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Submitted on 1 Jan 1905
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Influence des connexions sur le fonctionnement des tubes à vide
Albert Charbonneau
To cite this version:
Albert Charbonneau. Influence des connexions sur le fonctionnement des tubes à vide. Radium (Paris), 1905, 2 (9), pp.289-291. �10.1051/radium:0190500209028900�. �jpa-00242144�
influence
des connexionssur le fonctionnement des
tubes
à videDeuxième Année. N° 9 15 septembre 1905.
UNE façon presque générale, on néglige les
D
connexions qui relient le secondaire d’un transfornlateur à un tube à vide, cela, sous le prétexte que la tension est très él(lB uc.Pensant que l’énergie de laquelle on dispose n’est jamais trop grande, j’ai cru utile de mettre à jour quelques résultats d’expériences montrant qu’on ne
doit rierr négliger surtout pour l’exactitude des
mesures.
Je lue snis servi à cet effet d’un transformateur à circuit magnétique fermé fonctionnant avec une inter-
rupteur de Carpentier, marchant sur basse tension
(rupteur atonique), et d’une ampoule de Chabaud à
osmo-régulateur dans le circuit de laquelle était inter- calé un milliamperemétre suivant le montage d’Arson- val-Gaiffe. Voici ce que j’ai pu constatcr :
Prêter t’ait. - Lorsque, sur le trajet d’un des
deux conducteurs reliant un trans- formateur à un tube n vide, on
provoque une résistance par une solution de continuité, on constate
que la zone d’action des rayons X produits est variable.
On sait que dans la marche normale, la zone d’action (tc b)
est telle qu’elle se trouve dans le prolongement du plan de l’anode.
Ur, il est possible de faire dépla-
cer cette zone, de façon u ce du’elle prenne par exelnple la position (a’ h’).
J’ai donc a cet effet construit une résistance variable constituée par deux crayons de charbon de
cornue très petits, de 2 millimètres de diamètre, l’un
A fixe, l’autre B mobile dans sa borne, de telle façon qu’en avançant ou en reculant le charbon B, je pou- vais faire varier la distance (d) lh. A à B. Lt’ lout était monté sur une planchette isolante en ehonite et fiu’
à un pied au moyen d’une tige Vil verre, de façon à
l’isoler complètement du sol on d’une terre quel-
conque. Le courant arriBait du secondaire en (m) pt
repartait au tube par la borne (p). Je li, une première expérience en montant une resisdtance sur le conduc - teur Illll amenait le ati tube, puis . après avoir
intercale un spintermètre, amenai le charbon B en
contact avec Je charbon A. de façon il opérer connue
si tout se passait normalement. Je mis mon interrup-
teur en route, lc tube s’Illumina et la zone d’action occupa la position ab sur le tube. J’intercalai alors te
milliampèremètre dans mon circuit, et, étand donné ce dispositif, je pris, en répétant plusieurs tnis mes
mesures, espacées de cinq en cinq minutes. tes cons-
tantes suivantes :
Spintermètre de Béclère... 9 centimètres.
Radiochromomètre de Benoist .. 6 degrés.
Millinnpèremetre 6, 10 de millimètre.
J’ecartai alors B de A d’une quantité égale a 1/10 de millimètre, je vis alors que la zone a b s’était légèrement déplacée sans y alln cria avoir mu’ plan’
nette: au lieu d’une ligne bien trattrbcc, Oll pouvait
Yoir une surface un peu diffuse et d’lllll’ couleur gri- satre. Les constantes du tube n’avaient d’ailleurs pas
changé d une façon appréciable.
j’écartai alors B de A de telle façon que lu distance
(ri) des deux pointes ctatt de 3 10 de millimètre.
ce moment . la zone a b était franchement en a’ b’.
Je refl mes mesures du tub’- et j’obtins les nou-
velles valeurs suivantes :
Spintermètre de Peclere 9 centimètres.
Rachechromomètre de Benoist 4 deg
Milliamperemètre ... Il 10 de millimetre
Frappé de ce du facteur
penétratoin mesurée d Il radiochromomètre d’ Benoist avait variée .je désirai écarter les erreurs possibles d’appreciation, et je laissai le tube se reposer pendant
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:0190500209028900
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une heure. Puis je repris mes mesures, en mettant
d’abord B en contact avec B. J’obtins mathématique-
ment les mêmes valeurs que primitivement, ce qui m’indiquait un contrôle sûr de mes mesures, puisque
1 état de mon tube était le même. Je remis ensuite B à 5 10 de A, et je refi, à nouveau les mesures. Seul
encore cette fois le radiouhromometre m’accusait une
différence. Toute cause d’erreur étant écartée, je pis continuer mes recherches, et je fis varier la distance A B, ou d, de dixième en dixième de millimètre, ce qui me permit de constater que la zQne a’ b’
était constante, quelle que soit la distance d.
Je recommençai ti nouveau ces deux séries d’expé-
riences en opérant cette fois sur l’autre conducteur, c’est-à-dire sur le conducteur négatif, les résultats furent absolument semblables â ceux que j’avais sur
le conducteur positif.
Les faits se trouvant alors nettement établis par des
résultats d’expériences et de mesures rigoureuses,
donnent foi à deux lois qui peuvent s’énoncer ainsi : Ire LoI. -- Lorsqu’on (ait varier la résistance d’un des deux conducteurs d’uu tube, soit par line rup- ture de ce soit par un mauvais contact, il se produit nne perturbation dans le tlcbe il vide, qui a pour effet de diminuer le degré de pénétra-
iloii des l’ayons X énlis, ainsi que de réduire son champ d’éclairement.
llmc LOI .-Ces deux modifications apportées dans
le rendement normal du tube se répercutant siir
l’thnission des rayons X qui prennent naissance
dans ce tube, prennent une valeur conslante qui est indépendante de la variabilité de cette résistance.
Conséquence. - Gomme déduction de ces deux lois, on voit que, pour avoir un rendement maximum pour un tube donné, marchant avec des constantes données, ce qui n’est possible que si on possède des
tubes à régulateur de vide, il est nécessaire d’avoir des conducteurs assurant un contact parfait aux bornes du tube.
On comprend dès lors toute l’importance que l’on
a à assurcr de bonnes connexions, tant pour le bon rendement de son tube que de son transformateur,
mais il m’a paru aussi intéressant d’essayer d’expli-
quer ce phénomène qui, en méme temps qu’il modifie
le champ d’éclairement, modifie aussi la pénétration
des ra-vons.
Mécanisme probable du déplacement de la zône
d’action des rayons X.
Pour l’explication de ce phénomène je pars d’une
hypothèse énoncée a la suite d’observations que je signale plus loin et qui se traduit ainsi, n’intéressant nullement la genèse des raBons X, mais seulement leur distribution dans l’intérieur de lampuule.
Hypothèse : la zone d’action des rayons X dans un
tube donné et de constantes données, est déterminée par l’interférence, d’une part, des rayons anodiquescatho-
disés, réfléchis par l’anode, et. d’autre part. par la réflexion du ra’on normal sur la surface interne du
verre du tube.
Ce rayon normal x B est constitué par un pinceau homogène, dont la section
varice avec le degré de v ide de l’ampoule; cette particula- rité, je l’ai constatée en main- tes circonstances au cours
d’expériences. La surface ré- fléchissante de ce rayon nor- mal est variable aussi avec
l’état du tube. Pour un tube donnant 9 ou 10 au radio- chromomètre de Benoist, lc rayon normal n’est qu’une ligne très fine, et la tranche
x x,’ est d’une netteté absolue.
Mais si le tube est très mou,
la tranche n’est plus nette, et la zône est avancée.
Si on prend un tube de Muller, dont l’anode est en
fornlc de cupule, il est facile de vomir que, l’anode de
ces tubes n’Ptant jamais au
centre de la sphère, la zone
d’action devrait se trouver en
a b, pourtant il n’y$ a aucun
cas où elle occupe cette po-
sition, lorsque le tube est dur, elle est en a’ b’, et se
rapproche de a b, à mesure
que le tube se ramollit, niais
n’atteint jamais cette limitc.
Il est a remarquer que la
ligne a’b’ est obtenue par la projection du rayon nor- mal sur les parois du tube.
De a b à a’ b’, c’est-à-dire
dans l’espace compris entre ces deux plans, les rayons
anodiques cathodisés sont des rayons secondaires, ce qui explique aussi la différence de pénétration de ces
rayons avec ceux qui sont placés dans le voisinage du
rayon normal.
Une autre expérience concluante est la suivante qui
est le résultat de la construction du tube.
Elle consiste à observer ce qui se passe dans iiii tube cylindrique allemand dont l’anode est enfermée entre les parois même du tube. Si mon hypothèse
était fausse, toute la partie qui est comprise entre
x y et la cathode devrait être illuminée. Il n’en est rien, la partie x y P, seule, est nettement verte, et quelques rayons secondaires seuls glissent sur les parois du tube et l’illuminent très faiblement. La
ligne y P apparaît nettement tranchéu. Cette ligne
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Il’ est autre que la projection du rayon normal sur les
parois du tube.
La vraisemblance de mon hypothèse étant dé-
montrée, reprenons la première explication relative au
déplacement de la zone d’action des rayons émis.
La zone d’action telle qu’elle doit être doit se pre-
senter en ct b, et nous avons
vu qu’elle se présentait en
a’ b’ lorsqu’il y avait une
résistance, intercalée dans le
circuit, provoquée par une solution de continuité. Si on
fait les projections de cette
zùne par rapport au rayon
normal, on voit nettement
que ce dernier est un cy-
lindre B B’ au lieu d’une ligne. Autrement dit, il offre
le même aspect que lorsque,
sans solution de continuité,
on a un tube extra-mou.
En somme, la zone s’est déplacée parce que le rayon normal a augmenté de diamètre, sous l’effet d’un grand ramollissement; mais comlnc ce ramollissement n’est qu’apparent, on passe brusquemnt d’un état à
un autre, et c’est ce qui repousse la zône a b en a’ b.
Expérience péremptoire montrant la modifica-
tion de l’état de vide d’un tube par la pro- duction d’interruptions sur le trajet d’un de
ses conducteurs.
Nous avons vu, dans le début, que lorsque la zone
d’action se déplaçait dans lc tube, la valeur de la
pénétration s’était modifiée, et était, dans le cas pré-
sent, de 6 descendue a 4 du radiochromomètre de Benoist. Ce fait montre nettement que, le tube s’étant ainsi ramolli, une certaine quantité de gaz était rentrée. Ce fait ne peut s’expliquer que par une forte de filtration du gaz au travers du conducteur.
En effets, lorsque l’étincelle jaillit entre les deux pointes de charbon A et Il, en (d), le tube fonctionnant
conlme clll condensateur, les deux pointes de charbon sont disposées de ce fait à la façon d’un éclateur de haute fréquence, et fonctionne comme tel. Il en
résulte autour de l’éclateur une décomposition de la
vapeur d’eau en suspension dans l’air, 11 hydrogène
filtre par osmose jusqu’à l’ampoule.
Du reste les faits démontrent que: étant donnée
une ampoule tres dure. si on fait jaillir une étincelle
a l’anode, d’une longueur de Ull dixième de n1Îlli- métré au plus en faisant une connexion très impar-
faite à celle-ci. au bout d’un temps relativement court, on peut ,oir que l’ampoule est ramollie.
Ceci est applicable à tontes les ampoules : y procède (pio j’ai employé pour remettre en service ampoules bi-anodiques simples sans régulateurs qui
étaient classées comme hors d’usage
Il suffit de laisser marcher un tube dans ces condi- tions pendant une demi-heure, par exemple . et on peut constater une différence appréciable au milliam- pèremètre ou au radiochromomètre
Dans le premier cas, on voit que la résistance inté-
rieure de l’ampoule diminue; dans le second, on Boit
diminuer le degré de pénétration.
Ces deux facteurs s’associent pour démontrer que
par ce procédé il est rentre de lydrogène . dans l’am-
poule considérée.
En résume :
Il est donc de toute nécessite de ne rien négliger dans la marche des tubes à vide en général et des tubes à rayons X en particulier, ceci en dehors du
faitt lui-même qui peut trouver peut-être quelque application pratique.
Quoi qu’il en soit, on possède ainsi un moyen de régérer les tubes simples dits de Muret à condition toutefois qu’ils Ihl soient pas dits « bloques par des inversions répétées du courant secondaire.
C’était la les deux points importants que je voulais traiter, je laisse, indépendamment des deux prt’-
miéres lois solidement établies, perdes expériences concluantes, je laisse, dis-je, libre discussion a mon
hypothèse sur le mécanisme de ce phénomène , hypo-
titese que je confirme par des faits d’un caractère net- tement défini.
Tous ces phénomènes peuvent en outre donner lieu
à des experiences assez curieuses. Une entre autres qui
semble intéressante consiste il remplacer le disponible représenté (figure 2 )par Ull microphone spécialement
construit et à très haut isolement. On peut alors consta-
ter que si Oll parle devant ta membrane de ce micro-
phone, les sons se trouvent répercutes sue les parois
de l’ampoule d une par le déplacement
de la zone a b (fig. I .
On peut voir aussi que jusqu’à une certaine limite.
le déplacement d cette zone est plus grand
avec l’intensité des sons émis offre de plus grand intérêt pour des applications futures de la
haute tension.
Albert Charbonneau,
Ingénieur civil.
