Clichés de rayons cosmiques obtenus avec une chambre de Wilson-Blackett dans des conditions spéciales

HAL Id: jpa-00233330

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00233330

Submitted on 1 Jan 1935

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.

Clichés de rayons cosmiques obtenus avec une chambre

de Wilson-Blackett dans des conditions spéciales

Pierre Auger, Paul Ehrenfest

To cite this version:

CLICHÉS

DE RAYONS

_COSMIQUES

OBTENUS AVEC UNE CHAMBRE DE WILSON-BLACKETT

DANS DES CONDITIONS

SPÉCIALES

Par PIERRE AUGER et PAUL _EHRENFEST,

_jr.

Faculté des Sciences de Paris. Laboratoire de

_{Chimie-Physique.}

Sommaire. 2014 Une chambre de Wilson Blackett transportable a été construite. Des clichés de rayons

cosmiques ont été obtenus en haute altitude, au niveau du sol sous des écrans _épais de _plomb, et dans

un laboratoire souterrain.

1.

_{Appareil. -}

_{Désirant faire des études du}

rayon-nement

_cosmique

_{par la chambre à détentes dans} des

conditions

variées,

et en

_particulier

à des altitudes

diverses,

nous avons construit un modèle de chambre de Wilson-Blackett

_(1),

_{commandée par des}

comp-teurs en

_{coïncidence, qui}

est facilement

_{transportable.}

La

chambre,

_l’appareil

photographique,

le

_dispositif

d’éclairage,

le déclancheur sont

_groupés

sur un

_plateau

d’aluminium de 25 sur 65 cm et le

_poids

total ne

dépasse

pas 20

kg.

Les clichés

_{stéréoscopiques}

sont

faits sur des

_plaques

45 X 107.

_{L’éclairage}

est pro-duit par la combustion de feuilles d’aluminium dans

Foxygène.

(Dispositif

recommandé par M.

Leprince-Ringuet.)

Conditions

_{expérimentales. -}

Avec cet

_appareil,

nous avons fait des clichés dans les conditions

sui-vantes

_{(2) :}

Fig, l .

1. Au Laboratoire international du

_{Jungîraujoch (3)}

(altitude 3500m)

la chambre étant commandée par deux

_compteurs

_(fig.

_’1,

a et

b).

II..Au même

_endroit,

_{commande par trois comp}

(1) P. 11. S. BLBCI0152Tl’ et G. p, S. 0ccHi.,LixI. rruc. R. SOC., 1933,

vol. 139, p. 699.

(9) Dans toutes les expériences décrites ici nous n’avons pas

eu de _champ magnétique à notre _disposition.

(g) Nous n’avons pas pu, malheureusement, travailler sous un

toit peu épais au Jungfraujoch, et tous les clichés sont faits

sous une terrasse de ciment de 70 cm _{d’épaisseur,} située d’ail-leurs assez haut, au-dessus des appareils, et laissant d’un coté

un _angle solide libre assez _large.

teurs

_(fig.

_{1, b}

et

_c)

_{pour sélectionner des rayons}

mul-tiples.

III. A

Paris,

au rez-de-chaussée de l’Institut de

Bio-logie-Physico-Chimique,

commande par deux

comp-teurs

_{(montage ordinaire).}

IV. Au même

_endroit,

commande

_{par 4 compteurs,}

dans un même

_plan

vertical,

en

_disposant

un écran de 50 cm de

_plomb

entre les

couples

de

_{compteurs 9-2,}

3 4, la chambre étant

_placée

entre les

_compteurs

1 et 2

_{(fig. 2) (11.}

Fig. 2. Fig. 3.

V. Le même en mettant la chambre entre les

_compteurs

3 et 4

_(tig.

_3).

VI. Dans la cave

_profonde

de l’Institut de

Biolo-*e

sous une

_épaisseur

de

_8,50

m de

_terre,

_{commande par} deux

_compteurs

_(fig.

1, a

et

_à),

ou par trois

compteurs.,

(’) P. AUGE1 et P. EUREXFEST. Co 1 ptes-Rendus, f934, 199, p. 1600.

256

dans un

_plan

_vertical,

_pour diminuer le nombre de coïncidences fortuites.

Le tableau ci-dessous donne

_{schématiquement}

les

résultats obtenus : *.

La troisième colonne donne le nombre de clichés non réussis à cause de défauts de fonctionnement

re-connus des

_{appareils (défauts}

_portant

sur la

grandeur

.de la

détente,

la

lumière,

le

_{déveioppcment}

des

pla-ques, le

dispositif

de

coïncidences,

etc.).

Ces clichés éliminés des

_statistiques

sont en

_général

groupés

en séries

_pendant

_lesquelles

les

_appareils

fonc-tionnaient t _{mal. Ainsi dans le groupe}

_V,

nous avons

exclu les I(1

_premiers

clichés et une série de 8 faits

successivement. Il y a

_quelques

clichés où l’on

_peut

distinguer

des rayons dans ces

_séries,

mais les condi-tions de détente et de

_photographie

étant

défectueuses,

et les

_gouttes

de brouillard n’étant pas nettement

visibles,

nous avons

_préféré

écarter l’ensemble des ,clichés faits

_pendant

çette mauvaise

_période.

2. Résultats. - Les

expériences I,

III et

_{VI, qui}

sont _{faites à peu}

_près

avec les mêmes

_dispositions

géométriques

de

_l’appareil

_par

_rapport

à la

_pièce,

montrent

_qu’un

_rayon

_qui

déclanche

_l’appareil

est

_plus

souvent

_accompagné

_{par des secondaires} au

Jung-iraujoch (sous

70 cm de ciment, Il cas _{de rayons}

mul-tiples

sur 22 clichés avec

_{rayons) qu’à}

Paris

₍₄

sur

_25),

et _{que dans la salle souterraine où l’on} trouve seule-ment 2 secondaires sur 3? clichés

_portant

un _rayon,

et aucune

_gerbe.

Dans les conditions

IV,

sur les 34

_clichés,

~8

_portent

une

_{trajectoire passant}

_{par les}

_{compteurs, 2}

clichés

présentent

des

_{trajectoires obliques}

ou

_molles,

3 ne

montrent

_rien,

et le dernier

_porte

une

_gerbe

très

dense,

comportant

plus

de 50

_{trajectoires, qui}

semblent

provenir

du

_plafond

de la

_pièce

de travail.

Dans la série

_V,

sur les 35 clichés

_réussis,

faits dans

des conditons bien

contrôlées,

il y en a 27

_portant

des

trajectoires

verticales, identiques

à celles obtenues dans les conditions IV

_(le

nombre des

_secondaires,

surtout des mous est

_cependent

_{plus grand), 4}

_plaques

montrent des

_{trajectoires obliques}

ou de faible

_énergie,

et 4 autres _{n’ont rien. Etant donné que les}

coïnci-dences fortuites ne sont _pas tout à fait

_{négligeables}

sur des

_temps

aussi

_longs,

et que les conditions

géo-métriques

n’excluent pas la

possibilité,

pour une

tra-jectoire rectiligne,

de traverser les 4

_compteurs

et de

ne _passer

_qu’à

travers une

_partie

non éclairée de la

chambre,

_on

peut

considérer ce résultat comme

défi-nitivement

en faveur de l’existence de

_corpuscules

chargés, capables

de traverser 50 cm de

_plomb

et de

produire

une coïncidence entre des

_{compteurs placés}

au-dessus et en dessous.

Dans la salle

_souterraine,

on trouve

_beaucoup

de rayons

provenant

de la radioactivité des murs

(potas-sium

_{probablement).}

On

_distingue

facilement ces

rayons des rayons

cosmiques

secondaires par leur

aspect

différent: ils ne

_passent

_pas

_juste

au moment de la

_détente,

et des ions ont eu le

_temps

de diffuser.

3. Conclusion. - Les résultats de ces

expé-riences sont en accord avec notre

_hypothèse

de

travail,

c’est-à dire l’existence de deux

_espèces

de

_rayonnements

corpusculaires (M

et

_D)

à peu

près

de même

_énergie

mais différents par le

pouvoir

pénétrant

(surtout

dans des éléments de nombre

_atomique

_élevé).

_{Le groupe} de

_plus

faible

_pouvoir

_pénétrant

est

_producteur

de la

plupart

des rayons

multiples

observés au

_Jungfraujoch

et au niveau de la mer. L’autre groupe, de

_{plus grand}

pouvoir pénétrant

fait très rarement des secondaires de

_{grande énergie.}

Mais à ces _{rayons sont}

_peut-être

dus des

_photons

mous et des

_{rayons 3}

_{que l’on observe} le

_long

de certaines

_trajectoires

_{pénétrantes.}

Nous

_prions

M. P. 1VI. S. Blackett de trouver ici

l’expression

de notre

_gratitude

_pour tous les très

précieux renseignements qu’il

a bien voulu nous

donner au

_sujet

du fonctionnement de son

_appareil

à détentes commandé par

compteurs.

Note ajoutée aux _{épreuves. -} Nous avons ohtenu récem-ment au Laboratoire du _{Jungfraujoch,} une _gerbe dans laquellc le nombre de _{trajectoires corpusculaires} visibles est dp l’oi dre de 300. La densité spatiale des rayons est très élevée, et assez homo-gène de telle sorte que l’on est conduit à penser que les dimen-sions de la _{gerbe complète} sont considérables. et qu’elle est formée en réalité d’au moins 3 000 électrons. Une telle _gerbe

produit dans l’air normal quelques 105 ions par centimètre de parcaurs, et par conséquent dans une chambre d’ionisation à gaz comprimé elle est capable de donner des dizaines de mil-lions d’ions. IL nous semble _{qu’on peut parfaitement} voir dans de telles gerbes la cause des sauts d’ioni ation (Stôssej décrits par Hoffmann.

Fig. 1. Fig. 2.

Fig. :t

Fig. ~1~.

Fig 5. Fig. 6.