INTRODUCTION

L’arc électrique entre électrodes de carbone constitue une source de lumière dont les principales caractéristiques sont la haute brillance, la grande puissance possible et la richesse de son spectre, très voisin de celui de la lumière solaire.

Les électrodes couramment utilisées donnent des brillances qui s’étagent, suivant le type et l’intensité électrique, entre 12 000 et 120 000 sb; leur surface d'émission peut atteindre plusieurs centimètres carrés et la puissance mise en œuvre s’élève dans certains cas à 100 KW.

Depuis que l’arc électrique entre charbons a été abandonné pour l'éclairage urbain, c’est surtout sa haute brillance qui fait apprécier cette source.

Le seul générateur de lumière dont la brillance soit du même ordre de grandeur est la lampe à vapeur de mercure à haute pression. Philips a réalisé une lampe de ce type qui a une brillance maximum de 57 000 sb[1].

Corron [85] signale des brillances de 122 000 et 180 000 sb obtenues avec des lampes expérimentales.

Un rapport des Commissions alliées mentionne un projecteur allemand de à kW, comportant une lampe à vapeur de mercure dont la brillance atteint 72 000 sb. Il ne semble cependant pas que ces réalisations réunissent toutes les qualités requises pour concurrencer sérieusement l’arc entre électrodes de carbone. Celui-ci, qui se prête particulièrement à la projection de la lumière, reste la source à peu près exclusivement utilisée dans les projecteurs cinématographiques, militaires ou marins.

Un gros progrès a été fait il y a une trentaine d’années à la suite de la découverte de l'Allemand Beck. En minéralisant fortement l’anode avec des sels de terres rares, on put accroître la densité de courant en maintenant un régime électrique stable. La brillance, alors limitée aux environs de 15 000 sb, put être portée à des valeurs de 50 000 à 120 000 sb. C’est cette forme particulière de l'arc, dit arc intensif, qui fait l’objet de mon étude. |

Les recherches que j’ai effectuées dans les laboratoires de la Compagnie Lorraine de Charbons pour l'électricité, puis de la Société Le Carbone-Lorraine avaient pour objet le perfectionnement des charbons intensifs. Leur sens général était d'obtenir une brillance de plus en plus élevée, une lumière stable de composition spectrale adaptée aux différentes applications, au prix d’une consommation d'énergie et de matières aussi réduite que possible.

Au cours de mes recherches, j’ai été amené à établir des lois régissant l'influence de différents facteurs, dont la connaissance constitue des faits nouveaux. En particulier, les hautes brillances n’avaient été obtenues en régime stable qu'avec des anodes minéralisées avec des sels de terres rares. Or, j’ai pu obtenir, avec des électrodes de compositions originales exemptes de terres rares, un effet BEcx spontané et stable. Je rapporterai au cours de mon exposé d’autres perfectionnements plus ou moins importants que j'ai réalisés, dans la mesure où ils concourent à l’explication du mécanisme de l’arc intensif.

Les appareils originaux mis au point sous mon impulsion pour l’étude de l’arc seront décrits. Parmi les recherches, certaines me sont personnelles, d’autres ont été faites en commun avec mes collaborateurs.

Je citerai d'autre part les résultats obtenus dans mon laboratoire par certains de mes collaborateurs ou en équipe, lorsqu'ils seront utiles à l’explication des phénomènes étudiés, au même titre que je mentionnerai les documents publiés par d’autres.

La bibliographie de langue française étant ancienne et insuffisante, je crois utile, avant d'entrer dans le vif du sujet, de rappeler non seulement l'essentiel de ce qui est connu de l’arc intensif, mais aussi de l’arc classique entre charbons. La connaissance de ce dernier est en effet une base indispensable à l’étude de l’arc intensif. Ce rappel me permettra de classer les différents types d’arcs et de bien situer la question sur laquelle la littérature existante est en effet souvent confuse.