CHAPITRE IV

Conséquences de la distribution des potentiels.

De cette distribution résultent deux conséquences importantes : un effet rectifiant et l'émission d’un rayonnement complexe.

Effet de soupape. — Un système possède « l’effet de soupape » ou un « pouvoir rectificateur » lorsqu'il se laisse traverser par le courant électrique plus facilement dans un sens que dans le sens opposé.

Nous avons déjà signalé l’anisotropie électrique de la craie, notamment en courant limite ; cependant, le rapport des intensités limites pour deux sens opposés est assez voisin de l’unité dans des mesures consécutives, et cette seule propriété ne saurait produire une rectifica-

tion notable d’un courant alternatif.

Chute de tension cathodique. — Elle produit dans une couche très

mince une barrière de potentiel ; on peut caractériser cette couche par une résistance de contact r et une capacité C.

Reprenons le schéma habituellement proposé pour les semi- -conduc-

OS

teurs (15), déjà utilisé par Déchène (5), en l’adaptant au cas de la craie qui ne présente une barrière de potentiel que du côté cathodique (fig. 19). En désignant par R la résistance propre du semi-conducteur, eten supposant constantes les grandeurs R, 7, C, on trouve (5) pour l’impédance du semi-conducteur :

ge —(R + ri + RiCr? , 1 + Cru?

Les remarques suivantes permettent d'utiliser le schéma 19 comme modèle de contact rectifiant d’après B. Serin (16).

Dans le cas du courant direct, c’est-à-dire de sens tel que l’électrode adjacente à la couche double soit cathode, la densité initiale du courant est de l'ordre de 0,5 yA et décroît avec le temps ; on peut dire que dans ce cas la résistance de contact r est grande et va en croissant ; l’impédance de la craie est alors sensiblement Z = R + 1/Cw.

Pour le sens opposé, le courant d’inversion a une densité double ou triple de la précédente et considérablement plus grande que le courant limite direct ; de plus il croît rapidement vers un maximum ; la résistance de contact r, plus petite que dans le cas précédent, est de plus décroissante; si on la consi-

Fig. 19. dère comme très petite, l’impédance du semi-conducteur devient : Z—R.

Dans ces conditions, l'effet rectifiant apparaît clairement. On peut évidemment l’accroître en faisant intervenir l’anisotropie électrique de la craie par une orientation convenable entre les électrodes.

Expériences. — Les électrodes sont deux lames de nickel identiques. Pour créer la dissymétrie nécessaire à l'effet rectifiant, le dispositif est préalablement soumis à une tension continue de 300 volts qui crée un courant de valeur initiale 33 A et qui atteint sa valeur limite 2,1 uA en lL heures.

La craie est alors soumise à une tension alternative de 300 volts, 5o périodes. Le galvanomètre décèle un courant continu, de sens inverse du courant polarisant précédent et d'intensité 0,33 wA, soit 16/100 du courant limite précédent.

L'effet valve existe bien, mais l'intensité du courant redressé EE nue avec le temps en raison de la diffusion des charges qui formaient la barrière de potentiel cathodique. Après 20 minutes, l'intensité du courant redressé a diminué de moitié. Cependant, l'effet rectifiant ne disparaît pas complètement : des échantillons donnent encore un très faible courant redressé après plusieurs mois de repos.

Si on place en redresseur sur le circuit alternatif un parallélépipède

de craie n'ayant jamais subi l’action d'un courant, suivant la paire de faces au contact des électrodes, l’effet rectifiant est nul ou bien très faible ; c’est l’anisotropie électrique qui peut être mise en cause.

Etude à l’oscillographe cathodique. — La figure 20a reproduit les oscillogrammes des variations de la tension aux bornes d’une résistance de 20000 ohms. L’oscillogramme 1 est celui d’un courant alternatif de fréquence 50, fourni sous 300 volts par le secondaire d’un transformateur. On observe la symétrie des deux alternances du courant d’alimentation.

En intercalant dans le circuit précédent la craie polarisée, on obtient loscillogramme I], avec une plus grande amplification. Dans ce dernier la symétrie n’est pas conservée, la déformation est nette au voisinage

; courant de polarisation

—"#« ., courant redresse D—>

Re À B— redresse | redresse

pornte P

(&) Oscillogrammes (b)S$ens des courants redressés

Fig. 20%

des maximums de tension. Cette altération s’atténue avec le temps, à mesure que s’efface l’effet rectifiant.

Emploi d'électrodes dissymétriques. — On fait circuler le courant entre une électrode et une pointe P au contact de la craie (fig. 20b). Lorsque l’on a créé la barrière cathodique de potentiel, l'expérience décèle un faible courant redressé entre pointe-anode et un plus faible encore entre pointe-cathode. Cet écart doit être un effet de la barrière de potentiel cathodique. Dans les deux cas, c'est lorsque la pointe est au potentiel le plus élevé que la résistance du semi-conducteur est moindre (fig. 20b).

Lorsque le courant redressé cathode-anode est de 0,33 {.A sous la tension alternative de 300 volts, il est dans les mêmes conditions de l’ordre de 0,01 {A entre pointe-cathode et de 0,02 jLA entre pointe-anode.

Une craie non préalablement polarisée donne aussi un courant

redressé entre pointe et plaque. .

En résumé, les conditions de dissymétrie étant réalisées, soit par la

4o PIERRE VIDAL

forme des électrodes, soit par polarisation de la craie, l’expérience met en évidence l'effet de soupape.

Emission d’un rayonnement. — L’importante chute de potentiel cathodique dans la craie laisse prévoir d’après les travaux de M. G. Reboul (2) l'émission d’un rayonnement ionisant l’air au voisinage de la cathode constituée par une grille.

Dans des essais préliminaires, la craie est placée dans une boîte d’ébonite dont le fond est une fine grille de laiton qui sert de cathode ; l’anode est une lame de laiton appliquée contre le semi-conducteur par une tige filetée en ébonite La cathode est mise en face du plateau d’un électroscope préalablement chargé. Le semi-conducteur étant traversé par le courant électrique, l’électroscope se décharge avec une vitesse très rapidement croissante quand la distance cathode-plateau diminue. La grande influence de la distance précédente sur la décharge de l'électroscope fait penser qu'à l’action ionisante du rayonnement très absorbable émis doit s’ajouter l’action de particules chargées qui seraient émises à travers la grille cathodique.

Mesures électrométriques. Dispositif expérimental. — Schéma fig. 21.

Dans la chambre d’ionisation l’électrode collectrice E à anneau de

Fig. 21

garde est isolée pär trois cales d’ambre ; elle est reliée à l’une des paires de quadrants d’un électromètre à long fil, Ch. Beaudoin. La connexion est courte et protégée électrostatiquement.

Le plateau A (anode) est isolé de la chambre d’ionisation par un bloc d’ébonite solidaire d’une vis millimétrique qui permet des déplacements verticaux ; ce plateau supporte la craie et sert d’anode. La cathode est une grille très fine en laiton soudée à un cadre de même nature qui porte des bouchons d’ébonite traversés par des tiges filetées permettant le serrage de la craie entre ses électrodes. Le champ extracteur entre la cathode C et le fond supérieur de la chambre d’ionisation est établi par une batterie d’accumulateurs de tension v', ordinairement de

PROPRIÉTÉS D'UN CARBONATE DE CALCIUM NATUREL 4x

— 80 volts. Pour certaines mesures on peut placer une grille supplémentaire G, reliée métalliquement à la cathode, à une distance connue de celle-ci.

Sont au sol les parois en laiton de Ja chambre d’ionisation et la seconde paire de quadrants de l’électromètre dont l'aiguille est maintenue au potentiel + 80 volts par la batterie v: La première paire de quadrants, reliée à l’électrode collectrice E, est aussi au sol en dehors des mesures, on peut l’isoler pendant les mesures grâce à l'interrupteur K commandé à distance par un électro-aimant.

L’intensité du courant reçu par l’électrode collectrice est mesurée par la vitesse de déplacement du spot sur une échelle placée à 2 m. du miroir concave solidaire de l’aiguille. L'expérience montre que le mouvement du spot est uniforme au cours des mesures pour des tensions V inférieures à un millier de volts. Une déviation de 1 mm. du spot correspond à 1,4.10—* coulombs.

Les électrodes placées dans la chambre d’ionisation et portées à des potentiels variés réagissent par influence. Lorsque l'aiguille est à —H 8 volts et pour un champ extracteur créé par une tension de Z 80 volts, le spot a une position d'équilibre stable pour toute tension V appliquée à la craie, jusqu’à 3000 volts, limite de mes vérifications.

Etude du rayonnement total. — Aucun écran n’est interposé entre la grille cathode Cet l’électrode collectrice E. L'émission de la cathode est constituée d’un rayonnement et de particules chargées (4). L'air ionisé laisse passer un courant Gharges négatives de C vers E, les charges transportées étant positives ou négatives suivant le sens du champ extracteur. L’intensité de ce courant dépend, à la fois, de la valeur du champ extracteur et de l'intensité du courant qui EM 0 traverse le semi-conducteur, en accord avec les conclusions de Déchène (7).

Intensité du rayonnement total en fonclion du champ Fig. 22.

extracteur. — Le courant qui traverse le semi-conducteur est constant; c’est le courant limite créé par une tension de 880 volts aux électrodes.

L’intensité du courant d’ionisation est mesurée en unités arbitraires (u. a.) correspondant au nombre de millimètres parcourus par le spot en une seconde. Les résultats obtenus sont résumés par la figure 22. La

Intensite

J(u.a) 100 charges positives

courbe ne présente pas de palier, il n'apparaît donc pas de courant de saturation.

L'ionisation de l'air par le rayonnement proprement dit doit engen drer autant de charges négatives que de positives. On voit que le courant fourni par les charges positives est plus important que celui donné par les charges négatives pour une même valeur absolue de la tension d'extraction ; lorsque cette tension est nulle, il y a émission de charges positives. Il est possible qu’en réalité la charge positive de la couche double cathodique puisse attirer à travers la grille des charges négatives extérieures créées dans son voisinage immédiat, d’où excès statistique des charges positives libres. j Intensité du rayonnement total en fonction de la tension appliquée au semi-conducteur.— La tension du champ extracteur est constante (80 volts), on fait croître la tension V entre les électrodes A et C

80! J/ua) î

: ! ; charges /x charges positivesl--), / negatives(—)

Fig. 23.

de la craie. Le courant reçu par l’électrode collectrice est mesuré avec la même unité arbitraire que précédemment. La figure 23 montre que pour des tensions V inférieures à 4oo volts le courant reçu par l’électromètre n’est pas mesurable (seuil). C’est au voisinage de cette tension que commence l'émission du rayonnement qui reste faible jusqu’à une tension de 600 volts, puis croît très rapidement avec la tension V appliquée à la craie. Si on rapproche ce résultat de la courbe intensité-tension dans le semi-conducteur (fig. 6), on voit que l’émission du rayonnement apparaît pour une tension de 300 à 4oo volts qui correspond à la concavité de la courbe : = f{V) à partir de laquelle l'intensité devient une fonction rapidement croissante de la tension ; une partie de l’éner-

gie électrique supplémentaire ainsi absorbée peut être transformée en énergie rayonnante. Le seuil de l'émission du rayonnement est donc lié à l'accroissement d'intensité du courant électrique qui se produit vers 300 à 4oo volts dans le semi-conducteur.

La figure 23 nous montre encore que le courant dû aux charges posiüves (trait pointillé, est toujours plus important que celui créé par le déplacement des charges négatives (trait plein) dans les mêmes conditions expérimentales.

Varialion de l'intensité du rayonnement total avec le temps. — J'utilise une cellule neuve, le champ extracteur est constant (cathode à -+ 80 volts), l'aiguille (— 80 volts) recueille les charges positives ; la tension V entre les électrodes est 560 volts.

lag J

(ua)

minutes

20 40 60 80 100 Fig. 24.

En désignant par l'intensité du courant reçu par l’électromètre, la courbe | de la figure 24 représente les variations de log 7 en fonction du temps (Jo —125 u.a.; 7, = 1,3 u.a. en 20 heures). Cette courbe a les mêmes caractéristiques que les courbes courant-temps dans le semiconducteur (fig. 4). Cette remarque fait ressortir la proportionnalité entre z et y déjà signalée par Déchène (4). o 7 a

Influence d'une interruplion de courant. — L'intensité de l’émission ayant atteint en 20 heures la valeur J, — 1,8 u: a., après 1 heure d'interruption, l'intensité est = 207 0.2 et décroft beaucoup plus rapidement que dans la première mesure, atteignant y — 1,6 u.a.en 10 minutes.

Après une longue interruption de 5 jours, la tension de 560 volts est appliquée à nouveau aux électrodes de la craie. On obtient alors la courbe II (fig. 24). L'intensité initiale d'émission est alors y,—20 u. à., bien inférieure à 7, de la première expérience. On remarque aussi que pendant les 10 premières minutes la pente de la courbe II est plus forte que celle de la courbe I et que cette dernière a une concavité moins accusée que la courbe IT. Si on les compare aux courbes correspondantes courant-temps (fig. 4, courbes IT et IT), on remarque l’analogie des courbures, ce qui confirme la relation entre l'intensité ; du courant et l'intensité jy du rayonnement.

E ffet d'une inversion. — Rappelons que la cathode seule donne lieu à l'émission d’un rayonnement. Après l’inversion, nous étudierons successivement le rayonnement résiduel de la nouvelle anode puis celui émis par la nouvelle cathode.

1) Anode. — Dès le début de l’inversion sous 560 volts, les charges positives donnent une intensité Jo— 10 u.a., mais celte émission décroît très rapidement et disparaît complètement en 5 minutes, vraisemblablement lorsque la chute de tension au voisinage de l’électrode a disparu, ce qui implique une corrélation entre les deux phénomènes.

En effet, en régime normal il n’y a pas de chute de tension anodique ni de rayonnement ; celui qui apparaît en début d’inversion doit donc être attribué au résidu de la chute de tension établie dans le régime antérieur et qui disparaît progressivement quand l’électrode devient anode. Cette chute ayant disparu il n’y a plus de rayonnement ; une nouvelle mesure faite 10 minutes plustard en montre bien l’inexistence.

2) Cathode. — Le régime limite étant à nouveau établi, une autre inversion sous 560 volts restitue l’électrode grille comme cathode. L’intensité initiale du rayonnementest déjà Jo, =—= 71 u. a., elle atteint en 1 minute le maximum y» — 125 u. a., décroît rapidement pendant une vingtaine de minutes, puis moins vite (courbe III, fig. 24). A rapprocher de la courbe If, fig. 5.

Longueur d’onde du rayonnement. — Principe. — J'ai utilisé une méthode d'absorption par le celluloïd. Soit 4 le coefficient d'absorption du celluloïd pour une radiation donnée, l’épaisseur traversée étant d, le faisceau incident d'intensité J, donne un faisceau transmis d’intensité J :

Si m est la masse par unité de surface du celluloïd de densité p, l’épais-

seur est d— m/9 d’où la valeur du coefficient d’absorption massique du celluloïd :

F. Holweck (17) a déterminé les coefficients d'absorption massique du celluloïd pour une région spectrale s'étendant des rayons X mous à l’ultra-violet de Se nn La détermination du rapport J,/J permet donc, inversement, d'utiliser la courbe d'Holweck à la détermination de la longueur d’onde moyenne du rayonnement émis par la cathode.

Préparation des écrans de celluloïd. — Holweck préparait les siens en évaporant sur le mercure une solution éthérée de celluloïd. J'ai employé le procédé indiqué par F. Perrier (18); sur une lame de verre très propre et bien horizontale j'ai répandu uniformément un volume connu (5,4 em‘) d’une solution de 0,5g. de celluloïd dans 100 g. d’un solvant constitué par un mélange à volumes égaux d’alcool éthylique et d’éther. Après évaporation du solvant, cette pellicule est séparée de son support de verre par immersion dans l’eau, puis est recueillie sur une grille support en laiton. Après séchage l’écran présente les couleurs des lames minces en larges plages jaune paille. Ces écrans ont une épaisseur uniforme, leur surface utile atteint 25 à 30 cm?, ils ont pour masse spécifique superficielle » -— 0,00027 g./cm?.

Dispositif expérimental (voir fig. 21). — La grille porte-écran G est à distance fixe (1 mm.) au-dessus de la cathode rayonnante C ; les deux sont reliées métalliquement. Entre l’anode A et la cathode C qui enserrent la craie sont appliquées des tensions V variables et connues ; le champ extracteur est créé par une tension fixe de 70 volts entre la cathode C et les parois de la chambre d’ionisation au sol.

Si l’anode, à l’intérieur de la chambre d’ionisation, est portée à un potentiel positif elle tend à dériver vers elle une partie des charges négatives engendrées par le rayonnement et qui devraient atteindre l’électrode collectrice de mesures ; il en résulte que le courant dû aux charges négatives est systématiquement trop faible et cela d'autant plus que la tension V est plus grande. L'expérience montre en effet que le courant dû aux charges négatives est plus faible que celui des charges positives dans les mêmes conditions (cf. fig. 23). Si l’électrode collectrice reçoit les charges positives, cette cause d'erreurs disparaît; c’est dans ces dernières conditions que j'ai mesuré les intensités des rayonnements incident et transmis. Seules interviennent les valeurs du rapport Ji/3, il suffit donc de faire les mesures en unités arbitraires (u. a.)

La grille qui supporte l'écran de celluloïd a un double rôle : d’une part, c’est un support matériel pour l’écran fragile, d'autre part, c'est un conducteur relié à la cathode qui évite l'accumulation de charges statiques dans le celluloïd.

Mesures et corrections. — Pour mesurer l'intensité transmise d, l’écran est en G au-dessus de la cathode ; pour tenir compte de l’absorption par la grille support d'écran, il hi mesurer l'intensité du rayonnement incident J, en plaçant en G, à la même distance de la cathode, une grille identique au support mais sans écran.

Cependant, surtout pour les tensions V élevées entre A et C, une ioni-

sation spontanée se produit dans la chambre. Je détermine l'intensité du courant qui en résulte en plaçant en G. à la place de la grille, une lame de plomb reliée à la cathode et qui absorbe tout le rayonnement. L’intensité résiduelle ainsi déterminée se retranche évidemment des valeurs brutes de J et J, pour en donner les valeurs correctes. Cette correction a une importance croissante avec la tension V appliquéeentre À etiC.

Dès que les tensions V précédentes atteignent 2 000 volts, le rayonnement incident devient si intense, ainsi que l'intensité du courant qu'il engendre, qu'il devient impossible de mesurer directement ce dernier en raison de la trop grande vitesse de déplacement du spot. Pour obvier

à cet inconvénient j'ai placé une

Cog H/o grille supplémentaire entre G et C; elle absorbe du rayonnement

incident une proportion fixe que

jai déterminée une fois pour tou-

/ tes ; il suffit alors de mesurer le

courant d’ionisation produit par la

fraction transmise du rayonne-

ment. J'ai déterminé le rapport de

k la fraction transmise à l'intensité du rayonnement incident total pour la tension V — 1 8go volts; l'intensité nette du courant créé par le rayonnement total était Jo — 178,9 u. a. et l'intensité réduite après interposition de la grille supplémentaire était J= 11,1 u. a., d’où le rapport de Fig. 25. réduction 178,9 : 11,1— 16,1. J’ai

admis que ce rapport est une con-

stante de l'appareil pourvu que la grille G et la grille supplémentaire conservent leurs positions respectives. De la mesure du courant réduit Ji j'ai pu ainsi déduire l'intensité du courant J, correspondant au rayonnement incident total pour les tensions supérieures à 2 000 volts.

Résultats. — Les différences de potentiel V, fournies par des batteries d’accumulateurs, s'étendent de 480 volts (seuil du rayonnement) à près de 4000 volts, valeur voisine de la tension limite d'isolement des bagues d’ébonite qui isolent les électrodes A et C de leurs boulons de serrage.

Tous les écrans utilisés ont même masse superficielle m, telle que

3 ÉgX 1,5 2 2,9 8

2,3/m — 9 200, d’où pour le coefficient d'absorption massique : LCL leg J = 9 200 +

Les valeurs numériques trouvées pour log u/o sont voisines de 4 et permettent l'emploi de la courbe d’Holweck.

Pourtant, une difficulté apparaît du fait que cette courbe a deux branches, ce qui donne deux valeurs de À pour une seule de w/9. Ces valeurs sont respectivement de l’ordre de 100 À et de 1 500 À. Ces dernières radiations appartiennent à la région de Schumann ; elles sont particulièrement absorbables et nous ne pouvons admettre qu’elles se propagent dans la chambre d’ionisation sous la pression atmosphérique, ce qui lève l'ambiguïté. Les radiations émises ont des longueurs d’onde de l'ordre de 100 À.

Les résultats obtenus sont réunis dans le tableau suivant ; dans la première partie les valeurs de J, résultent de mesures directes, tandis que dans la seconde partie les valeurs de J, sont déduites de mesures faites avec un rayonnement réduit par la grille supplémentaire, suivant le processus indiqué.

V J Jo À volts u. à. u. à. Jo/J u./p log u/e log À A

960 2 65,3 32,6 13 900 L,14 1,94 87 PASOJUL 2,70 030,5 14 300 L,16 1,96 QI 1 890 4,28 192 36 14 300 L,16 1,90 91 1 890 4,86 179 36,8 14 oo h,16 1,90 gt 2 360 4,9 309 62 16 500 L,22 1,98 96 2 84o 5,2 ho 84 17 700 h,24 2 100 3 290 5,7 530 98 18 100 h,25 2 100 3 700 6,9 64o 93 18 100 4,25 2 100

Les intensités des rayonnements incident et transmis, caractérisés par Ji et J, sont des fonctions croissantes de la tension V. Leur rapport J5/J, d’abord croissant avec V tend vers une limite voisine de go lorsque la tension appliquée dépasse 3 ovo volts environ ; il en résulte que la longueur d’onde moyenne des radiations émises par la cathode tend vers un maximum de l’ordre de 100 A lorsque la tension appliquée au semi-conducteur s'élève.

Discussion. — Les valeurs de ce tableau ne représentent qu'un ordre de grandeur pour trois raisons :

19 Le rayonnement émis est complexe, les valeurs obtenues ne représentent qu'une moyenne.

20 Les mesures sont difficiles en raison des variations de l’intensité du rayonnement avec le temps. Pour rendre comparables les valeurs de J, et J, chaque mesure de J avec écran de celluloïd a été encadrée par deux mesures de J, sans écran, l’une avant, l'autre après ; la valeur donnée à J, est la moyenne de ces deux mesures. J'ai fait deux

séries de mesures, l’une par tensions V croissantes, l’autre par valeurs décroissantes ; pour chaque valeur de V, celles de J et aussi de J, different un peu, mais leur rapport Jo/J conserve dans ces cou la même valeur aux erreurs d'expériences près.

30 La courbe d'Holweck est construite en coordonnées logarithmiques ; la portion qui nous intéresse est pratiquement un segment de droite à coefficient angulaire élevé, qui, pour des valeurs voisines de log /p, donne pratiquement pour les longueurs d'onde une même valeur de À.

En conclusion, les radiations émises par la cathode ont une longueur d’onde moyenne de l’ordre de 100 À, même pour des tensions élevées. M. G. Reboul (1) puis G. Déchène (4) avaient déjà observé que les cellules semi-conductrices ne permettaient pas d'obtenir des rayons X ordinaires.

Action photographique du rayonnement. — Le rayonnement produit par la cathode peut-il impressionner la plaque photographique ? La cathode étant une grille fine que le rayonnement peut franchir, nous avons fait les expériences suivantes.

Photographie directe. — La tension entre les électrodes étant 9400 volts, la plaque nue est appliquée directement contre la cathode par sa couche sensible. Des poses de durées décroissantes de 15 heures, 5 heures, puis 1 heure, ont pratiquement donné le même résultat. Sur les épreuves les mailles de la grille apparaissent très grosses ; les fils de la grille jouent le rôle d'écran, leur projection se détache en blanc sur le négatif. Dans la partie centrale du cliché, le contact grille-craie est médiocre et la plaque n’est pas impressionnée.

Si l’on intercale entre la cathode et la couche sensible une étroite bande de cellophane, la présence de cette dernière n'apparaît pas sur le cliché. Les radiations actives ont donc traversé la cellophane sans subir d'absorption appréciable ; or, la même feuille de cellophane est opaque aux radiations étudiées précédemment à la chambre d'ionisation.

Dans ces conditions, la plaque photographique a dû être impressionnée par des radiations visibles produites par des effluves ou de petites étincelles qui prennent naissance entre le semi-conducteur et les fils de la grille. L'existence de ce phénomène électrique peut être confirmée par un échauffement localisé à la cathode et par l’odeur caractéristique d'ozone qui s’en échappe.

La chute de tension cathodique, produisant un champ électrique intense, peut être simultanément à l’origine de ces radiations visibles et des radiations ionisantes étudiées à la chambre d'ionisation. G. Déchène (7) ayant vérifié que les décharges électriques à haute tension dans l’air sont accompagnées de Pad os ionisantes, écrit : « Les rayons ionisants émis par les effluves ont des coefficients d’ab-

sorption par l'air voisins de ceux qu'on mesure pour le rayonnement des cellules semi-conductrices ; lorsque le fonctionnement d’une cellule est accompagné d’une effluve lumineuse, il est vraisemblable, que les radiations ionisantes émises sont, au moins en partie, des rayons de décharge ». ;

Photographie avec écran de papier noir. — Pour protéger la plaque contre l’action directe des effluves lumineuses on peut l’envelopper dans un papier noir comme l’a déjà fait M. G. Reboul (2). Avec des papiers d'origines diverses, j'ai toujours obtenu des résultats identiques. Dans ces expériences, la différence de potentiel entre les électrodes est 1 800 volts pour que le rayonnement soit assez intense ; ies poses ont duré 5 heures.

Parmi les photographies faites avec des caches divers, deux épreuves positives sont représentées par la figure 26. Sur la bande horizontale au milieu de la figure servant de légende, la plaque est schématisée par un large trait blanc, le papier noir de protection par un trait ponctué, la cellophane par un trait blanc continu et enfin l’aluminium par un trait blanc enlevé.

La première gravure qui représente une croix a été obtenue en plaçant trois épaisseurs de papier noir entre la plaque et la cathode.

Le cache est formé d’une bande de cellophane constituant la petite branche de la croix et d’une bande Fig. 26.

plus étroite d'aluminium formant la grande branche. L'épaisseur de 1 la cellophane (0,02 mm.) est double de celle de l'aluminium (0,01 mm.). Sous l’aluminium, l'impression photographique parait moins intense que sous la cellophane. Cette dernière est directement au contact de la face sensible de la plaque, tandis que l'aluminium ne touche la partie sensible qu’en dehors du croisement sur la cellophane. Une observation plus attentive permet de voir deux traits bordant la cellophane par-dessous la bande d'aluminium, dans la fissure créée par

5o PIERRE VIDAL

la dénivellation entre les deux. La plaque a donc été impressionnée sous l'aluminium, le long de la ligne où le contact aluminium-couche sensible n’était pas assuré. 11 semble même que ce trait observé sous l'aluminium se prolonge sur toute la frontière de la cellophane, comme si une irradiation en bordure immédiate de celle-ci était venue impressionner la plaque.

Pour rechercher l'absorption par la cellophane, j'ai disposé entre la couche sensible de la plaque et le papier noir de protection trois bandes identiques de cellophane décalées latéralement « en escalier » ; la partie inférieure de la figure 26 reproduit un positif ainsi obtenu avec une seule épaisseur de papier noir où se sont produits des trous donnant des taches blanches sur le cliché (fig. 26). Sous la partie gauche du cache dont l’épaisseur est variable, la teinte reste ee : l'épaisseur n'intervient donc pas, il ne saurait être question d’absorption au sens optique du mot. Mais par contre, sous la partie droite du cache on voit sur le positif deux lignes blanches qui marquent les étroites fissures entre la plaque et les feuilles supérieures de cello-

hane. Suivant ces droites, il y a eu encore impression photographique, sous la cellophane cette fois. On remarque aussi que la frontière du cache de cellophane est encore soulignée d’un trait blanc.

Comment interpréter ces résultats ? — I paraît peu vraisemblable qu’un rayonnement aussi absorbable que celui étudié à la chambre d’ionisation puisse traverser le papier noir, surtout en triple épaisseur. La plaque photographique ne doit pas être impressionnée directement par le rayonnement.

L'expérience a montré (Isag, Bulinkin : PAïl. Mag., 1931) qu'il se produit dans le voisinage de la cellule des gaz exerçant une action sur la plaque photographique. M. G. Reboul a montré que ces gaz peuvent être amenés assez loin de la cellule et qu'ils continuent à impressionner la plaque. La diffusion de ces gaz permet d'expliquer les apparences photographiques indiquées plus haut.

Remarque. — Cette existence de gaz radioactivés, produits au voisinage de la cellule explique le fait signalé par M. G. Reboul et que J'ai pu reproduire avec la craie, à savoir que le papier qui vient de subir l’action du rayonnement ionisant conserve pendant plusieurs jours la curieuse propriété d’impressionner seule la plaque photographique en donnant, en plus pâle, et avec les mêmes caches, des clichés analogues à ceux décrits précédemment.

Ceci explique le fait suivant qui m’a surpris au début de cette étude photographique : j'utilisais plusieurs fois de suite le même papier noir pour envelopper des clichés successifs, tandis que le premier était normal avec une pose de 7 heures, les suivants avaient avec la même pose les caractères de l’inversion photographique. Les gaz radioactivés ous l'effet du rayonnement étant adsorbés par le papier peuvent expliquer cet apparent excès de pose.

PROPRIÉTÉS D'UN CARBONATE DE CALCIUM NATUREL 5r