodes est plus élevée, ^{elle montre en outre} que l’intensité de l’émission est d’autant plus grande que le ^courant électrique qui traverse la cellule est lui-même plus ^intense.

La réalisation pratique des cellules exige donc que l’on safisfasse aux deux conditions suivantes :

a) Utiliser des tensions les plus ^élevées possibles, ^de manière que les chutes de poten-

tiel soient grandes, pour cela employer des corps du groupe III aussi peu conducteurs que

possible.

b) ^Obtenir des courants à travers les cellules aussi grands que possible, afin que le

rayonnement ^soit intense, pour cela utiliser des corps du groupe III suffisamment conduc- teurs.

Les conclusions de a) ^et b) paraissent contradictoires, il y ^aura donc, suivant la source

électrique ^{dont on} dispose, des conditions optimas ^à réaliser pour le choix du corps à

employer et les dimensions à donner à la pastille. ^Quel que soit le corps que l’on ait choisi et quelles que soient les dimensions que l’on ait données à la pastille pour réaliser la cellule, il faudra en tout cas l’actionner avec des tensions les plus ^élevées possible. Or, quand ^{on veut} employer des tensions atteignant ^{50 000 ou 100 000 volts, on} constate que la décharge passe beaucoup plus aisément. dans Pair environnant la pastille qu’à l’intérieur de celle-ci, ^elle affecte presque toujours ^la forme d’étincelles glissant à la surface du corps et allant d’une électrode à l’autre ; ^aussi l’emploi de tension élevée n’est-il pas toujours

aussi simple qu’il semble être à première ^vue.

2. Dans un premier essai, le sel étudié était comprimé ^{dans un} cylindre d’ébonite;

l’une des extrémités du cylindre ^était fermée par ^une grille métallique formant l’une des

électrodes; ^{l’autre extrémité} portait ^{un écrou} métallique ^dans lequel ^{se vissait un} piston également métallique; ^ce piston servait à comprimer le sel aussi fortement que possible, puis était utilisé comme deuxième électrode. Les résultats ont été mauvais, ^la décharge ^se produisait invariablement sous forme disruptive à la surface de séparation ^{du sel et de}

l’ébonite.

Les cellules ont été ensuite réalisées comme l’indique ^la figure ^{12 : la} pastille p est

placée à l’extrémité d’un cylindre ^d’ébonite E, évidé suivant son axe et fileté extérieu- rement. Un fil métallique passe suivant l’axe de E ^{et se} termine par ^un petit piston qui

constitue l’une des électrodes A de la cellule ; l’électrode grille ^{B est} portée par ^une boîte

Fig.12.

d’ébonite rectangulaire ^{dans la} paroi postérieure ^{D de} laquelle peut ^se visser le cylindre

d’ébonite fileté. En agissant ^{sur V, on} peut appliquer ^la pastille ^{contre la} grille ^{B aussi}

fortement qu’on ^{le désire.}

Les pastilles ^{ont un} diamètre de 3 à 4 cm et une longueur de 8 à 10 _cm; on peut appliquer ^aux électrodes, suivant la nature du corps utilisé, ^des tensions de 10 000 à 50 000 volts. C’est avec des cellules constituées comme l’on vient de dire qu’ont été obtenues les microradiographies ^{dont il est} question plus ^loin.

Pour des tensions pouvant ^{atteindre ou} dépasser ^une centaine de milliers de volts, ^il

est assez difficile d’empêcher ^la décharge ^{de se} produire dans le milieu extérieur, aussi vaut-il mieux constituer la cellule de la manière suivante: on prend ^un bloc de la substance que l’on veut utiliser [cristaux suffisamment volumineux, ^{blocs de} craie, ^de plâtre, ^de

de ciment, briques..., ^etc. (1)], ^{on creuse dans ce bloc un trou dans} lequel ^on fixe à frot- tement un tube de verre ; l’une des électrodes A est constituée par ^une tige ^{de métal} passant à l’intérieur du tube de _{verre ;} l’autre B est formée par ^une grille métallique ^sur laquelle appuie le bloc utilisé.

Quand ^on applique ^{à une cellule comme celle} qui précède ^une tension d’une centaine de milliers de volts, le courant qui ^la traverse est de l’ordre de quelques milliampÉres ; ^cet-

courant diminue plus ^{ou moins} rapidement ^{en même} temps que les chutes de potentiel ^aux

électrodes augmentent.

(t) Ces substances présentent ^des particularités les rattachant

groupe III.

’

Ainsi

bloc prismatique ^de plàtre auquel

applique

tension de 5 000 volts, présente ^la répar- tition suivante des potentiels

des sondes équidistant«s.

, ... ,

Une brique ordinaire donne :

Les chutes de potentiel

électrodes sont voisines de 2 000 et 2 560 volts; pour le premier ^{corps, la}

chute est localisée à la cathode et pour la deuxième ^à l’anode.

Il est à noter que le passage du courant dans la cellule est accompagné ^{d’un échauffe-}

ment notable, ^en outre, ^{au bout d’un} temps plus ^{ou moins} long suivant la tension utilisée,

des étincelles éclatent à l’intérieur de la substance comme si celle-ci était crevée, la cellule

Fig.13.

cesse de fonctionner ; ^{si on} la laisse reposer pendant plusieurs jours, elle fonctionne à

nouveau normalement quand ^{on la remet en circuit.}

3. Des cellules constituées comme nous venons de l’indiquer, produisent ^un rayonne- ment qui, ^dans l’air à la pression ordinaire, peut ^se faire sentir à des distances de plusieurs

centimètres: les radiations qui la forment sont très absorbables et peuvent, par suite, permettre ^de faire des microradiographies que l’on obtiendrait difficilement avec des.

rayons X ordinaires.

Le cliché (fig. ~~) correspond ^{à une} microradiographie faite dans les conditions

Fig. 14.

suivantes; entre deux feuilles de papier noir ont été disposées : ^{une croix} (gammée) ^d’alu-

minium de 0,3 ^mm d’épaisseur ^{une croix} (ordinaire) ^{de mica} (0,02 mm), ^{deux bandes des} papier pelure ^sur lesquelles ^étaient imprimées ^{les mots} jeudi ^{et 1nai; une} plaque photo- graphique, enveloppée ^{dans cette} double feuille de papier, ^{a été} exposée ^au rayonnement

d’une cellule faite avec du carbonate de cuivre suivant le dispositif correspondant ^{à la} figure 1. La tension aux électrodes était d’environ 40 000 volts, la distance de l’électrode

grille ^de la cellule à la plaque ^{de 0,5 cm et} la pose deux heures et demie. On aperçoit ^nette-

ment sur le cliché l’ombre portée des divers objets qui ^étaient compris ^{entre les dieux}

feuilles de papier ^noir.

Le cliché (fig. 15) ^a été obtenu dans des conditions analogues; ^la cellule était formée par ^un cristal d’alun compris ^entre les deux électrodes A et B (fig. 13). La tension aux

électrodes était d’environ 5 000 volts, la distance de la plaque ^à l’électrode grille 2,5 ^cm

et la pose ^une heure et demie.

Dans quelques càs, par suite d’effet non encore complètement élucidé, ^{on a observé}

un renversement de l’image; ^{c’est ce} que ^montre le cliché (fig. 10) obtenu dans des condi- tions analogues ^{à celles} qui ^ont été décrites : entre les deux feuilles de papier ^noir envelop-

,

1

Fig. ^15. Fig ^16.

pant ^la plaque ^étaient placées ^une bande de mica dont on voit l’ombre portée ^en noir, ^une

bande de papier (également ^{en noir sur le} cliché) ^sur laquelle ^se trouvait écrit le mot 1.’Iai

qui apparaît ^{en blanc sur le} cliché, par suite d’un renversement de l’image. Dans cette

expérience, la tension empluyée ^{était d’environ 30 000 v,} la distance de la plaque 2 ^{cm, la}

pose ^une heure et le corps constituant ^un simple bloc de ^craie.

4. L’extrême simplicité de réalisation des cellules et la facilité de production ^de

rayons X très ^mous dans les conditions ordinaires de pression paraît susceptible ^{de rendre} quelques ^services dans divers cas, par exemple ^{dans le} traitement de maladies cuta- nées, ou bien encore pour faire des microradiographies ^de pellicules ^ou de coupes très minces.

En outre, ^la production de rayons cathodiques qui accompagne le fonctionnement des cellules de résistance peut ^leur permettre, ^{dans une certaine} mesure, de remplacer ^{le fila-}

ment incandescent des soupapes Kénotron, ^des lampes amplificatrices ^ou même des tubes à rayons X du type Coolidge.

’

Manuscrit reçu le ⁷ janvier ^193i.