Appareillage simple pour la mesure de facteurs de surtension dans la bande X

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Submitted on 1 Jan 1959

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Appareillage simple pour la mesure de facteurs de

surtension dans la bande X

Albert Strub

To cite this version:

42 A

FrG. 2. - Schéma

prévisionnel complet

de l’installation.

c : _compteur,

t : _tombac,

M : manomètre à levier _optique,

r : réservoir secondaire, J : _joint, d : desséchant à _{P 2°5’} c et c : condenseurs, b et h : ballons de _.Al2O3, R : réservoir

_principal,

j : _{jauge ionique,.} VD :

_voyant

à _décharge, P :

_pièges,

Mk :

jauge de MacLéod,

ml ,

manomère à mercure,

m2 : manomètre à

phtalate

de _butyle, d : desséchant à « _{silica-gel »,}

i : canalisation d’introduction des _impuretés,

D : pompe à diffusion de mercure, P . pompe à

palettes.

REMPLISSAGE DE

_CO2

SOUS LA PRESSION P. - Sl P

est inférieur à 1

_atmosphère,

il suffit de vider tout

l’appareil

_{et d’y}

laisser

_pénétrer

ensuite

_{C02 jusqu’à}

la

pression

désirée.

Si P est

_supérieur

à 1

_{atmosphère, l’appareil}

étant vidé et la vanne 1

_fermée,

on

_emplit

_{R +} r à la

pres-sion a =

Pin

1

atmosphère,

puis

_on condense

le

_CO2

dans r en

_plongeant

dans un vase Dewar

_rempli

d’azote

_liquide,

ensuite on ferme

_2,

ouvre 1 et laisse

évaporer

de r dans r + c le _gaz

_qui

atteint la

_pression

P.

(On

a, en

_effet,

cF = Pv d’où : P = _a.

_{V ln}

= n.

_m.)

REMPLISSAGE DE

_CO2

SOUS LA PRESSION P ET

D’IMPURETÉ SOUS LA PERSSION PARTIELLE _p. - On

introduit d’abord

l’impureté

sous la

_pression

_p,

_qui

est

inférieure à 1

_atmosphère,

de la même

_façon

_que

précé-demment le

C02.

Puis on isole le _compteur par 1 et on

vide R + r, il reste alors à

_opérer

suivant la méthode

indiquée

ci-dessus

_{pour compléter}

le

_remplissage

_par du

C02

sous la

_pression

P

_(les

valeurs intéressantes du

rapport

p lP

sont de l’ordre de 10-4 à

_10-8).

Résultats

_espérés.

- Obtenir des

mesures

repro-ductibles et

_compatibles

avec celles

_déjà

obtenues _par

certains _auteurs, notamment :

_G.

Delibrias

_(C.

E.

_N.,

Saclay),

G. J.

_Fergusson,

H. de Vriess et G. W.

Barend-sen,

qui

ont

_opéré

_jusqu’à

2 et 3

_{atmosphères.}

Fergusson

et de Vries et Barendsen sont

les

_seuls,

à notre

_{connaissance,}

à

_{produire quelques}

résultats sur

l’influence des traces

_d’oxygène

ou

d’air,

sans _exposer

toutefois la

_façon

dont il les ont

_obtenus,

et seuls

de Vriess et Barendsen

(qui

travaillent en

collabo-ration)

tentent une

explication

du

phénomène. (Pour

des concentrations croissantes

_{d’impuretés}

électro-négatives.

la courbe de _comptage se tasse sur l’axe

des

_abscisses,

_{tandis que} son

_palier

s’amenuise et finit

par

disparaître.)

-Il y a donc là un

_sujet

de travail à _peu

_{près vierge,}

les auteurs cités n’ont fait

_{qu’efneurer}

la

_{question :}

ils ne

_{s’intéressaient,}

en

_effet,

_presque exclusivement

qu’au problème

du

_datage.

Lettre reçue le 3 novembre 1958.

APPAREILLAGE SIMPLE POUR LA MESURE

DE FACTEURS DE SURTENSION

DANS LA

BANDE

X

Par Albert

STRUB,

Laboratoire de Haute

_Fréquence

de la Faculté des Sciences de Grenoble. La détermination du coefficient de surtension

_Q

d’une cavité résonnant aux ondes

centimétriques

est

d’habitude basée sur une mesure de

l’énergie

réfléchie

par cette

cavité,

à l’aide d’un

coupleur

directif ou d’un

« Té

magique

». Le

_générateur

est un

_klystron,

modulé en

_fréquence

_par

application

d’une tension en dents de

scie

_pour

le

_réflecteur,

et un détecteur à cristal fournit

un

_signal

_{proportionnel}

à la

_puissance

_réfléchie,

_que

l’on

peut

représenter

en fonction de la

_fréquence

sur

l’écran d’un

_{oscilloscope cathodique [1].}

Ce

_procédé

_(limité

à la détermination de surtensions

supérieures

à 3 000

_environ)

nécessite d’autres

dispo-sitifs,

tels

_qu’un

deuxième

_klystron

à

_fréquence

_fixe,

un

_récepteur

sélectif,

des

_appareils

_{pour la} mise en

forme des

_impulsions,

et un asservissement de la

puis-sance de sortie en fonction de la

_fréquence

du

_premier

klystron.

Ayant

à mesurer des facteurs de surtension de 2 000 à 8

_000,

dans la bande

_X,

nous avons mis au

point

le

montage

indiqué

sur la

figure

1. Il

_permet

_également

la mesure de valeurs

beaucoup

plus

faibles

₍₂₀₀

envi-ron). On

peut

constater _que

_{l’appareillage}

nécessaire

est très réduit.

Principe

de la mesure, - Nous

partons

de

l’équa-tion :

43 A

où

Qi

= « surtension à vide » de la cavité.

Qc

= « surtension en

_{charge »}

de la cavité.

P

= coefficient de

couplage

de la cavité.

Ires

=

fréquence

de résonance de la cavité.

2~f

= écart _en

fréquence

entre les

« points

à

demi-puissance »

de

la.

courbe de résonance.

fi

s’obtient à

_partir

du taux d’ondes stationnaires _p dû à la cavité

_(à

la

_résonance),

en _{posant :}

Le courant détecté dans le cristal

_{C 1}

_est, en

détec-tion

_{quadratique :}

iQ

kiDZI2

k = constante

ôt = coefficient de réflexion de la cavité.

Supposons,

d’autre

part,

dans ce

_qui

_suit,

_{que la}

puissance

incidente sur la cavité est maintenue

cons-tante. Pour une

_{fréquence f’}

sunisamment

_éloignée

de

_{f reg}

on

_peut

_supposer

_{J OZ =1,}

et

alors

_qu’à

_f

=

Ire8

on _détectera un courant

d’où

et

Le courant détecté aux

_{fréquences i _+ Af (demi-.}

puissance)

sera :

En

_pratique

on mesure donc d’abord

iirea

et

_{il’, puis}

l’écart

_2df

entre les deux

_fréquences

de

demi-puis-sance

(mesurées

à l’ondemètre

lorsque

Dans ces différentes mesures, la

puissance

incidente

à l’entrée du té

_magique

devra être maintenue

cons-tante _par action sur l’atténuateur

réglable A1

(lecture

de i2

sur

_G2).

Éléments

essentiels du

montage.

-

Klystron.

-Klystron

de bonne stabilité

_mécanique

et

_électrique

(VARIAN

VA 203

B),

alimenté _{par des} batteries d’accumulateurs

(cavité

et

_chauffage)

et _par un

ensemble de

_{piles (réflecteur).}

Un commutateur et deux

potentiomètres

permettent

un

_réglage

_précis

de la

tension réflecteur. Ces alimentations sont moins

coû-teuses et assurent une meilleure stabilité du

_générateur

que des alimentations travaillant sur le secteur alter-natif.

Ondemètre à

_absorption.

- Une

aiguille

de 700 mm

de

longueur

a été fixée sur la vis

_{micrométrique}

de

l’ondemètre,

elle-même

_ajustée

de

_façon

à ne

_présenter

aucun

_{jeu mécanique.}

Ce

_dispositif

_permet de lire des écarts de

_{fréquence (allant}

de 1 à 50

_MHz)

avec une

erreur absolue

de :1:

20 kHz

_(soit

une

précision

de 2

à

_{0,04 %).}

Cristaux détecteurs. - Le cristal détecteur

C 1

doit avoir une

réponse

bien

quadratique.

En

plus,

les

réponses

de

_Cl

et

C2

doivent sinon rester _constantes,

du moins varier dans le même

rapport

dans toute la

gamme des

fréquences

utilisées. Ceci nécessite un

con-trôle

_préalable

_(une

_plaque

de

court-circuit

étant mise

à

_{la place}

de la

_cavité).

Il _peut être nécessaire d’utiliser des

_supports

de cristal

_comportant

des vis

d’enfon-cement

_réglable,

_permettant

de _{compenser les} effets

des

variations

éventuelles des

_propriétés

du Té

_magique

ou du

coupleur

directif en fonction de la

_fréquence.

Té

_magique.

- Le Té

magique

est du

_type

_adapté.

Une autre version du montage consisterait d’ailleurs

à

_remplacer

le Té _par un deuxième

_coupleur

directif.

Précision. - La

précision

de

_l’appareil

_décrit,

dépend

essentiellement des erreurs dues à une

_réponse

non

_quadratique

du cristal détecteur

(estimée

à 5

_%).

Les erreurs de lecture sur les

galvanomètres

ainsi _que sur l’ondemètre sont

_{négligeables}

en

comparaison.

De toute

_façon

la

_précision

totale de

_l’appareil

est

certainement

_supérieure

à celle des _montages «

clas-siques

»,

qui

présentent

des erreurs

_provenant

de :

lecture

sur

l’oscilloscope ;

non-linéarité’d’amplificateurs ;

fluctuations

_{d’amplitude}

et de

_fréquence

du

géné-ratèur ;

variation des

_propriétés

du

_{Té magique}

et du

cou-pleur

directif en fonction de la

fréquence.

Ces causes d’erreur ont

_été,

dans notre

_procédé,

pratiquement

éliminées.

Lettre reçue le 28 janvier 1959.

BIBLIOGRAPHE

[1] MONTGOMERY _{(C. G.),} « _{Technique of Microwave} Mea-surements ». _McGraw-Hill, New York, 1947.

L’EMPLOI DE VAPEUR DE CYCLOPROPANE

DANS

LES COMPTEURS DE GEIGER-MULLER

A PAROIS DE VERRE

ET GRAPHITAGE EXTERNE

Par Daniel

BLANC,

Jean CABÉ et Christiane

_LASSALLE,

Laboratoire

de _Physique

Corpusculaire,

Faculté des Sciences de Toulouse.

Introduction. - J. P.

Vigne

a

_{signalé [1]}

l’intérêt

d’un

mélange d’argon (pression

de 9 cm de

_mercure)

et de

_{cyclopropane (pression}

de 1 cm de

_mercure)

_pour

le

_remplissage

de

_compteurs

de

_{Geiger-Muller}

à cathode