HAL Id: jpa-00235111
https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00235111
Submitted on 1 Jan 1955
HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.
L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.
Étude théorique du fonctionnement du dernier étage d’un photomultiplicateur
P. Leuba
To cite this version:
P. Leuba. Étude théorique du fonctionnement du dernier étage d’un photomultiplicateur. J. Phys.
Radium, 1955, 16 (2), pp.161-162. �10.1051/jphysrad:01955001602016101�. �jpa-00235111�
161
dirigé vers la cathode et les nombres de transport
sont bien modifiés dans le sens qui correspond à une
accélération de l’anion, conformément à notre théorie du phénomène d’Hittorf.
Malheureusement, les expériences de Washburn
sont d’une précision médiocre (centième), très infé- rieure à ce que peut donner la méthode d’Hittorf (millième) dans ce domaine de concentration. Ceci
nous semble dû à l’incertitude de moyennes établies
sur des expériences trop peu nombreuses. Il y aurait
grand intérêt à multiplier celles-ci et surtout à les
développer le plus possible vers les solutions diluées,
pour lesquelles seules, la théorie précédente peut prétendre à quelque perfection.
Manuscrit reçu le 5 décembre I954.
[1] COLLET L. H. - C. R. Acad. Sc., I954, 239, 266.
[2] Voir, par exemple, KORTÜM-BOCKRIS. - Textbook of
Electrochemistry, Elsevier Publ. Co., London, I95I (t. I, p. 39) et pour davantage de précision : E. DARMOIS.
- La solvatation des ions, Gauthier-Villars, Paris, I946, p. I7.
[3] WASHBURN E. W. - J. Amer. Chem. Soc., I909, 31, 322.
ÉTUDE THÉORIQUE DU FONCTIONNEMENT DU DERNIER ÉTAGE D’UN PHOTOMULTIPLICATEUR
Par P. LEUBA,
Laboratoire des Rayons X.
Quand on soumet la photocathode d’un photo- multiplicateur aux excitations lumineuses d’un cristal fluorescent traversé par des rayonnements, on
recueille sur l’électrode collectrice des impulsions de
tension. La durée et le profil de ces impulsions de
tension sont liés à la durée et à l’intensité des exci- tations lumineuses par l’intermédiaire de deux phé-
nomènes :
- d’une part, la multiplication des électrons qui
introduit un étalement de l’impulsion dans le temps;
- d’autre part, la réponse de l’électrode collec- trice B au mouvement des charges dans l’intervalle
compris entre elle et la dynode précédente A, qui apparaît sous forme d’une variation de la tension.
Ce dernier phénomène a été soumis au calcul en
considérant comme donnée la loi suivant laquelle
en fonction du temps les charges quittent A en
direction de B. Soit q (t) dl la somme des charges quittant A entre les instants t et t + dt, avec q(t) = o
hors de l’intervalle (o, T). Pour une excitation lumi-
neuse relativement longue, q (t) est assimilable à la variation d’intensité de cette excitation (cas d’un
écran de Zn S traversé par des rayonnements a).
On a admis que, par suite des dispositions prises
par les constructeurs, ou en réalisant un montage approprié, les conditions suivantes étaient réalisées : io Le potentiel de la dynode précédant l’électrode
collectrice, est maintenu constant (condensateurs de découplage);
2° Cette dynode forme écran entre le dernier étage
et les étages antérieurs;
3° Tous les électrons expulsés par cette dynode
sont recueillis par l’électrode collectrice.
L’application du principe de conservation de
l’énergie conduit à une relation qui fait dépendre
la variation du potentiel de Bu
a. du déplacement des charges d’espace entre A
et B sous l’action du champ électrostatique;
b. de l’écoulement vers la masse des charges portées par B suivant la loi de décharge d’un conden- sateur dans une résistance.
Si l’on joint à cette relation les équations de dyna- mique des charges, et les relations exprimant les
conditions aux limites et les conditions initiales, le problème est entièrement déterminé.
Le système d’équations se simplifie quand A et B
sont assimilés aux armatures d’un condensateur C, planes, parallèles et dont l’écartement est négli- geable en regard de leurs dimensions autres que
l’épaisseur. On montre alors :
10 que l’énergie dissipée par l’appareil, par radia- tion, ou par réaction magnétique est pratiquement toujours négligeable;
20 que dans des conditions presque toujours réalisées, la variation du potentiel u de B est donnée avec une très bonne approximation par la résolution de l’équation
avec
L’approximation est permise si :
a. la constante de temps RC est grande vis-à-vis du temps mis par les charges pour aller de A en B
(ordre de grandeur de ce temps, 2.10-9 1-’-s);
b. le potentiel de A n’est jamais suceptible de
devenir trop voisin de celui de B.
Dans ces conditions :
10 Lorsque F > i, le fonctionnement du dernier
étage du photomultiplicateur est linéaire; soit
la hauteur de l’impulsion recueillie sur B est C
2° Lorsque T est inférieur à 100, la hauteur de
l’impulsion recueillie sur B est de la forme a c
a étant un facteur i, qui dépend de 7 et de la
forme de q (t). Dans ce cas, l’étude expérimentale
de la fonction «
RC T fournit de précieux rensei- gnements à la fois sur T et sur la forme. de q (t).
Désignant par UM la valeur maximum de u, solution
Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphysrad:01955001602016101
162
de l’équation (1), on a calculé et porté sur des gra- phiques les lois de variation des fonctions
RC
en fonction de log Fi pour les lois q (t) suivantes (voir fig.) :
La courbe Z (RC) expérimentale a été comparée
aux courbes z calculées. D’où l’on a déduit une mesure
de l’ordre de grandeur de T; en outre, il est apparu que la loi q (t) dans le dispositif utilisé était beaucoup plus proche de q3 (t) que de ql et de q2.
Manuscrit reçu le 26 novembre 1954.
CONSTANTES ÉLASTOOPTIQUES DE PO4H2(NH4)
ET SO4Ni, 6 H2 O par B. DEVIOT,
Centre d’Études cristallographiques, Nancy.
Nous avons utilisé le dispositif classique qui consiste
à compenser, à l’aide d’un compensateur de Babinet,
la variation de biréfringence due à une compression statique.
1. PO4H2(NH4). - Nous indiquons dans le tableau
ci-dessous nos résultats et ceux qui ont été obtenus antérieurement. Tous ces résultats sont exprimés
dans le système C. G. S. X io-!.’3.
Les biréfringences observées ne manifestent aucune
dispersion dans le domaine visible.
2. Sulfate de Nickel hexahydraté. - Ce cristal
appartient également au système tétragonal. Nous
avons obtenu :
On n’observe aucune dispersion de la biréfrin- gence dans le domaine visible où le cristal est trans-
parent.
Manuscrit reçu le 20 novembre I954.
[1] CARPENTER. - Thèse, Harward, I95I.
[2] WEST et MAKAS. 2014 Polaroïd Corporation, Communi-
cation privée.
CRYOSTAT A TEMPÉRATURE VARIABLE Par Mme A. JOHANNIN-GILLES et M. P. JOHANNIN,
Laboratoire des Hautes Pressions, Bellevue.
Le cryostat est destiné à stabiliser la température
d’un corps à une valeur comprise entre + 15 et - 35o
pour permettre l’étude des vapeurs de ce corps à la tension de vapeur correspondante. Ce dispositif
a été utilisé pour maintenir des tensions de vapeur
connues en vue d’études spectrographiques et pour des mesures de tensions de vapeur. La substance à étudier est placée dans un tube communiquant avec
une enceinte vidée où a lieu l’étude de la vapeur.
Le principe de l’appareil est le suivant : on compense par chauffage électrique variable un refroidissement constant par azote liquide ou tout autre réfrigérant.
Ceci le différencie du cryostat de Menzies et Mills [1]
qui opéraient uniquement par refroidissement variable.
On introduit ainsi par rapport au réglage mécanique
tous les avantages de maniabilité et de précision
d’un réglage électrique.
Le cryostat est constitué d’un corps massif d’alu- minium B dont la base est entourée d’un enroulement chauffant et d’une pièce de cuivre C vissée à l’extré- mité inférieure de la pièce d’aluminium et qui plonge
dans l’azote liquide.
B est percé d’un trou central dans lequel est intro-
duit le tube contenant la substance à étudier avec
lequel on réalise un bon contact thermique par serrage au moyen d’un clinquant de cuivre. B est isolé thermiquement avec de la laine de verre. L’en- roulement chauffant n’est isolé du corps d’aluminium
