RÉSUMÉ GÉNÉRAL

L’arc électrique entre électrodes de carbone constitue une source de lumière dont les principales caractéristiques sont une brillance élevée, un rayonnement de composition spectrale voisin de celui de la lumière solaire, et Ja possibilité de mettre en jeu de fortes puissances. Un gros progrès a été fait il y a une trentaine d’années à la suite de la découverte de Beck. Grâce à une forte minéralisation de l’anode en sels de terres rares on put alors augmenter la densité de courant dans l’anode et obtenir en régime stable des brillances trois à six fois celle du charbon pur.

C’est cette forme particulière, dite arc intensif, qui fait l’objet de mon étude.

La bibliographie de langue française est ancienne ou insuffisante. J’ai donc estimé préférable de rappeler les travaux antérieurs, afin de bien situer mes apports. Mes recherches, poursuivies depuis 1927, sont restées inédites. La plupart ont été effectuées en commun avec mes collaborateurs, certaines me sont personnelles, parmi lesquelles la réalisation d’électrodes nouvelles pour arcs intensifs, exemptes de terres rares, et donnant cependant lieu à un effet Beck spontané et stable (cinquième Chapitre).

Le premier Chapitre est une introduction générale. Après les définitions, je passe en revue les connaissances sur l’arc électrique entre baguettes de carbone plus ou moins minéralisées. La minéralisation de l’anode, la densité de courant dans cette dernière, permettent de passer de l’arc au carbone à l’arc à flamme éclairante intensif ou non. Je décris sommairement les différents types d’arc que je considère comme caractéristiques, afin de bien situer la question. La littérature existante sur ces sujets est en effet peu précise.

Mon but principal étant de réaliser des électrodes pour l'éclairage, j’insiste dès le Chapitre IT, sur les moyens de mesures et d’analyses de la lumière émise par l’arc intensif. Des dispositifs enregistreurs de la lumière et de la brillance ont été réalisés sous mon ‘ impulsion. Les méthodes ainsi mises au point, et pour certaines d’entre elles en liaison confiante et efficace avec des laboratoires d'État, ont été adoptées officiellement par nos administrations.

La nécessité de connaître la distribution de l’énergie lumineuse en fonction de la longueur d’onde se faisait fortement sentir depuis l’apparition du film en couleur. Le problème reçut une solution satisfaisante avec la construction d’un spectrophotomètre à fonctionnement automatique, inscrivant la courbe d'intensité énergétique sur un diagramme photographique, dont les abscisses sont proportionnelles aux longueurs d'ondes. Toutes les corrections sont réalisées automatiquement par l'appareil qui est simple, robuste et véritablement industriel.

Le mécanisme physique de l’arc intensif était mal connu; certaines assertions publiées à l'étranger se sont révélées inexactes. J’ai donc entrepris cette étude en séparant avec soin les effets anodiques et cathodiques. L’arc s’amorce sur une zone chaude et émissive

de la pointe négative; en accroissant peu à peu l'intensité du courant, la flamme cathodique se contracte dès qu’on dépasse 80 À, quels que soient les types d’arcs et d’électrodes. J’ai découvert qu'on peut provoquer à volonté cette contraction à des intensités de courant voisines de /o À, en dirigeant des courants gazeux convenables par rapport à l'arc.

Le fonctionnement régulier de l’arc intensif est souvent perturbé par des dépôts de carbures des métaux cériques sur la pointe cathodique. J’ai mis au point un procédé pour empêcher ou limiter ces dépôts de façon à maintenir la stabilité de l'arc.

Mes études m'ont amené à voir dans l’arc intensif un phénomène presque exclusivement anodique. Cette conclusion simple a nécessité de longues recherches, résumées au Chapitre IV, et relatives aux facteurs internes et externes. J’ai montré que la brillance élevée du cratère anodique ne dépend pas de la profondeur de ce cratère mais seulement de la densité locale d'énergie; de même, la formation de carbures des métaux cériques n’est pas la cause de la lumière intense émise, ceci en contradiction avec la théorie de BASSETT.

J'en donne une preuve particulière au Chapitre V. Dès 1934, j'avais constaté la possibilité de réaliser des anodes à effet Beck stable et spontané, en les minéralisant avec divers éléments, dont certains incapables de se carburer, le cuivre par exemple. Des anodes minéralisées avec des métaux de transition tel que le fer, en associant ces métaux à des quantités réduites de terres rares, avaient été essayées avec succès et protégées par des brevets.

Grâce à ces recherches, notre pays privé de tous approvisionnements en terres cériques pendant l'occupation, a pu employer des anodes fonctionnant de façon stable et efficace, dont plusieurs millions ont été alors fabriquées et utilisées. J'ai encore établi le rôle important, mais ignoré, de la conductibilité calorifique radiale des anodes. Avec certains minéralisants, on obtient ou non l'effet BECK sous un même régime d’arc, suivant que l'écorce en carbone de ces anodes est thermiquement plus ou moins isolante.

J’ai pensé aussi que l'étude spectrale de l’arc intensif faciliterait la compréhension de son mécanisme. Le Chapitre VI est donc réservé au rayonnement émis. Les enregistrements spectrophotométriques obtenus avec l’appareil décrit dans le Chapitre II montrent avec netteté l’évolution de la courbe d’énergie quand on passe de l’arc ordinaire à l’arc intensif. Il n’y a pas accroissement proportionnel de toutes les radiations. et l’arc intensif est caractérisé par une émission très forte des molécules C2 présentes dans les gaz de l’arc. Ces radiations accompagnent l'effet Becx, quelle que soit la minéralisation de l’anode; elles constituent une fraction très importante de l’énergie rayonnante localisée dans la partie bleu vert du spectre.

Le problème de la température de l’arc est lié de façon plus ou moins étroite à l’étude spectrale; toutefois, son intérêt technique est moindre. J’ai estimé que l'importance des travaux étrangers justifiait un résumé de ce sujet (Chap. VID).

Enfin, j'ai esquissé de façon sommaire, le difficile sujet du mécanisme physico-chimique de l'effet Becx. Mon opinion résulte du rapprochement des principaux travaux étrangers et de mes très nombreuses observations personnelles. Plus heureux que beaucoup de mes prédécesseurs, j'ai pu examiner des arcs intensifs dans des conditions physico-chimiques très diverses, et dans bien des cas, nouvelles. Je ne me suis cependant pas permis de conclure de façon catégorique: lés recherches se poursuivent avec de nouveaux moyens.