Description d'un dispositif expérimental permettant l'étude sous vide des propriétés optiques des lames métalliques minces

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Description d’un dispositif expérimental permettant l’étude sous vide des propriétés optiques des lames

métalliques minces

J.P. David, J. Tortosa

To cite this version:

J.P. David, J. Tortosa. Description d’un dispositif expérimental permettant l’étude sous vide des propriétés optiques des lames métalliques minces. J. Phys. Radium, 1959, 20 (6), pp.651-653.

�10.1051/jphysrad:01959002006065102�. �jpa-00236115�

651

a et m sont fixés par construction. Il importe

d’étudier les variations de _np avec z. "1)T ^est maximum

avec Z maximum. Si on construit la surface

on s’aperçoit que Z ^{est une} fonction croissante de T,.

Tc ^{doit être le} plus grand possible, ^{sa valeur est limitée}

par ^le point ^{de fusion du} matériau ; Tc ^{doit donc} être considéré comme une donnée.

Pour une valeur donnée du rapport ^{e entre la sur-}

face radiatrice et la surface réceptrice, ^{Z n’est fonction}

que de Ti (fig. 2).

La température Tf ^est déterminée par le maximum de Z, ^et par suite ^tous les éléments nécessaires à la construction du système : la concentration et le rap- port sil des dimensions des barreaux. Ce qui ^finalement

était le but recherché.

Lettre _reçue le 12 mars 1959.

II. L’UTILISATION

DE L’U. V. SOLAIRE CONCENTRÉ (1)

Par F. JUSTON COUMAT et S. MARTINUZZI,

Nous avons étudié à la Faculté des Sciences diffé- rents types ^de photo-transformations irréversibles et réversibles.

.

Phototransformations - irréversibles.

Un _{app a-}

reillage ^constitué par ^un ballon laboratoire à double

enveloppe ^dans laquelle ^{circule un} liquide ^refroi-

disseur et filtreur, ^est placé ^au foyer d’un miroir en

aluminium de 2 ^m de diamètre. Cet appareillage ^{nous a} permis ^l’étude de certaines halogénations ; ^en parti-

culier la chloration du benzène (voir fcg. 1).

Lachloration était conduite de la façon suivante: du benzène est vaporisé par ^un injecteur,dans ^{la chambre} expérimentale, ^{et soumis au contact d’un abondant}

courant de chlore, ^{le tout} étant irradié par le flux ultraviolet concentré au foyer ^{d’un miroir.} Après

15 minutes, ^on arrête les courants de chlore et de

benzène, ^{et on recueille sur les} parois ^du ballon, ^les produits ^formés qui ^{se sont} déposés.

En faisant varier différents paramètres tels que

température, longueur ^d’onde actinique, ^{débit de}

chlore et de benzène, ^on peut obtenir certains isomères de composés chlorés, ^{comme le} Gammhexane, ^{avec un}

rendement très élevé par rapport ^aux méthodes indus- trielles classiques..

Phototransformations réversibles.

Des essais ont été faits sur les phénomènes. d’oxydo-réduction prenant

naissance sous l’effet des U. V. Dans une solution ferreuse de colorants organiques ^divers (système ^thio- nine-fer).

(1) Cette ^{lettre et la} précédente ^sont extraites d’une communication à la Société des Sciences d’Afrique ^du

Nord faite à la séance du 2 décembre 1958 au cours de

laquelle ^MM. Perrot et Savornin ont donné un compte

rendu du’colloque international de Montlouis sur les appli-

cations de l’énergie ^solaire,.-

Une étude est en cours sur les effets photoélectriques

.observés avec des semi-conducteurs organiques ^en phase liquide ^{et en} phase ^solide.

FIG. 1.’

Un montage, ^{sur le} grand ^{miroir de} 8,40 ^{m de la} Bouzaréah, pour l’étude de la photolyse ^{de l’acétone}

et le piégeage ^des radiçaux ^{libres est en voie de réali-}

sation.

’

Lettre _reçue le ^{12 mars 1959.}

DESCRIPTION

D’UN DISPOSITIF EXPÉRIMENTAL

PERMETTANT L’ÉTUDE SOUS VIDE DES PROPRIÉTÉS OPTIQUES

DES LAMES MÉTALLIQUES ^MINCES

Par J. P. DAVID et J. TORTOSA,

Laboratoire de Physique (P. C. B.) de la Faculté d’Alger.

On sait [1], [2], [3], [4], qu’il ^est indispensable, ^dans

l’étude des propriétés optiques ^{des couches} métalliques minces, de faire les mesures sous le vide dans lequel ^les

couches ont été préparées. ^Nous décrivons ici un dis-

positif expérimental qui permet ^de déterminer _pour

une lame mince donnée : le facteur de réflexion côté

vide ; ^{le facteur} de ^réflexion 8’ ^{côté support ; le}

facteur de transmission G ; ^la différence de phase A tp’

lorsqu’on passe de la réflexion dans le support ^{sur le} métàl à la réflexion dans le support ^{sur le vide.} R, R’,G ^sont déterminés à partir ^{des flux} incident,

réfléchis et transmis.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01959002006065102

652

La figure ^montre la coupe ^du dispositif ^{servant à la} préparation ^{et à l’étude des lames. Ce} dispositif ^est

situé dans une cloche de verre dans laquelle peut ^être maintenue une pression de 5.10-6 mm de Hg. ^Un piège ^{à air} liquide permet d’abaisser cette pression

à 10-6 mm de Hg.

Le métal à vaporiser ^est déposé ^{dans un creuset} tronconique ^{K en corindon} chauffé par ^une spirale ^de tungstène ^{enrobée d’alumine} déshydratée. ^Avant

chaque projection, ^{on fait chauffer ce creuset} pendant

dix minutes et on vaporise ^{sur un cache M ce} qui

permet d’éliminer les impuretés que peut contenir le

FIG. 2.

creuset. Une série de diaphragmes ^{en mica ou en}

aluminium délimite l’angle ^de projection. ^{Le creuset}

est situé à 25 cm au-dessous des lames à métalliser.

Dans une expérience préalable, ^{on détermine} par ^une méthode optique, l’indicatrice de projection ^{du creuset}

en fonction de l’angle ^de projection. ^Ceci permet ^de

déterminer autour de la verticale du creuset des lignes d’égales épaisseur. ^On s’arrange alors.pour placer ^les

lames étudiées ^en des points pour lesquels l’épaisseur

du métal vaporisé ^est comparable.

Les supports ^{utilisés sont en} quartz ; après ^un

premier ^{nettoyage chimique, ces supports sont dégazés} ioniquement. L’un d’eux Si ést ^{une lame} prismatique

de petit angle ; ^l’autre S2 ^{est une lame à faces} parallèles

taillée perpendiculairement ^{à l’axe. On} peut ^faire subir à la lame Si ^{une rotation} de 1800 autour -d?un

axe passant par ^son milieu, ^ce qui permet de la retour-

ner face _pour face. Une cellule photoélectrique CI

reçoit ^{le flux} réfléchi par la lame côté vide ou côté

support. ^On peut ^faire pivoter ^{cette cellule autour d’un}

axe horizontal et la placer ^{de telle sorte} qu’elle reçoive

le flux incident. Enfin, ^{une cellule} C2 reçoit ^{le flux}

transmis par la lame. La source est une lampe ^{à fila-}

ment de tungstène, placée ^{devant un monochro-}

mateur MC permettant ^d’isoler des radiations de lon- gueurs d’onde comprises ^{entre 4 000} A et 7 000 A.

Un dispositif ^{de contrôle} optique permet, ^en agissant

sur la tension d’alimentation de la source de maintenir le flux incident constant pendant ^{les mesures de flux}

pour ^une même longueur ^{d’onde. On forme sur la lame}

à faces parallèles ^{une très} petite image ^{d’un dia-} phragme éclairé par une source à vapeur de Hg. ^La

lame à face parallèles ^{donne un} système ^{d’anneaux à}

l’infini que ^l’on projette ^{suivant un diamètre sur la}

fente d’un spectrographe ^SP.

Lorsqu’on vaporise ^le métal, ^{il se} produit ^{un chan-}

653 gement ^de phase que l’on détermine _pour diverses

longueurs ^{d’onde à} partir ^des variations de diamètre des anneaux observés, ^{en utilisant une méthode clas-}

sique [5].

On détermine l’épaisseur ^finale de la couche en

pesant ^{avant et} après l’expérience ^un couvre-objet ^de microscope placé ^aussi près que possible ^{des lames à} métalliser ; ^d’autre part, ^un disque auxiliaire tournant, portant ^{12 lames} témoins, ^et actionné de l’extérienr, permet, ^en suivant la variation du facteur de trans- mission d’une lame témoin, ^de contrôler le taux d’éva-

poration ^{ou d’évaluer} l’épaisseur ^{de métal} déposé pendant chaque partie ^{de la} projection.

Plusieurs techniques ^de projection ^{ont été} expéri-

mentées :

10 Évaporation unique: ^{Une lame} d’épaisseur ^finale

massive e mv ^est obtenue .en vaporisant ^en une "seule fois e mg. ^{Il faut donc faire autant} d’expériences que

d’épaisseurs pour lesquelles ^{on véut} déterminer les

propriétés optiques.

20 évaporation continue : On étudie la variation ^des propriétés optiques ^{au cours de la} projection qui ^doit.

être forcément lente.

3° Éoaporations successives: Une couche d’épaisseur

fmale e ^{m(1. est obtenue par n} évaporations successives.

L’épaisseur’ des couches successives peut ^{être la}

même e in ^{ou non.} Après chaque projection, ^{on étudie}

les propriétés optiques. ^On contrôle les épaisseurs

successives _par les laines témoins et on obtient l’épais-

seur finale _par pesée ^du couvre-objet.

40 Évaporation d’une couche en escaliers : On fabrique

sur la ^même lame et dans les memes conditions de

projection ^{une série} de couches d’épaisseur e, 2e, 3e,

4e

ne ; le couvre-objet reçoit l’épaisseur ^ne:

Trois montages ^{de ce} type ^{ont été réalisés au Labo-} ratoire : l’un permettant les mesures de a, OZ.’, ^{’i9 sous} vide a été utilisé dans l’étude du gallium ^{en couches}

minces [6] ; ^{un autre} permettant ^{les mesures de} R, (RI,

’i9, àç’ ^{sous vide a été utilisé dans l’étude de couches}

minces d’argent [7].

Une troisième version est montée dans la chambre de

projection ^d’un diffractographe électronique ^{et doit}

permettre d’avoir, ^en plus ^des propriétés optiques, ^des diagrammes ^de diffraction des mêmes ^couches.

Lettre _reçue le 20 mars 1959.

BIBLIOGRAPHIE

[1] ^PERROT (M.), ^{C. R. Acad.} Sc., 1947, 224, 1629.

[2] ^PERROT (M.) ^{et DAVID} (J. P.), ^J. Physique Rad., 1956, 17,194.

[3] ^PERROT (M.), ^DAVID (J. P.), ^KOCH (J.) ^{et SAUGIER} (M. T.), Publications Scientifiques ^de l’Université

d’Alger, 1956, ^tome II, ^{n° 1.}

[4] ^DUMONTET (P.), ^PERROT (M.) et TORTOSA (J.), ^{C. R.}

Acad. Sc., 1957, ^{244, 2488.}

[5] ^ROUARD (P.), Ann. Physique, 1937, 7, 291.

[6] ^TORTOSA (J.), ^{C. R. Acad.} Sc., 1956, 243, ^2031.

[7] ^DAVID (J. P.), C. R. Acad. Sc., 1959, 248,1139.

UN SPECTROMÈTRE

MICROONDE ENREGISTREUR POUR L’ÉTUDE DES GAZ

(PRESSIONS MOYENNES)

Par Démetre ILIAS,

Laboratoire

de Physique ^de l’Atmosphère

(Faculté des Sciences, Paris).

Introduction.

L’appareil présenté ^{ici est un} spec- tromètre ^à cavités résonnantes _que nous avons conve-

nablement réalisé de façon qu’il ^permette l’enregis-

trement continu du coefficient d’absorption ^{et de}

l’indice de réfraction _{d’un gaz,} en fonction de _{sa pres-} sioo. La technique ^des impulsions, originalement pro- posée pour l’interprétation ^des signaux des cavités par le Pr Gozzini de l’Université de Pise [1], [2], ^{est ici}

utilisée dans un sens différent. Partant des appareils

du même genre.déjà ^{réalisés à Pise et à Paris} (Labo- ratoire de Physique ^de l’Atmosphère) [3], ^{on aboutit}

à un ype modifié de spectromètre ^à lecture directe qui

peut également ^{servir comme} réfractomètre ou comme

Q-mètre ^en hyperfréquences.

1. Principe ^de l’aPPareIL

Le sehéma d’ensemble

est représenté (ftg. 1). ^{Partant des relations} classiques,

on trouve :

,

pour l’absorption par le _{gaz :} a = (Cte)4ta

pour ^son indice de réfraction : n

(Cte) t".

tn représente ^le déplacement, ^{dans le} temps ^{de la} réponse ^{de la cavité de} mesure, où l’on admet le _gaz à

étudier, par rapport ^{à la cavité de} référence, ta ^{est la} distance entre les deux zéros de la dérivée seconde ^{de la}

Fn. 2.

Formes de réponses (courbes ^de résonance) des cavités.

réponse de la cavité de mesure (fig. 2). L’appareil

mesurera les quantités tn ^et ta, ainsi que la vitesse de ’

modulation du klystron.