RAT TN

anneau de garde

ie en caoutchouc

Al omm

Ggoujons Joint en caoutchouc

Fig. 2. — Coupe de la chambre d’ionisation.

central isolé d’une part et, d'autre part, la paroi de la chambre d’ionisation (Ci), l'anneau de garde (C,), l'électromètre (parois et couteaux) :

() La mise au sol de ce conducteur isolé est obtenue par une petite tige mue par une commande souple (déclencheur photographique). Cette tige vient au contact de la paroi extérieure du godet de mercure. Pour éviter l'effet des forces électromotrices de contact, nous avons recouvert l'uné et l’autre pièces d’une feuille d'aluminium,

(C:). Par plusieurs méthodes nous avons comparé ces grandeurs à une capacité-étalon de valeur l — 30 cm.

19 Méthodes purement électrostatiques. Mesure de la capacité totale C.— Dans l'état d'utilisation normale de l'appareil, l’électrode isolée n’est pas accessible. Nous avons pu tourner cette difficulté par le procédé suivant : l’électromètre (dont les couteaux sont sous tension) et la chambre étant séparés, leurs électrodes isolées sont chargées à environ 60 volts par rapport à leurs parois reliées au sol. Puis l'appareil est remonté et le potentiel commun V est mesuré par la

Electrométre

Capacité étalon(T)

Voltmétre

Chambre d'ionisation

Fig. 3. — Schéma du dispositif pour la mesure de la capacité de la chambre.

déviation du fil de l’électromètre (celui-ci a été préalablement étalonné et, pour éviter des variations dans les conditions mécaniques, il est dans l’état de tension maximum permise par le dispositif de réglage). L'appareil est démonté de nouveau et les électrodes isolées sont reliées l’une et l’autre à l’armature interne du condensateurétalon initialement déchargé (fig. 3). Le fil de liaison est guidé par une petite potence P en picéine, soudée à lui. Enfin, le potentiel du conducteur ainsi formé, dont fait partie l’électromètre, est ramené à zéro par une variation convenable v du potentiel de l’armature externe. La charge initiale CV s'est entièrement transportée par influence dans le conducteur-étalon ; elle vaut donc lo. La valeur de C tirée de cette série d'expériences est 5,00 cm.

12 J. MARTELLY

D'autres mesures ont été faites sur l'appareil légèrement modifié : l'électromètre et la chambre séparés par un intervalle de 2,5 cm., à travers lequel on peut atteindre les électrodes isolées, celles-ci réunies par un fil fin. La capacité (soit C') en est augmentée d’une quantité inférieure aux erreurs d'expérience. En effet elle a été mesurée de deux manières :

a) par la méthode précédemment décrite, consistant à lui communiquer une charge C'V et à faire passer une charge par influence dans l’armature interne du condensateur-étalon; le résultat fut C'=—=5,04 cm. ;

b) Par des méthodes d’égalisation de potentiel entre C'et la capacité T’ du condensateur-étalon muni d’un fil de liaison. Dans l’état initial, l’une d'elles est seule chargée. Une fois mises en contact elles se répartissent cette charge et, de la variation de potentiel on peut déduire le rapport des capacités. Mais la disproportion entre C' et T” rend la méthode peu sensible. Nous avons augmenté la précision par des échanges répétés de charges électriques selon l’un des deux procédés suivants :

«) La capacité C”, initialement au potentiel zéro, est mise en contact un court instant avec la capacité F' (6 fois plus grande) chargée au potentiel V. Elle est ensuite déchargée et mise de nouveau en contact avec [”, et ainsi de suite. Les potentiels successifs d’égalisation sont :

| RP LUE | w, —Ÿ er) vyie=Ÿ\ 1 — CN 2 — GER e n — Ce DATE AS 4 I É ‘ La précision sur gr = loge est croissante avec n, du

moins pour les premiers termes. En pratique, la mesure est faite après la 5° ou la 6° touche. V, est alors environ moitié de V. Nous avons vérifié que les valeurs successives de V, (connues par l’électromètre) sont en progression géométrique. Des mesures d'étalonnage permettent de tenir compte de la capacité du fil de liaison et du coefficient d'influence entre l'électrode isolée du condensateur-étalon et son anneau de garde. Nous en avons déduit pour la capacité de référence [” la valeur 37,9 cm.

5) La capacité l'est initialement au potentiel zéro. Elle est mise en contact n fois successivement avec la capacité C', préalablement chargée chaque fois au potentiel V. Les potentiels successifs d’'égalisation sont :

ne ee

Du potentiel final on peut encore déduire . Ces deux séries d'expé-

riences ont donné C'— 4,96 cm.

On peut donc dire que les valeurs de C/ et de C se confondent à la précision des mesures, limitée principalement par les erreurs sur les potentiels lus sur la graduation de l’électromètre. La valeur commune est 5,00 cm.

Mesure de la capacité de l’électromètre C, (la chambre étant enlevée).

Basée sur le même principe que la précédente, elle a fourni (Cr Men :

Mesure de la capacité de la chambre d'ionisalion. — Nous avons pu employer ici la méthode classique de zéro : l'électrode isolée de la chambre est réunie à celle du condensateur-étalon et au fil de l’électromètre. Au moyen d’un dispositif potentiométrique, on applique simultanément de brusques variations de potentiel de signes contraires aux armatures extérieures du condensateur-étalon et de la chambre. On effectue le réglage de telle sorte que le potentiel de l’électrode isolée n’en soit pas modifié : le fil de l’électromètre reste au zéro. Le rapport des coefficients d’influence de ces armatures est alors égal au rapport des variations de potentiel connues par des résistances-étalon. Cette méthode appliquée à la chambre a donné :

a) l'anneau de garde étant au sol : C; — 1,42 cm.

b) l'anneau de nn étant relié à la paroi : C; + é— 2,69 cm.

2° Mélhodes utilisant le courant d'ionisation produit par une source radioactive élalon dans une position déterminée. — KÆlles consistent à mesurer ce même courant par trois méthodes différentes :

a) Par une méthode de compensation utilisant le condensateurétalon de capacité l —30 cm. L’électromètre et la chambre sont séparés, leurs électrodes isolées sont reliées entre elles ainsi qu'à l’armature intérieure du condensateur-étalon selon le schéma de la figure 3. Les charges apportées par le courant d’ionisation pendant un temps T sont compensées par une variation V du potentiel de l'armature extérieure, l'intensité est donc l'V/T.

b) Par une deuxième méthode de compensation, qui utilise le coefficient d'influence C; entre l’électrode isolée et la paroi de la chambre elle-même (fig. 4) : le fil de l’électromètre est maintenu au zéro par une variation U du potentiel de la paroi de la chambre, qui compense l'apport des charges collectées pendant un temps 7, le courant s'exprime par C;U/r. Comme le montre l'étude des pertes (cf. paragraphe III et notamment la figure 5), cette variation d’une vingtaine de volts au plus, subie par le potentiel de la chambre qui est de 4oo volts au moins, n’a aucune influence décelable sur le courant recueilli, La variation du potentiel de la chambre est obtenue

i4 J. MARTEËLY

par un dispositif potentiométrique placé en série avec les batteries de polarisation.

Cette méthode a l'avantage de ne nécessiter aucun organe supplémentaire et d’être utilisable avec l'appareil normalement monté comme nous l'avons décrit. Elle a été employée dans plusieurs autres expériences.

c) Par la vitesse de déviation du fil. Le courant produit en

"UE Fe = l Ê AE So —* D (l F, © D TA Ca 7 S { | È ! Sn | S | sa “J è dE, Med + ê EE =: Le) Tr | | : | } l B.Èe [ + Fig. 4. — Schéma de la méthode de compensation par variation

du potentiel de la chambre.

{ secondes une élévation v du potentiel de l’électrode isolée connue par l’étalonnage de l’électromètre, l’intensité est C,}Jé.

En égalant les expressions de l'intensité on déduit C; des expériences (a) et (b) et C des expériences (a) et (c). Les résultats sont : C—5,02 cm. et C;— 1,44 cm., en accord, à la précision des expériences, avec les mesures décrites dans le paragraphe 1er. Les valeurs adoptées dans l’ensemble sont :

G—=5/00/cm:

C3 cm

3. Etude des pertes par recombinaison d’ions. — Dans des conditions déterminées d'irradiation, le courant recueilli dans une chambre d’ionisation croît en fonction du potentiel appliqué V et tend vers une limite 5, qui correspond à la capture de tous les ions produits (nous supposons toutefois que les potentiels restent faibles par rapport au potentiel explosif). Le défaut de saturation peut s'exprimer par la fraction d'intensité perdue à —(3,—5)/3,. Il décroît avec V et croît avec $,. J. Surugue (13) a constaté que à pouvait être représenté dans un large domaine par l'expression à — A/V et que le coefficient À, évidemment décroissant avec 5,5, tend vers une limite finie

j à DÉ LA VALIDITÉ DE LA LOI EN 1/V POUR LE VANADIUM 15

lorsque 3, tend vers zéro. Nous avons retrouvé nous-mêmes ces résultats. Ainsi le graphique de la figure 5, relatif à la source de rayons y donnant un 3, voisin de 0,007 u. e. s., montre que 3 est fonction linéaire de 1/V entre 80 et 430 volts. Nous avons fait de nombreuses mesures de la grandeur A à différentes intensités, jusqu’au mouvement propre (2.107 u. e. s.). Sa valeur limite inférieure est 4 volts.

DUésx 104

ET: \ s 52 \ 50 \

22 400 200 160 80 50 AQ volts :