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température lorsque l'effet BEcx a lieu. L'évolution du spectre, l'apparition de nouvelles raies, le bleuissement de la lumière, indiquent des états d’excitation plus élevés qui vont de pair avec un accroissement de température.

Cratère. — Il existe une relation entre l'intensité, le diamètre et la profondeur du cratère (voir fig. 33). Comme la brillance croît en même temps que l'intensité, il y a une relation apparente entre la brillance et la profondeur du cratère. D’autre part, au seuil de l'apparition de l'effet BECK, on peut avoir pour une même intensité le régime, intensif avec cratère et brillance élevée, ou le régime non intensif sans cratère avec

Znlensile en ampères Fig. 33. — Évolution du cratère avec l'intensité.

Charbons Orlux : + 553 13,6 mm (mèche dure); — 555 D r1 mm. Angle 45°. Longueur d’arc 23 mm.

brillance basse. Enfin lorsque la paroi du cratère est fissurée, la brillance et la tension passent par un maximum lorsque la fente se trouve à la partie inférieure, et par un minimum lorsqu'elle se trouve à la partie supérieure : on voit alors les vapeurs anodiques s’échapper par la fente vers le haut. Le phénomène est très net avec un charbon tournant. Dans une étude récente, KARIAKIN [66 bis] montre la corrélation entre l’évolution du cratère et l’effet intensif.

Je citerai un exemple montrant la relation entre la brillance et la profondeur du cratère, Un charbon de 16 mm, ayant une mèche dure de 8 mm fortement minéralisée en terres cériques, est reconstitué à partir d’une écorce vierge coupée d’équerre et de la mèche dure ayant subi le régime de l'arc.

En appliquant au charbon ainsi formé 200 A/8o V, la brillance passe successivement de 45 000 à 116 000 sb au fur et à mesure que le charbon s’effile et que le cratère s’approfondit.

Ces faits étayent l’opinion souvent émise, à savoir que l’existence du cratère est nécessaire à l’obtention d’une haute brillance. En fait, c’est une question de température des vapeurs minérales. Il est certain que le cratère les canalise et les protège

contre le refroidissement, mais il suffit de concentrer suffisamment d’énergie pour obtenir de très hautes brillances. Voici trois exemples :

19 Le charbon que j'ai cité ci-dessus donne à 150 A/75 V une brillance maximum de 65 000 sb. Si l’on soumet sa mèche dure seule au même régime, on obtient une brillance de 97 000 sb, et il n’existe alors aucun cratère.

20 GUILLERY et Zizr, d’après FINKELNBURG [88] ont mesuré 130000 sb (sans doute HEFNER) sur des vapeurs anodiques.

3° Le charbon de 1000 À, enfin, de section 20 X 28 dont la mèche a pour dimensions 18 X 26, se conduit pratiquement comme un charbon homogène minéralisé [88].

Le cratère profond semble donc bien jouer uniquement un rôle de protecteur contre le refroidissement des vapeurs anodiques. Quel est le mécanisme de la formation de ce cratère profond? On dit souvent que la mèche brûle ou s’use plus vite que l’écorce. En fait, sauf aux densités de courant exagérées, il n’y a pas de solution de continuité

Fig. 33 bis. — Coupe d’un cratère % 9 mm à 75 A.

entre l’écorce et la mèche (voir fig. 33 bis). Je suppose que le cratère se forme, en gros, de la même façon que pour un charbon non minéralisé, avec cependant une tendance de la mèche à se vaporiser plus vite avant que le régime soit atteint, puisque le carbone, son constituant le plus réfractaire, s’y trouve à un taux réduit. On peut supposer aussi que par suite de la présence de vapeurs ionisables, il y a une concentration du courant sur la mèche, et que l’énergie y est localisée à plus grande densité que sur les parois du cratère.

En projetant l’image du cratère, la tranche de la mèche apparaît plus blanche et plus brillante que celle de l’écorce, mais cela est dû à la brillance des vapeurs qui s’en échappent. Lorsqu'on augmente la densité de courant, on voit ces vapeurs envahir le cratère et masquer de plus en plus l’écorce. L’observateur a l'impression d’un creuset chauffé, par le fond duquel pénétreraient des vapeurs brillantes.

Vapeurs anodiques. — Les vapeurs sortent du cratère en quantité et avec une force d'autant plus grande que l'intensité est plus élevée. Elles semblent repousser de plus en plus la partie cathodique de l’arc jusqu’à la perturber aux fortes densités de courant. La brillance semble bien croître avec leur volume apparent. Si l’on suppose que le fond du cratère reste à la température de sublimation du carbone, donc conserve la même brillance, ce sont les vapeurs anodiques qui fournissent de plus en plus de lumière. M. PERRIN avait essayé de relier la brillance du cratère à l’épaisseur de ces vapeurs. Ayant mesuré pour plusieurs intensités leur brillance dans l’axe juste au-dessus du cra-

l © THÈSE J, PARISOT. 9

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tère, il l'avait rapportée à leur épaisseur mesurée latéralement, et avait obtenu une constance remarquable. |

Épaisseur Brillance

Intensité de la flamme Brillance fps me

(A). (mm ). (sb). d'épaisseur }.

( Écorce 1632 ® 16 160 24,5 16 800 6 720 | Mèche 101 ® 9 180 3 20 200 6 740 { Écorce 1795 ® 16 l 190 1,9 12 900 6 780 | Mèche 101 ® 10 200 3,0 21 400 6 590

(Ces écorces sont composées en majeure partie de coke. Les mèches ont 5o % de minéralisation de terres cériques, fluorure et oxyde.)

Le calcul de la distribution de la brillance sur le cratère à partir de la valeur trouvée par millimètre d'épaisseur, de l'épaisseur du bulbe de vapeurs situé devant l’anode, et d’une valeur hypothétique de la brillance du cratère a conduit à des résultats généralement inférieurs aux valeurs réelles. L'écart était d'autant plus grand que la densité de courant, donc le volume de la flamme, était plus élevé.

Il n’est donc pas établi que l'accroissement de brillance soit dû à l’augmentation du volume du bulbe de vapeurs anodiques se trouvant devant l’anode. Le bleuissement de la lumière émise par ces dernières lorsqu'on augmente l’intensité (FINKELNBURG- SCHLUGE [47]) indique une augmentation de température dont l'accroissement de brillance et l’augmentation du volume de vapeurs sont des conséquences qui peuvent être indépendantes entre elles.

J’ai essayé de gonfler artificiellement le jet de vapeurs anodiques en soufflant un gaz dans le fond du cratère, et ai pu faire les constatations suivantes :

Existence d'une pression dans le cratère. — Un charbon de ® 13,6 était muni d’une mèche dure de 7 mm de diamètre minéralisée aux terres cériques, dans laquelle on avait ménagé un canal de 3,5 mm. Le pied du charbon était relié à un manomètre. Dès l'allumage de l'arc, le manomètre accusait une pression qui croissait avec l’intensité :

125 A/60 V, pression 1,5 mm d’eau

160 A/60 V, pression 3,5 mm d’eau

Par l'observation du cratère dans l’axe, on percevait le canal de la mèche voilé par des vapeurs brillantes. La brillance d’un point de la mèche était 37 500 sb au lieu de 4o 000 pour une mèche non trouée, c’est-à-dire très voisine.

Soufflage dans le cratère. — J’introduisais du gaz carbonique dans le cratère au moyen du canal ménagé dans la mèche dure minéralisée. La pression du gaz, à l’entrée du charbon de 5o mm de longueur était de ro mm d’eau. Dès que le soufflage avait lieu, la brillance passait de 44 000 à 48 500 sb pendant 3 ou 4 mn, puis le canal s’étant agrandi par combustion près du cratère, l'essai devait être interrompu. Pendant le soufilage, le volume de vapeurs, observé latéralement, augmentait comme si l’on avait accru la densité de courant. En portant la pression à 300 mm d’eau, la projection des vapeurs était violente et bruyante, mais l’arc ne s'éteignait pas.