I. Mesure du pouvoir pénétrant

La disposition générale du Radioscléromètre ayant été décrite dans un précédent article(i), je me l>ornerai à indiquer ici le principe et la théorie de l'appareil.

Réduit à sa partie essentielle, l'instrument se compose d'un électromètre à quadrants dont l'aiguille E (flg. i) est reliée à une lame de métal radiochrotque A A (aluminii^m par exemple), d'épaisseur convenable, placée entre deux plateaux B et G maintenus à des potentiels invariables. L'un de ces plateaux, B, est assez mince pour pouvoir être considéré comme parfaitement transparent aux rayons X (aluminium battu); l'autre, G, peut être quelconque; nous le supposerons également en aluminium afin de supprimer la complication qui résulterait d'une émission de rayons secondaires.

Admettons maintenant sur le système des trois lames un faisceau de rayons X entrant dans l'appareil par une ouverture D D' pratiquée dans l'enveloppe protectrice générale : ce faisceau traversera sans absorption appréciable le plateau B et arrivera ainsi non modifié dans l'espace A B où il produira une ionisation qui donnera à l'air compris entre A et B une certaine conductibilité. Dans l'espace A G il n'arrivera au contraire que des rayons filtrés par la lame A A et d'autant plus affaiblis que leur pouvoir pénétrant sera moindre, ou qu'ils constitueront un, mélange moins riche en rayons durs. L'ionisation et la conductibilité de l'air entre A et G seront par suite moindres qu'entre (■) Voir P. ViLLAKD, Radioscléromètre {Archiv. d'élecir. mid., jtnv. 1908, p. j36}.

A et B, et la différence dépendra du pouvoir pénétrant du faisceau incident, ou de sa composition.

Elle en dépendra même exclusivement : en effet, et c'est là un point essentiel, le rapport des ionisations en AB et A G est rigoureusement indépendant des valeurs absolues de ces ionisations, c'est-à-dire

Fio. I.

Schéma du Radiotcléromètre.

A A, Filtre en métal radiochroïque commanlquant avee l'aigaille E de Pélectromètre; — B, feuille d'alamlniam battu reliée à une dea paires de quadrants de réiejtromètre; — C, lame métallique reliée i la seconde paire de quadrants ; — D D, ouverture d'admission des rayons.

(Un quadrant seulement de chaque paire figuré.)

de l'intensité des rayons incidents ; quelle que soit cette intensité, la lame A A affaiblit dans un rapport invariable chacune des espèces de rayons dont se compose le faisceau étudié, et les intensités en AB et A G conservent leurs valeurs relatives quand on modifie l'intensité

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absolue du faisceau incident. C'est d'ailleurs là un fait général en matière d'absorption : un verre bleu» par exemple, de teinte déterminée, absorbe dans une proportion constante les rayons jaunes qu'il reçoit, que ces rayons proviennent d'une simple bougie ou d'une source aussi puissante que le soleil.

Le rapport des ionisations entre A B et A G ne dépendra donc pas de l'intensité des rayons incidents, mais seulement de leur pouvoir pénétrant et pourra par suite servir de mesure à ce pouvoir.

C'est ici qu'intervient le rôle de Télectromëtre : le potentiel de la

Fio. a.

Schéma de comparaison montrant le mode de fonctionnement du Radioscléromètre.

R R' Résistanoes représentant les commonlcations établies dans l'appareil proprement dit, par Tair ionisé.

lame A A variera, en effet, suivant le rapport des conductibilités acquises par l'air en A B et en A G, c'est-à-dire suivant le rapport des ionisations et la qualité correspondante du faisceau de rayons X. L'aiguille E se déplacera en suivant exactement les variations de ce potentiel et il suffira de munir cette aiguille d'un index pour pouvoir lire directement sur un cadran divisé le rapport des ionisations en A B et A G, c'est-à-dire le pouvoir pénétrant cherché ('). Supposons par exemple que les rayons incidents soient infiniment

(') Tout se passe comme si Taiguille E était reliée par deux résistances R. et R' (fîg. 2) à deux points B et G maintenus à des potentiels fixes. Le potentiel de E dépendrait du rapport de R et R' et non des valeurs absolues de ces résistaqce^

Instruments de mesure a lecture directe. 6g5

mous : ils seront complètement arrêtés par la lame A A et il n'y aura ionisation qu'entre A et B : la lame A A et l'aiguille E prendront exactement le potentiel de B : ce sera le zéro de l'instrument. Si, au contraire, les rayons sont infiniment durs, ils traverseront A A sans absorption, l'ionisation sera la même en A G qu'en A B, et le potentiel de E sera la moyenne exacte des potentiels de B et de G. Entre ces points extrêmes se placeront les degrés correspondant aux rayons de dureté intermédiaire. Si les plateaux B et G sont maintenus, ainsi que les quadrants, à o et no volts par exemple, toute l'échelle des duretés sera comprise entre o et 55 volts.

L'expérience prouve que tout se passe conformément à ce qui vient d'être dit. Les indications de l'instrument dépendent uniquement du pouvoir pénétrant des rayons et non de leur intensité. Gelle-ci n'influe que sur la vitesse plus ou moins grande avec laquelle s'établit le potentiel d'équilibre de la lame A A, c'est-à-dire sur le temps nécessaire pour charger à ce potentiel, par l'intermédiaire des ions, la capacité constituée par la lame, l'aiguille électrométrique et le fil de connexion.

On peut vérifier, par exemple, que l'indication de l'index ne varie pas quand on éloigne ou rapproche la source (<). Il en est encore de même si on interpose sur le trajet des rayons une lame d'argent pur, métal aradiochrolque, suivant l'heureuse expression de M. Benoist, c'est-à-dire absorbant dans la même proportion tous les rayons. L'interposition d'une lame d'aluminium, ou la manœuvre de l'osmorégulateur font au contraire immédiatement dévier l'aiguille.

Dans tout ce qui précède j'ai supposé les iames A B G en aluminium, métal qui ne d6nne pas de rayons secondaires. Pratiquement, il y a avantage à employer des métaux donnant beaucoup de rayons secondaires qui, s'ajoutant aux rayons incidents, accroissent l'ionisation et permettent au potentiel d'équilibre de s'établir plus rapidement. Par exemple, le filtre A A sera constitué par une mince lame de cuivre, métal très radiochroïque et très apte à donner des rayons secondaires. Sous ce dernier rapport l'argent serait encore plus avantageux, mais il est aradiochroïque et, pour cette raison, il est réservé pour la lame G. La lame B reste formée d'aluminium battu.

Dans ces conditions, il y a émission de rayons secondaires par la paroi A de la chambre AB, et par les deux parois A et G de la

(') H faut cependant éviter de trop rapprocher cette source parce que le faisceau incident deviendrait très divergent et ioniserait une masse d*air plus grande entre A et G (qu'entre A et B*

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chambre AC. L'ionisation est ainsi multipliée dans un certain rapport en A B et dans un rapport plus considérable entre A et G, ce qui compense, et au delà, l'absorption par la lame A A, en sorte que le potentiel de cette lame peut varier depuis le potentiel de B (rayons de pouvoir pénétrant nul) Jusqu'à celui de G ou à peu près, ce qui permet d'employer un électromètre moins sensible. L'emploi des rayons secondaires est d'autant plus avantageux que leur émission croit avec le pouvoir pénétrant des rayons incidents et le résultat est le même que si le radiochroïsme du filtre était exagéré.

La propriété fondamentale de l'appareil n'est d'ailleurs pas atteinte par cette modification, attendu que l'émission des rayons secondaires est toujours, dans chaque compartiment, proportionnelle à l'intensité des rayons primaires et ne fait qu'augmenter dans un certain rapport leur pouvoir ionisant. Si par exemple les rayons incidents sont infiniment mous^ ils n'arriveront pas dans la chambre A G et l'ionisation y sera nulle, que la lame G soit en argent ou en aluminium.

On pourrait graduer l'instrument en pouvoirs pénébants vrais (coefficient caractéristique de l'exponentielle d'absorption). Mais ces indications se rapporteraient nécessairement à un métal type choisi arbitrairement; cela équivaudrait à étalonner un spectre d'après l'absorption exercée par un certain verre coloré, et une pareille graduation serait sans intérêt scientifique. En attendant que l'on possède un caractère intrinsèque permettant de définir une espèce de rayons X comme on définit une couleur par sa longueur d'onde, j'ai adopté la graduation très pratique du radiochromomètre Benoist.