Telécommande d'appareils par faisceau lumineux. Application à la stabilisation électronique des très hautes tensions

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Submitted on 1 Jan 1955

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Telécommande d’appareils par faisceau lumineux.

Application à la stabilisation électronique des très hautes tensions

Georges Dôme

To cite this version:

Georges Dôme. Telécommande d’appareils par faisceau lumineux. Application à la stabilisation

électronique des très hautes tensions. J. Phys. Radium, 1955, 16 (5), pp.428-429. �10.1051/jphys-

rad:01955001605042800�. �jpa-00235183�

428.

LETTRES ^A LA RÉDACTION

TELÉCOMMANDE D’APPAREILS PAR FAISCEAU LUMINEUX.

APPLICATION A LA STABILISATION ÉLECTRONIQUE

DES TRÈS HAUTES TENSIONS Par Georges DÔME,

Centre de Physique ^{nucléaire de l’École} Royale ^Militaire

de Belgique.

Il arrive assez souvent en Physique que l’on doive commander à partir du sol certains appareils qui ^se

trouvent portés ^{à des} potentiels très élevés par rap-

port à la terre. Ce cas se présente ^{notamment si l’on}

veut stabiliser électroniquement ^{de très hautes ten-} sions.

Le moyen de commande idéal est ^une onde électro-

magnétique, ^de longueur d’onde suffisamment courte toutefois pour qu’on puisse ^la diriger ^et l’empêcher

ainsi de perturber le reste du laboratoire. Dès lors, ^la

lumière constitue un moyen de transmission parfai-

tement adapté ^au problème ^actuel.

On a déjà ^utilisé plusieurs ^{fois un} faisceau lumineux pour la ^commande d’appareils ^à distance, ^{soit en}

combinant un galvanomètre à miroir à l’émission,

avec deux cellules photoélectriques ^{à la} réception [1],

soit encore en déclenchant certains phénomènes

par des impulsions lumineuses assez espacées ^{dans le} temps [2]. ^{Dans le} premier ^{cas, on est} limité par l’inertie mécanique ^du galvanomètre; ^{dans le} second,

on réalise une commande par tout ^ou rien.

C’est pourquoi nous nous sommes proposés ^de réaliser ^une transmission lumineuse permettant ^de

passer ^une bande de fréquences aussi étendue _que

possible. ^{A cette} fin, la ^source lumineuse émet des

impulsions ^très courtes, ^{dont la} fréquence ^de répé-

tition élevée est modulée par le signal à transmettre.

Schéma

L’ensemble du système émetteur est résumé par le schéma i.

Le multivibrateur engendre ^des impulsions ^élec- triques ^très courtes, ^dont la fréquence ^de répétition

est commandée par le modulateur. Ces impulsions électriques ^sont transformés ^en impulsions ^lumi-

neuses par la ^source de lumière. Un système optique

concentre la lumière en un faisceau de rayons paral-

lèles.

Des appareils ^{de mesure} contrôlent la fréquence

de répétition ^des impulsions ^en l’absence de modula- tion (fréquence porteuse), ^et permettent de vérifier si la fréquence porteuse correspond bien à l’accord des circuits du récepteur.

L’ensemble du système récepteur ^se présente ^selon

le schéma ^2.

Schéma

Un système ^{de lentilles} placées ^{devant le} photo- multiplicateur ^{concentre sur} la cathode ^de celui-ci la ^{lumière venue de} l’émetteur. Le photomultipli-

, cateur retransforme ^les impulsions lumineuses reçues

en impulsions électriques, qui ^sont amplifiées puis

détectées. Un filtre passe-bas élimine la fréquence porteuse ^du signal ^détecté.

Caractéristiques techniques ^{de la} transmission

en fonctionnement à l’École Royale Militaire de

Belgique. - ^{La source de} lumière est un tube à gaz à ^deux électrodes. Le

glow ^modulator

1B59 /R 1130 B de Sylvania ^{fournit une source de} petit diamètre convenant très bien; ^{mais il} peut par- faitement être remplacé par ^un tube au néon, ^beau-

coup moins cher, par exemple ^{le 4687 de} Philips.

Schéma 3.

Le photomultiplicateur ^{est un 931 A de RCA.}

Les impulsions lumineuses, mesurées à la sortie du photomultiplicateur, ^durent approximativement

0,2 tl-s; leur fréquence ^de répétition ^en l’absence de modulation (c’est-à-dire ^la fréquence porteuse) ^est

environ un million par seconde.

Ce système ^transmet fidèlement les fréquences

allant de o à 5o kc/s. ^La réponse ^du récepteur ^{à une}

fonction unité (a) appliquée à l’entrée de l’émetteur,

monte en 5 tl-s (b) (voir ^schéma 3); cette durée est déter- minée essentiellement par la constante de temps ^du

circuit de détection.

La constante de temps ^du circuit de détection est

également ^{la cause} principale d’un certain retard

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01955001605042800

429 entre le signal reçu ^et le signal qui module l’entrée

de l’émetteur. Ce retard est de 5 ,s environ, ^c’est-à-

dire qu’il correspond ^{à un} déphasage ^de 9°° pour ^un

signal modulateur de 5o kc js.

Remarque. - Au lieu de moduler les impulsions

lumineuses en fréquence, ^on pourrait les moduler

en position, ^{et réaliser une} transmission lumineuse à plusieurs ^{canaux, semblable aux} systèmes multiplex

utilisés pour les télécommunications.

Stabilisation électronique ^des très hautes tensions. - Le principe ^de la stabilisation électro-

nique des hautes tensions par triode-série est bien

connu [3]. ^{La triode} régulatrice, ^{mise en série avec la} charge, ^est portée ^{à la haute} tension, ^de sorte que la

polarisation ^{de sa} grille doit être commandée à dis- tance ^et sans câble. Le procédé ^de transmission lumi-

neuse décrit ci-dessus a l’avantage ^d’être simple ^et parfaitement directif, contrairement aux transmis- sions en radiofréquences.

Une stabilisation électronique ^{basée sur} cette trans- mission se représente donc selon le schéma 4.

Actuellement,

^{nous étudions} l’application ^{de ce} procédé ^à la stabilisation des hautes tensions de l’ordre d’un million de volts, fournies par les géné-

rateurs du type Cockroft-Walton.

Je remercie MM. les Professeurs Henriot et Ledrus, ainsi que M. Thomas, pour l’intérêt qu’ils ^{ont témoi-} gné ^{à ce} travail; je ^{remercie aussi} spécialement

M. d’Hoop pour la contribution précieuse qu’il ^a apportée ^à la réalisation ^du projet ^initial.

Manuscrit reçu le 15

1955.

[1] ^{Rev. Sc.} Instr., 1953, 24, 1070 et 638.

[2] ^{Rev. Sc.} Instr., 1953, 24, 809.

[3] ^J. Physique Rad., 1954, 15, 290.

ATTÉNUATEUR ÉTALON POUR CRISTAUX DÉTECTEURS U. H. F.

Par J. MUNIER, Ing. I. E. G. et I. R. G.,

Laboratoire de Haute Fréquence

de l’Université de Grenoble.

1. Étalonnage des détecteurs à cristal. Utilisa- tion d’un atténuateur à piston. - ^Certaines

méthodes de ^{mesure en} U. H. F., ^{où il est} fait usage d’un détecteur à cristal nécessitent la connaissance de la caractéristique de détection du cristal utilisé dans ^une gamme plus ^ou moins étendue de puis-

sances. Un procédé simple ^{et efiicace,} pour obtenir cette caractéristique, consiste à alimenter le cir- cuit H. F. du détecteur par ^un générateur, ^{à travers}

un atténuateur étalonné à piston (guide d’onde à la

coupure), appareil dont l’intérêt est de fournir, grâce à sa loi exponentielle, ^une large gamme d’affaiblis- sements avec une précision relative constante.

Malheureusement, ^les atténuateurs usuels de ce

type fonctionnent très loin de la fréquence de coupure, afin que l’atténuation _{par unité} ^de longueur soit pra-

tiquement indépendante ^{de la} fréquence, ^{et leur} constante d’affaiblissement est très grande (de ^l’ordre

de 4o dB/cm); ^{il nous a} paru intéressant ^de réaliser

un atténuateur à faible affaiblissement linéaire,

destiné uniquement ^à l’étalonnage ^{des cristaux dans}

une bande étroite de fréquence. La sensibilité maxi-

mum des récepteurs ^à cristal étant de l’ordre de io-9 W et la puissance ^maximum que peut supporter ^un

cristal de l’ordre de o,1 W, ^{c’est une} gamme de ⁸⁰ dB environ qu’il faudrait couvrir au moyen de l’atté- nuateur pour obtenir la caractéristique ^{de détection} complète. ^En général, ^une gamme de 4o dB sufiit;

on peut d’ailleurs toujours étendre la gamme ^cou- verte par recoupements, ^en introduisant un affai- blissement supplémentaire ^fixe.

2. Caractéristiques ^de l’appareil. - ^La fré-

quence nominale choisie ^est de 32g3 MHz(X ^{= 9,11} cm).

L’atténuateur est constitué essentiellement (fig. i)

,

Fig.i.

par ^un guide circulaire Hll ^à la coupure, ^de rayon 1,2 cm, excité à ^une extrémité par ^une boucle reliée à une ligne ^coaxiale débouchant au centre d’un piston mobile; le manche du piston ^est entraîné par ^une vis de commande parallèle ^{à son axe.} L’autre extrémité du guide ^se prolonge par ^un élément de même section,

mais rempli d’ébonite, ^{dont la constante} diélectrique

est 6,16 ^et qui ^se termine par ^un fond de court-circuit où est logé le porte-cristal.

Les longueurs d’onde de coupure sont, pour la

partie ^de guide remplie ^d’air