Les gerbes d'Auger dans l'atmosphère

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Les gerbes d’Auger dans l’atmosphère

Alice Daudin, Jean Daudin

To cite this version:

LES GERBES D’AUGER DANS

L’ATMOSPHÈRE

Par ALICE DAUDIN et JEAN DAUDIN.

Observatoire du Pic du Midi, Bagnères-de-Bigorre.

Sommaire. - Les

grandes gerbes d’Auger ont été étudiées _pendant deux ans sur 5 et 80 m à 2 860 m d’altitude _(Pic du _Midi). Les _grandes variations du mouvement propre ont diminué l’avantage des

grandes vitesses de comptage; nous avons été _également gênés par la résistance du verre des _compteurs

aux basses _{températures.} Des effets _{barométriques} de - _I0,6 ± 0,2 pour I00 et de - _I0,4 ± 0,I6 pour I00

ont été trouvés sur 5 et 80 m _(2.I07 et 3.I06 _{coïncidences), pratiquement identiques.} Sur 5 m, un effet de _température de - _{I pour} I000 par degré centigrade résulte d’un pur effet géométrique de densité

prévu par nous antérieurement. Cet effet de densité est susceptible d’avoir une influence considé-rable aux très _grandes envergures (> I00 _m) et aux très grandes densités observées avec la chambre d’ionisation. _Après une discussion détaillée, il subsiste entre les deux enregistrements de _{grandes gerbes} de l’air, une corrélation sur les valeurs _{journalières} d’hiver de o,35 qui pourrait être attribuée à

un effet _physique encore inconnu dont _{l’amplitude moyenne serait de l’ordre de 0,7 pour} I00 _{par jour.}

Un effet supérieur à I pour I00 par jour en _hiver, c’est-à-dire au I/6e de l’effet _{barométrique} parait

exclus. _{L’absorption} des _{gerbes d’Auger parait} diminuer entre 3 000 m et le niveau de la mer

témoi-gnant d’une redistribution dans les divers rayonnements au détriment des nucléons et des électrons, à

l’avantage des mésons 03BC.

Introduction. 2013 Dans cet

article,

nous nous

proposons

d’analyser

le

_dispositif

_experimental

et les corrections de toute nature. Nous donnerons ensuite les resultats sur 1’effet

_baromdtrique

et 1’effet de

_temperature

sans demonstration ni

ana-lyse statistique qui

sont

_d6velopp6s

dans un article

a

_paraitre

dans le Journal

_of

Terrestrial and

Atmo-spheric Physics (G. B.).

Enfin,

nous

_analyserons

les

resultats du

_point

de vue du parcours

_{d’absorption}

des

_gerbes

_d’Auger

dans

_{l’atmosphere.}

1.

_{Dispositif experimental. - Depuis}

1’6t6

_{1 gQ8 ,}

nous observons au Pic du Midi

(2

860

_m)

les

_gerbes

d’Auger

avec des

_compteurs

sur 5 et 80 m de base.

Les

_compteurs

sont du

_type

Maze a cathode externe

argon et

_methylal,

ils ont 125 cm2 de surface et sont

_groupes

_{par bancs de} 5

_{et I Q}

_compteurs

6cart6s les uns des autres de deux fois leur diametre

_[1].

Les anodes des

_{compteurs groupes}

_par 5 sont en

parallele.

Les

_compteurs

_par

14

sont aliment6s _par des resistances individuelles de 7, 5 Q et connect6s a la

_grille

de la

_{premiere lampe}

_{par des}

_capacités

individuelles de 20

_pF.

Tous les bancs sont fixes

au

_plafond

du laboratoire

_{(12 g/CM2}

de

_bois)

et

sont insensibles aux

gerbes

secondaires issues de ce

plafond.

Les

_compteurs

sont _{blindés par} 3 mm de

plomb

(contre

la radioactivit6

_hivernale),

ce

_qui

accroit les coincidences d’un facteur 5o _pour oo,

aussi bien sur

_grande

_que sur

_petite

base. Ceci

signifie

que la surface des

compteurs

est accrue

de 35 _pour i oo _{par le}

plomb (en prenant

_y

= 1,37).

Le nombre des

_photons

(de -

5o

_MeV)

semble ainsi

_plus

_{eleve pour} les faibles

densitds,

car avec

des surfaces de ioo cm2 nous avions un effet de 30 pour oo seulement au niveau de la mer

_[2].

Les bancs ont ainsi des surfaces de 125 cm2 X

(14

ou

₅₎

=

1750

cm2 et

675

cm2. Les

gerbes

enre-gistr6es

ont donc en _moyenne

4 et

12

trajectoires

6lectroniques

au metre carr6

_(o,74

electron

-{-0,26

pho-’ ton _{materialise par}

_banc)

_[3].

Deux bancs de

i4

compteurs 6loign6s

de

4,75

m

sont mis en coincidence double par un sélecteur

Maze de

_{pouvoir s6parateur}

5.10-7 s; les alimen-tations sont d’un

_type

conventionnel. Ceci

corres-pond

a un nombre _{d’61ectrons moyen} de 200 environ

sur une surface de 3o m2 et a une

_energie

actuelle

de i olo eV _{pour les électrons} et d’environ 5. 1 o-10 eV

au total

_(photons

et mesons

_compris)

en

_supposant

que la

gerbe

moyenne soit concentr6e sur les 3o m2 du laboratoire.

Ces coincidences doubles entrent elles-meme en

coincidence avec un banc de

₁₄

_compteurs

situe

a 80 m dans un s6lecteur de

pouvoir

s6para-teur 5.10-6 s.

Les deux bancs de

_cinq

_compteurs

_(meme

dis-tance)

sont mis en coincidence par un s6lecteur

identique,

mais les filaments des tubes sont sur

accumulateur et la haute tension des

_compteurs

est fournie par

piles.

Les deux

_appareils

sont entie-rement

_{indépendants.}

Le meme _groupe

_éloigné

entre ensuite en coincidences

_triples

avec les doubles. De

_plus,

en retardant les chocs d’un

banc,

on

enre-gistre

les coincidences fortuites entre les deux banes de

_{cinq compteurs.}

Dans

l’ ordre,

les

_grandeurs

_enregistr6es

seront

pour

simplicite appel6es

D14,

TIM D5’

T 5

et

_{F 51}

Le tableau I resume les resultats

_importants

relatifs a ces

_grandeurs.

Les erreurs sur les

_fréquences

sont d6duites de la coherence interne des series de mesures car les

170

TABLEAU I.

fluctuations _{des moyennes}

_journalieres

d’une s6rie A 1’autre sont

_sup6rieures

aux fluctuations

statis-tiques.

Les

_fréquences

des doubles entre 5

_compteurs

doivent etre accrues de

2,8

pour 10o et entre

₁₄

de

_o,5

_pour ioo _{par suite des}

_temps

morts.

L’énergie

actuelle est calculee en

_{supposant A}

la

_gerbe

l’en-vergure moyenne

6gale

a celle du

système

de

compteurs [4].

Pour les coincidences

_doubles,

les for-tuites ont ete d6duites. Les fortuites varient de o,2

A o,5

mn-1 suivant

_Page

des

_compteurs,

leur sensi-bilit6 a la

_temperature

et surtout la radioactivit6 hivernale. Sur les coincidences

_triples,

les fortuites ont varie suivant les

_{pouvoirs s6parateurs}

sans

d6passer

o,05

mn-1 _pour

_T14’

soit 1,7 pour 100

des

_triples;

nous n’en avons _pas tenu

_compte.

Conlrôles

_réguliers.

- Une _camera

photographie

toutes les heures _{les numérateurs actionn6s par} ces

cinq

dispositifs,

ainsi que les

grandeurs

suivantes : debits

_plaque

des

s6lecteurs,

haute tension des deux groupes de

compteurs,

mouvement _{propre d’un}

groupe de

_compteurs

_quelconques.

Les

_{controles j ournaliers}

_{comportent :}

a. 15 a 20 mn d’immobilisation d’un banc de

compteurs

afin

_{d’enregistrer}

les

_parasites

locaux

ou

_{atmosphériques.}

Les

_parasites

_enregistr6s

sur 25o h de contr6le

_atteignent

a

_peine

une

dizaine,

_grace

au

_pouvoir

_s6parateur

élevé des

s6lecteiirs;

nous les

negligeons ;

b. En

_outre,

on contr6le sur le I e-r s6lecteur les marges de

r6glage

de deux ou trois tubes _par

_jour;

c. On v6rifie le

_centrage

correct des

_impulsions

des deux bancs l’un par

rapport

a

_I’autre;

d. On

_{enregistre pendant}

3o

à 40

mn les coinci-dences fortuites entre deux bancs de

_{14 compteurs;}

e.

Enfin,

les mouvements _{propres de} tous les

banes sont observes matin et soir a

_Fintegrateur

et A

_{l’oscilloscope.}

Les contr6les mensuels

_{comportent :}

1’etude individuelle des 52

_compteurs

en service et la veri-fication des marges de fonctionnement de tous les

tubes a

_{polarisation r6glable.}

Ces tubes

_{(en majorité}

des 6 J

7,

outre

_cinq

EF 51 et

_cinq

T 100

G)

se

sont d’ailleurs montr6s d’une _{stabilite presque}

parfaite.

Les

_compteurs

ont du etre

_changes

ou

repomp6s

tous les ans.

2. Discussion

_{expérimentale.}

-- A. Pouvoir

siparateur.

2013 Le

pouvoir

s6parateur

élevé elimine les

_parasites

et abaisse les coincidences fortuites. Mats il a l’inconv6nient de rendre les coincidences

plus

sensibles aux

_{caractéristiques}

individuelles des

compteurs

et aux constantes de

_temps

des circuits de

_{preamplification.}

Ces circuits et surtout les resistances d’anode doivent 6tre

stables,

ce

_qui

est ais6 a contr6ler. Pour les

_compteurs,

ils doivent fonctionner assez haut au-dessus du seuil

(i so V);

on doit veiller a la

_{presence (exceptionnelle)}

de

compteurs

en verre

_plus

resistant

qu’il

faut

sur-volter ;

surtout les

_compteurs

doivent avoir

le

meme

age

sur un meme banc. Les

_compteurs

A

mouvement _propre

_élevé,

s’usant

_plus

vite,

doivent etre 61imin6s a

_temps.

Le seuil

_s’616ve,

en _moyenne,

de 3 A 5 V par mois pour un mouvement _{propre de}

12 a 15 par seconde.

B. Variations du mouvement _propre. - Dans le

’premier

hiver

_1949-1950,

les observations ont du 6tre

rejet6es :

la radioactivit6 hivernale sous une

_6paisse

couche de

_{neige pouvait tripler}

le mouvement propre

(1).

Les chemises de

_plomb

de 3 mm ont

ensuite elimine la

_plupart

_{des rayons y} radioactifs

et les variations du mouvement _{propre n’ont}

_plus

d6pass6

3o _pour ioo. Les constantes de

_temps

des

circuits

_{d’amplification}

ont _{du etre reduites pour} éliminer les

_pertes

aux

_fréquences

6lev6es. Nous avons

contr6l6,

au _{moyen d’une} source,

qu’en

doublant le mouvement _{propre les}

_triples

croissent de + 2 a 2 _pour i oo

_{(pertes nulles)}

et l’accroisse-(1) Le mouvement propre peut 6galement s’accroitre

momen-tanément pour des compteurs trop neufs soumis au froid;

ment des doubles

_correspond

a celui des fortuites. Sur les _groupes de 5, les coincidences doubles aug-mentent de o,5 -!-- o,2 mn-1

quand

les fortuites

augmentent

de _o,68 ± _{o,1. Sur les groupes}

_{de iQ,}

le doublement du mouvement _{propre d’un} banc

augmente

les doubles de

1,4

mn --I --- 0,2, alors que

les fortuites normales sont de

1,6

mn-1.

Tous les circuits ont des constantes de

_temps

tr6s infdrieures au

_temps

mort des

_compteurs.

Le circuit de

charge

des

_compteurs

sur les groupes de

14

a une constante de

_temps

de 2 . I 0- 4 s

_6gale

au

_temps

mort.

_D’apr6s

le

_calcul,

un accroissement de 20

pour 10oo du mouvement propre

provoquerait

une

perte

inférieure a i _pour i ooo sur

_D14

et

_T14

(fluc-tuations

_{statistiques journalières :}

5 _{pour 1000}

sur

_{D14 et 17}

_pour 100o sur

_T14.).

_{Sur les groupes}

de

5,

les fluctuations de 3o _pour 100 sur le

mouve-ment _{propre auraient} un effet

_plus

_élevé,

de i _pour i oo

(fluctuations

statistiques journalieres :

i _pour 100

sur

_D5

et

_2,5

_pour 10o sur

_{T 5).}

Enfin,

on

_peut

contr6ler directement

_{l’équation}

Doubles vrais = Doubles

enregistr6es

- Forluites. ( 1 )

,>

On a observe durant l’hiver

_1950-1951

que

l’aug-mentation des fortuites entre bancs de

14

compteurs

etait 3,5 fois celle des fortuites entre bancs de 5. En

_outre,

la meme

_augmentation

etait de 0,022 mn-1

pour un accroissement du mouvement _{propre de} 1 s-1.

En tenant

_compte

des variations de la

_pression

H et des variations du mouvement _propre

I,

on

_peut

6tablir les

_equations

de

_regression

Sur 7 p6riodes, y

a la _{valeur moyenne}

_o,8

=-r- 0, I

au lieu de I

_pr6vue.

Sur 8

_{périodes, ’f}

a la valeur moyenne 3,’2 w _0,2

au lieu de

3,5

pr6vue.

Sur 4

p6riodes,

i a la valeur moyenne

_{o,oi8--i-o,oo-’ 4}

au lieu de o,022

pr6vue.

Tous ces resultats confirment la validite de

1’equation (1).

Pour

_Ds,

il suffit de retrancher la valeur moyenne de

r,5

pour avoir les coincidences vraies. Pour

_D14’

on retranche la _{valeur moyenne} des fortuites

_F14

_pour la

_{periode, augmentee}

de la variation

_particuli6re

a la

_{journee, 6gale}

_{A y’AF5}

ou a fA 7. Une erreur de 20 _pour 10o sur le niveau des fortuites constituant 6

et 4

pour 100 des

coinci-dences

doubles,

introduirait une erreur maxima

relative, de I _pour 100 sur l’effet

_{barométrique}

en

supposant

que ces fortuites

_presentent

un effet

barometrique

nul,

ce

_qui

_{n’est pas} vrai..

C.

_Ellet

de

_lempérature

sur les

_{com pteurs.}

-- 11 _a

ete vérifié maintes fois et _{aussi par nous-m6me que}

le seuil ni le fonctionnement des

compteurs

Maze à

_methylal

ne sont alt6r6s

_jusqu’à

- 2oo. En

revanche,

la resistance interne du verre _par ou doivent s’6couler les

_charges

_positives

_{fait que le}

potentiel

de la coque interne est

_toujours

supd-rieur a zero. Nous avons étudié cet effet tres

sim-plement.

Nous mesurions a

_{l’oscilloscope}

l’ampli-tude des

_impulsions

_{pour 10o V au-dessus du seuil} et un mouvement _propre

I,

puis

nous

_portions

le

survoltage

a 15o V et nous ramenions avec une source

radioactive

_(mouvement

_propre

_I)

la taille des

impulsions

pour 15o V a la valeur

qu’elles

avaient pour 10o V et .un _{mouvement propre I.} Dans les

deux cas, le

survoltage

effectif par

rapport

a la couche interne etait le meme et

_6gal

a A V. Les chutes de

_potentiel

dans le verre et v’ étaient done

dans le

_rapport

des mouvements _propres I et

_I’,

R 6tant la resistance du verre. Dans les deux cas,

chaque d6charge d6veloppait

la meme

_quantite

d’électricité q. En

supposant

la loi d’Ohm valable

Fig. i. - Variation du

survoltage effectif de l’anode en

fonction de la temperature (mouvement propre, ?O _s--’)

pour cinq compteurs X, o, ., +, 17.

pour le verre _{pour des intensités de} i o-10

_{A /cryi2,}

- v = RI q.

t,,’ = R I’q,

v -- AV= Io«J, t/ + A p, = 150, d’où

D’ofi v =

50

-

=

la chute de tension dans Ie verre.

Aux basses

_temperatures

f,

ou la resistance est tres

élevée,

il est

_{plus precis}

de

garder

le meme mouvement _propre et d’accroitre le

_survoltage.

ju squ’a

ce _que

_{l’amplitude}

des chocs

_atteigne

la

meme valeur

_qu’a

la

_temperature

initiale t

v a la

_{température t}

6tant connu, on

_{a v’- v + oo}

,A V

6tant,

comme _v,

_{proportionnel}

a la

_charge

d6velopp6e

q, il en _{resulte que la} chute de tension

dans Ie verre est

_{proportionnelle}

au

_survoltage

total nominal

_(si

ni R ni I ne

_changent).

Si _pour

un

_survoltage

_, on a une chute de tension v’ dans

le verre, pour un

survoltage

de 100 V a la

172

Le

_survoltage

effectif

_dynamique

est 100 - v si

le

_compteur

travaille a 100 V nominalement. On

_peut

donc 6tablir la variation de ce

_survoltage

a diverses

temperatures.

La

_{figure i}

donne les resultats obtenus pour

cinq

compteurs

neufs ou uses.

_D’après

ces

resultats,

la resistance du verre croitrait d’un facteur variable 12 a 60 de ₊ 20° a - 20°.

Au-dessus

de + i oo, la variation serait

o,4

V/degré;

entre o

_{et ioo, -}

i

V/degré;

entre - 5 et

+ 50,

1,2

V Idegré;

entre - 15 et -

5°,

environ 2

V jdegre.

Les corrections ne sont sensibles que pour le groupe situe a 80 m dont la

temp6ra-ture suivait

_parfois

d’assez

_pres

la

_temperature

ext6rieure.

3. Effets

_{barom6triques}

et de

_temperature.

2013 Le lecteur trouvera le detail des resultats dans l’article simultan6

_publi6

dans le Journal

_of

Atmo-spheric

and Terrestrial

_Physics.

En

_prenant

les valeurs

_journali6res

des

_grandes

gerbes

et de la

_pression

et en

_groupant

les

_journees

en series

_portant

en _moyenne sur un

mois,

durant

lesquelles

les

_appareils

n’ont subi ni modification ni

_incident,

on trouve _{pour les coincidences doubles}

sur 5 m en hiver un effet

_{barom6triqtie}

_moyen

(erreur

m6diane sur ₁₇ series de

_mesures).

En

ete,

les fortuites n’ont pas 6t6 d6duites. Si leur coefficient

_barometrique

est voisin de celui des

_{grandes gerbes,}

on trouve sur ₉ series

S’il est nul on trouve -

_io,3

s _{0,2 pour 10oo.}

Les valeurs d’hiver sont

_beaucoup

_plus

_pr6cises,

parce que les variations de

pression

sont

_beaucoup

plus

considérables. Pour les coincidences

_{triples (80}

_m),

on trouve sur 35 series de mesures,

11 est _{définitivement établi que} le coefficient

barom6trique

n’est pas anormal aux

_grandes

enver-gures ; nos resultats actuels

_pr6cisent

sans les

contre-dire nos resultats

_{préliminaires}

de

_ig!18

_[6]

et ceux

de Millar

_[7].

Ellet

de

_temperature.

- Dans _une

publication

ant6rieure

_[6],

nous avions

_pr6vu,

un effet de

temp6-rature,

purement

geomélrique,

aux

_petites

distances

dû a.la contraction des

_gerbes

avec la densite de

1’air,

d’environ -

i _pour iooo _par

_degr6.

En calculant les coefficients de

_regression

de

1’equation

on trouve un effet de

_temperature

sur les coinci-dences doubles de

et

La difference entre 1’hiver et 1’ete

_pouvant

pro-venir pour une faible

_partie

d’un

_16ger

effet

instru-mental lorsque

la

_temperature

du laboratoire descend au-dessous de 150.

Le coefficient

_barom6trique

d6duit de

1’6qua-tion

_(3),

_compte

tenu de l’effet de

_temperature)

devient

Ce coefficient est

_plus

_petit

_{que C’lln’lIl, parce que} l’effet

_barom6trique

brut

_comprend

une

_partie

de

1’effet de

_temperature

a cause de la correlation

positive

entre H et T. La

_{temperature n’agit}

que par la densite de

l’air,

or la

_{pression barom6trique}

fait varier

_6galement

cette densite a raison de

x,85

pour ioo _{par centimetre de} mercure, la variation relative des coincidences 6tant de o,2 fois celle de

la

_densit6,

le coefficient

_barom6trique

_apparent

est la somme d’un effet

_barom6trique

reel a,,ai

et d’un effet de densite

ou

Les erreurs

_indiqu6es

sont les erreurs médianes resultant de la coherence interne de l’ensemble des series de mesures; elles sont

_sup6rieures

de 20

pour 10oo seulement aux erreurs calcul6es pour

chaque

s6rie de mesures. Les

_dispersions

_r6siduelles,

toutes corrections

_faites,

sont en _{moyenne 2,1}

pour les coincidences entre bancs de

_{14 compteurs}

et 1,2 pour les coincidences entre bancs de 5 comp-teurs.

On

_peut

rechercher 1’effet de

_temperature

sur

les

_triples

de la meme

_facon,

on trouve

pour les

périodes

froides

(-

15,

-

5°);

pour les

périodes temp6r6es (-

5, -t-

5°)

et

pour les

p6riodes

chaudes

(>

oo).

D’apres

ce _que nous avons vu

_plus

_haut,

_{le groupe}

éloigné

a la

_temperature

extérieure doit fonctionner a des tensions

effectives,

variant

_{respectivement}

de 2, 1,2 et I V _par

degr6

dans ces trois

_types

de

periodes.

Les coincidences doubles varient de 0,7 pour iooo _{par volt}

_d’apr6s

nos

_analyses.

L’eff et

sur les

_triples

des variations sur le seul banc

éloigné

est la moiti6 de ce

_chiffre,

soit

o,4

pour 1000 _par

effets instrumentaux de

_temperature

seraient :

En

_consequence,

la moitie de l’ effet observe est

instrumental. 11 est done

_possible

_qu’il

existe un

effet

_physique

de l’ordre de +

o,5

pour 1000 de la

meme nature

_g6om6trique

_{que pour} les

_doubles,

mais inverse. Les _{donnees que} nous avons _pu obtenir sur les

_exposants

_î’

_{(de densite) et fi (de}

decohe-rence)

nous

_permettent

seulement de

_pr6voir

que cet effet

_g6om6trique

serait de

et il est

_impossible

de decider si 1’effet trouve est

en

_partie

_{physique. Compte}

tenu de 1’effet de

temp6-rature

_{(instrumental}

et

_physique),

le coefficient

barom6trique

devient.

(35

series de

mesures).

11 est

_impossible

de faire

une correction de densit6

_barom6trique

dont le sens est inconnu. L’effet

_barom6trique

trouve est

pratiquement

identique

a 1’effet sur 5 m.

Conséquences

de

_{t’e f f ef géométrique}

de densité.

-En

_premier

lieu,

aux

_grandes

_distances,

la d6co-h6rence

_{augmente beaucoup}

_[10].

_{L’exposant P}

de d6coh6rence

_peut

croitre

_plus

_{vite que 2y}

_(exposant

de

_surface).

L’effet de densite 6tant

_gouverné

_par

1’exposant

peut

devenir

_n6gatif

aux

_grandes

distances. 11

pourrait apparaitre

ainsi un fort effet de

tempera-ture

_positif

aux tres

_grandes

distances

_(i"’V

200

m)

qui

entrainerait une onde diurne

_pronone6e

en

phase

avec la

_temperature.

En deuxi6me

_lieu,

considerons une chambre d’ionisation faiblement

_prot6gde.

_{Les grosses bursts} sont dues aux

_gerbes

de 1’air et

_sp6cialement

a leurs condensations centrales dont la loi de

_r6partition

en densite est

_abrupte

_’Y =

1,7. Ces condensations s’6tendant sur des surfaces de 1’ordre du metre

carr6,

la d6coh6rence lat6rale

_peut

etre faible

_{et fi}

tres

_petit.

A la limite

_1’exposant

La variation des

_{enregistrements}

serait propor-tionnelle a

1,4

fois la variation de la densite de 1’air. D’ou un effet de

_temperature

_{de - 5 pour} 1000

tres considerable. La densite de 1’air variant aussi

avec la

_pression,

le coefficient

_barom6trique

appa-rent serait inf6rieur de 2,5 pour i oo a sa valeur

vraie;

quant

au coefficient

_barom6trique

brut,

sans

tenir

_compte

de 1’effet de

_temperature,

il

_d6pendrait

beaucoup

de la correlation

_{pression, temperature}

qui peut

etre 6lev6e et

_pourrait

etre ainsi ramené a une valeur

_apparemment

normale.

L’effet

_g6om6trique

de densite

_pourrait

entrainer

ainsi un effet de

_{temperature positif}

et une onde diurne

_positive

aux

_grandes

_{envergures, tandis que}

les grosses bursts dans les chambres d’ionisation peu

prot6g6es pourraient

etre soumises a un tres fort

effet de

_temperature

sans

_qu’il

soit n6cessaire de

faire intervenir des

_{particules primaires}

instables

_{[ I z ].}

4. Correlation r6siduelle. - Si l’on

corrige

les deux

_{enregistrements}

_{independants D14}

et

_D.

de l’effet

_barom6trique

_brut,

il subsiste entre eux

une _{correlation moyenne}

_journalière

de +

o,5

en

moyenne

(sur

8

_p6riodes

d’hiver

_examinees,

toutes les correlations sont

_positives

et

_sup6rieures

a

_o,25).

La correction de 1’effet de

_température

n’abaisse la correlation _{que de} 0,02, ce

_qui

est

_n6gligeable.

En

revanche,

lorsque

la

_pression

a

_{beaucoup varie,}

la substitution d’une

_equation

de

_regression

loga-rithmique

correcte

_(au

lieu de

_1’6quation

_lin6aire)

abaisse la

_dispersion

et la correlation resi duelle de o, i.

Quand

la

_pression

_{n’a pas} varie de

_plus

de 15 mm, cette correction est

n6gligeable.

En

outre, 2,5

coincidences mn-1 sont communes

a

_D5

et a

_Dl,,

d’ou une correlation

_purement

sta-tistique

de + 0,2 dans le cas limite ou n’existeraient

que des fluctuations

statistiques.

En

_fait,

cette correlation est

_plus

_{forte que} o, 2

et les

_{dispersions après}

correction sont

_sup6rieures

a i. Le calcul montre

qu’un

effet

physique

d’ampli-tude moyenne 0,7 pour ioo _par

jour agissant

sur

les deux

_{enregistrements}

entrainerait une

disper-sion r6siduelle de _1,7 pour

D14 (2,1 observe),

de 1,2

pour

D.

(1,2 observe)

et une correlation de

o,5

entre

_D5

et

_{D14 qui}

tomberait a ₊

o,35

en tenant

compte

des coincidences communes entre

_D’,

et

_D148

Un tel effet de _{0,7 pour} ioo en _{moyenne par}

jour

parait

trop

considerable pour etre

explique

par des fluctuations

instrumentales,

les deux appa-reils 6tant

_{independants,}

encore _{moins par des}

derives de

_pendule.

Un effet

_physique

_inconnu,

autre que celui de la

_temperature

et de la

_pression,

doit sans doute etre

_invoqu6

_pour

_expliquer

cette correlation r6siduelle et _{certains details tels que les} variations

_apparentes

de l’effet

_barom6trique

entre 1’hiver et 1’ete. Cet effet serait environ 8 fois

_plus

faible sur les

_{valeurs j ournalieres}

que 1’eff et

baro-mdtrique.

5. Parcours

_{d’absorption}

des

_gerbes

_d’Auger.

- La determination

precise

de 1’effet

_barom6trique

apres

elimination de 1’effet de densite

_permet

de calculer _{le parcours}

_{d’absorption}

des

_{gerbes d’Auger}

dans 1’air. Le coefficient de - o, 6 -- 0,2 pour 100

par centimetre de mercure

_correspond

a un _parcours

brut de

_{128 g/cni2}

d’air.

174

de

14

compteurs

nus a

_4,74

m au Pic du Midi

(540

mm

_Hg)

donnent

16,5

±

_o,03

coincidences doubles a la minute dont 1,7 mn-i

fortuites,

soit

14,8

:±-- o,-2 coincidences vraies. Deux _groupes de

io

_compteurs

a

5,20

m a

_Bagneres

_{(712 mmHg)}

donnent

2,3o

coincidences mn-1 dont

o,65

fortuites,

d’ou

1,65

mn-1 coincidences vraies.

Ramen6s à o

_compteurs,

les deux bancs au Pic donneraient :

La distance

_port6e

a

5,20

m r6duirait Ie nombre

des coincidences à

Le

_rapport

Bagnres

vaut donc

PIC

La

densite _moyenne de 1’air a

_Bagnères

est

_1,24

fois .

celle du Pic. Ceci introduit une correction de

5,5

pour 10oo et fait monter le

rapport -20132013:2013 a

_5,78

Bagneres d’ou une

_absorption

_moyenne en 133 ± 2

_gjcm2.

Cocconi et Cocconi

_[8]

ont trouve un

_rapport

8,8 :i= 0,15

entre les niveaux

_74o

et 5 I 5

mm Hg.

La correction de densite amene ce

_rapport

a la

valeur

_9,4

±

_{o, 15}

et a une

_absorption

moyenne

en 136 ± i

_{g/cm2 légèrement}

inf6rieure a nos obser-vations.

On sait _{que le coefficient}

_barom6trique

au niveau

de la mer semble

_{plus petit}

_qu’au

Pic et est de

l’ordre de -

9 pour r oo _{par centimetre de} mercure.

On doit sans doute attribuer cette

_absorption

d6crois-sante a une lente modification dans la

r6partition

des

_particules

de

_{grande energie}

au detriment des

nuc]6ons et des mesons ? en faveur des

_mesons

rapides

moins absorbables. La

_proportion

des

parti-cules

_p6n6trantes

_{trouv6e par}

Cocconi,

Cocconi et Greisen

_[9]

croit sensiblement entre 326o et 260’m, 11 est difficile

_{d’appliquer}

la correction de Grosz pour obtenir

l’absorption

des

_{grandes gerbes}

verti-cales,

faute d’une connaissance suffisante de la variation des

_gerbes

de 1’air dans la haute

atmo-sphere.

Des formules raisonnables conduisent A un

pour

des

_gerbes

de 4

electrons au metre carr6 a 300o m.

6. Remerciements. - Les

_appareils

ont 6t6

cables,

dépannés

et surveill6s durant de

_longs

mois d’hiver par Mi’e G.

Rochet,

ing6nieur

I. E. G. et M.

_Guy

_Carmouze,

collaborateur

_technique,

sans le d6vouement constant de

_qui

ce travail n’aurait

pu etre mene a bien. Le

directeur,

M. Rosch et le seer6taire de

_{l’Observatoire,}

M.

_Taule,

ont fait

tout ce

_qui

6tait en leur

_pouvoir

_pour nous aider

et ont ete soutenus _{par la bonne volont6} constante de tout le

_personnel

de

l’Observatoire;

tous ont droit a notre reconnaissance. Nous remercions

également

la Soci6td Lumière

_qui

nous a livre

gratuitement

600 m de film pour nos

enregistre-ments.

Manuscrit recu le 3o octobre 195-?.

BIBLIOGRAPHIE.

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