I. — Mode opÉRATOinE

Tout appareillage pour ionoplastie comprend nécessairement trois parties : une pompe à vide, un récipient ionoplastique et un générateur de courant à haute tension.

1*^ Pompe à vide. — Le problème à rés^oudre consiste à obtenir un vide voisin de 0™°*,02 dans un récipient dont la capacité peut atteindre et dépasser 1 litre, et à maintenir le vide, malgré l'incessant dégagement des gaz émanés de la cathode. Les trompes à mercure ordinaires suffisent dans un grand nombre de cas ; mais on connaît les inconvénients qui résultent du fonctionnement prolongé de ces trompes ; d'autre part, leur puissance d'épuisement restreinte allonge notablement la durée des opérations. Aussi ai-je trouvé un avantage considérable à faire emploi de la pompe « Fleuss », nommée encore « Geryk vacuum pump », représentée en F{fyA).

Les deux appareils de ce type dont j'ai fait usage, fabriqués par PfeilTer, de Wetzlar, et actionnés par un moteur électrique M de

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- cheval, donnent rapidement le vide à 0"*"*,001 dans un récipient de

quelques centaines de centimètres cubes ; ils permettent, par exemple, de montrer les phénomènes des rayons cathodiques (fluorescence, ombre) au bout de cinq à dix minutes de fonctionnement. II est commode de placer à la suite de la pompe une jauge de Mac-Léod J pour la mesure du vide et un tube desséchant D contenant de la potasse caustique refondue dans un creuset d'argent. L'emploi de Tanhydride phosphorique m'a donné de nombreux mécomptes ; ce corps renferme presque toujours des traces de phosphore dont les vapeurs attaquent rapidement les cathodes placées dans le vide et échauffées par le passage du courant.

Fio. 1.

Je noterai, pour finir, que les tubes de raccord T, T doivent être larges et courts, par suite de la notable viscosité des gaz raréfiés. Aux. tubes en plomb, on peut substituer avec avantage des tubes souples en bronze (également fournis par Pfeiffer) ; les raccords des différentes parties de l'appareil sont faits à la glu marine.

2« Production du courant. — Tous mes essais et, autant que j'ai pu en juger, ceux des physiciens qui ont traité le même sujet,* ont.eu lieu en utilisant la bobine de Ruhmkorff; j'ai constamment employé le type donnant 26 centimètres d'étincelles, avec interrupteur M machines à coudre » de Ducretet. Du reste, un bon réglage du système interrupteur paraît influer grandement sur le rendement de

3M HOULLEVIGDE

l'Opération îonoplastique. Les conditions qui m'ont paru les plus

favorables sont les suivantes :

a) Tntonsité moyenne du courant primaire interrompu : % ampères;

h) Nombre d'interruptions par seconde : 6 à 10 ;

c) Réglage du niveau du mercure dans Fintemipteur, de telle sorte que les interruptions de courant se produisent au moment où TaigulHe mobile possède sa vitesse maxima.

L'essai, fait à plusieurs reprises, de l'interrupteur Wehnelt, ne m*a pas donné de résultats favorables.

3** Récipient ionoplastique. — J'indiquerai successivement trois dispositifs qui répondent à des desiderata différents.

Msui.

Fio. %

a) Le premier {fig, t) conment à peu près à tous les cas; son emploi est indiqué lorsqu'on cherche à obtenir des pellicules bien uniformes. Il comprend une cloche de yerre C, à bords inférieurs rodés, scellés à la glu marine sur une plaque de fonte F. Un tube de laiton T passe par la tubulure supérieure de C et est relié a la machine pneumatique. Le joint est fait à l'aide d'un bouchon de caoutchouc surmonté d'un culot de glu maintenu autour du col de C par un manchon en clinquant ; si une fuite vient à se produire de ce edté, il suffira de chanlTer légèrement ce manchon pour ramc^lir la gin, et la fermeture redeviendra hermétique. Dans le tube T, tendu suivant sa longueur, glisse à frottement dur une tige terminée par une

I^NOFLASTii: dê9

Ifttte K. éà nétri 4e«lmé à fomir U eatbcde. Un iabe «n verre V «t un disque de mica m arrêtent les projectiofis cathodiques laetéràles ^ Qgipérfi— t les pttffob de k eiode d'être rapidemettt obsesreîes par VB dépdt métftUMpie. Il est boa de donner à K. 1» forme d'un disqoe -ctrevhfcire de dîaaiètre va pea eapérieiir à k |^s grasde diaieasien -de la kme à méCatlieeF; kirsqa^on emploie uae cathode et une lame rectaagakirea, le dép6t eeAible e'éearter de» dkgooalee; eal effet est •ea relalioa ayee la forme de Te^pace obscur de Hittorll, qui se deseiae très aetteaietti s«ir k Isaie L ; de cette observaiioa résulte timnédiatemeat qa'il eoaTtoit de pkcer la lame à métalliser au delà de cet ^espace obscnr (pratiquement à 20 millimètres enriroa de K).

L'aaede A eat eoastitaée par un disque de zinc ou d'aluminium ; •c'est sar ce disque qu'en plaee k kme à métalliser. Poœ* les métanx -oxydables coeame fe fer, il convient de recouvrir cette kme d'une aatre lamelle qui reçoit le premier dépôt, généralement formé d'oxyde; on enlève ensuite la lamelle par de petits chocs. Cette oxydabilité extrême de certains métaux est une des grosses difGcultés de leur ionoplastie; j'ai obtenu de médiocres résultats en opérant dans l'hydrogène, pourtant recommandé par Wright, et en introduisant un desséchant sous la cloche C ; c'est pourquoi je me borne à indiquer le procédé qui m'a réussi, tout en prévenant le lecteur que les premières opérations donnent de mauvais résultats, jusqu'à ce que l'intérieur de la cloche ait été purgé par l'effluve de la majeure partie des gaz occlus.

Pio. 3.

h) Le daaxième type de récipient ionoplastique est d'une constractioii akée, d'an fonctionnement sûr et rapide, et présente l'avantage de rédotte an miaioum k volume d'air à extraire par k pompe ; maU il présente Tinconvénient signalé plus b^ut pour les cathodes peetaagakires et constitué par le manque d'uniformité du dépôt. On raoonmtt akément sar k dessin (/î^. 3) la cathode K et l'anode A,

400 HOULLEVIGUE

faites en général du même métal et portées par une tige pleine et un tube T relié à la pompe.

Cette tige et ce tube passent dans les deux trous d'un gros bouchon de caoutchouc qui ferme Téprouvette C et est entouré d'un collier de métal MM qui Tempêche de rentrer dans Téprouvette lorsqu'on fait le vide ; ce collier dépasse le bouchon de 5 centimètres environ, et Tespace ainsi réservé en G est rempli de glu. Ce bouchon, légèrement vaseline, constitue avec Téprouvette une fermeture hermétique.

c) Le troisième dispositif [ûg, 4) est combiné pour permettre d'obtenir des dépôts sur une lame de verre de grande dimension. 11 peut servir, par exemple, à « remettre une pièce » à une glace argentée^ en un point où Targenture a été détruite. L'anode A est la cloche ellemême, qui se ferme par application contre la lame de verre L avec interposition d'un anneau NN de caoutchouc enduit de graisse consistante.

Marche cVune expérience. — La lame à métalliser n'a pas besoin d'être nettoyée avec un soin comparable à celui qu'exige l'argenture chimique ; cependant toute poussière doit être enlevée soigneuse^ ment, puisque le dépôt se faisant à sa surface laisserait ensuite une piqûre au point correspondant de la lame.

L'appareil étant installé, on met la pompe en marche de façon à réaliser un vide de 0™°*,02 environ, ce qui, avec la pompe Fleuss^ demande un temps compris entre vingt minutes et une demi-heure ; puis on fait passer l'effluve. 11 est souvent utile, dans les débuts, de régler l'intensité de telle sorte que le dégagement des gaz occlus se fasse à peu près avec la même vitesse que l'expulsion de ces mêmes gaz

lONOPLASTIE

'par la pompe. Plus tard, quand on marche à plein courant encore surveiller réchauffement du récipient ionoplastique amené souvent, par le dégagement de chaleur et de gaz, à ref récipient avec une toile mouillée et à interrompre Teffluve d en temps. Lorsque Topération marche normalement, on voit, d'un quart d'heure environ, la lame à métalliser prendre, en

. oblique, un pouvoir réflecteur accentué ; à partir de ce mon choses marchent vite, et une demi-heure suffit en général pc nir un dépôt ayant une épaisseur de 20 à 50 fAp.. On laisse alori reil refroidir avant de l'ouvrir et d'enlever la lame métallisée Une cause d^nsuccès fréquente avec le fer et que j'ai n aussi avec le cuivre consiste dans l'existence de minuscu celles qui glissent à la surface de la lamelle et détruisent métallique en y dessinant un réseau d'une extrême complicat étincelles tiennent à ce que les différents points de la lame pas au même potentiel ; pour les éliminer, il convient d'éloig sablement la lame L de la cathode et de la surélever au-de l'anode ; c'est en effet au voisinage de la cathode que les vi de potentiel sont les plus rapides, et, d'autre part, les é partent de l'anode et grimpent sur la lame en glissant sur s et cela d'autant plus aisément que ces pans sont plus courts ( métallisés.

Dégagement des gaz occlus, — La cathode et l'anode, mais la première, dégagent des quantités considérables de g l'action de l'effluve ; ce dégagement, particulièrement int début, se ralentit peu à peu, comme si les gaz provenaient de de plus en plus profondes ; mais il ne s'annule jamais. En normale, la quantité de gaz expulsée est de l'ordre de 1 cei cube (sous la pression 760) toutes les trois minutes. Le dégi gazeux continue d'ailleurs quelque temps après Tarrét du (^ := o) ; en voici deux exemples :

t :=! 0, pression dans le récipient 0"",OiO

tz= 0, pression dans le récipient 0"'",020

4(» ff#irLLr¥fi;fit

Cd résnllat pvowt ^» r#ji^iiM#ft ites gvk tstdNra, frari, BRioB tuiakawmt, à rédfatidfetawi» es ki eaAode •! i|tt'3 •ayec son rafroidiaicvi6st.

Mécanisme dês pr^teUom» cmtÊMHqvees. — Par «iah>|pe «n -qui paraît se passer pour tes gn €»ed«9, oa p<mmtft él7« Miftè dl*«ftsmriler te dégag«m«itt des gaz (1& kk caibode à ane «iaipla vapoaîsation, suivie (Tvtiie conéensation svr lea saribces pkrs Iroide» piaeétc. en regard : oa sait que M. BeBae (*) aableau de» dépMs adbérawta de fer et de cxAvreen portant des liis métalByies à riacaadencewoa daws le vide. Maia laa fiHts obserrés favorisent Fhypotàèaa d^mie pregactioa de partieaiss étectrisées : ao ae pen^ <^>tenir Mieinie prqîaclioQ daâs Pespaee som^e qat enèoure la es^bode. Daaa le» antres régioaa, les eflfeta d^émbre sont très nuirquéa^ et la dâiaMtatiaii de pattiao inéCaffisées et mies asi parftnsd'ane netteté sorpreaanto ; anfis le ftir •oblefiQ par vaporiaatio» et le fer ionopkstiqueoat, àépaisaei^ égals, cm aspect et dea propriétés aefteaieBt diffiérents.

Si oar admet riiTpothèse des pmjeetioas électriséas.» le raiaaaaammA ssivaat permet de prendre ana idéed^ rotttre de grandaar dts particules projetées : Évaluons d^abard le travail arâ as jeu par le •dépôt d*uR milligramme de fer ; ce travail, évalué 4 rampèmnèlfv et aa voltmètre, exige, aa primaire deta bobioe, aBepakaanee eflleaee •d'environ 150 watts, maintenue pendant une heure, soit 540 6Mr^Milas.

En admettant un rendement r poor la bobine, le travail ^ du secon-

•daire est SÎ9 MO joules. Or o« peut évaluar antre «nnt ce travaâ : Sotl II le nombre des parttentes projetéea ; snpposona, somma il est vraisemblable, qne ahocane emporte la méflM eiiarge éketriqae •qtr'a» von dans Félectrotyse ou qu'an carposcula éma rîowaation •des ga»„ soîl 7 X iO-*<> unités éteelrôstatiquea = %S3 X »-*• coalombsj;*).

La chuto de potentiel entre Tanode et la cathode étant vatsme <le i 0 JO volta, le travail électrique est :

(r = N X 2,33 X 10 *» X 1 00) joules = 270 000, d'où

Mais, d'autre part, ta masse d^une molécule d'hydrogène étant

(i) Thermo-électricité des aciers (thèse), p. 62; 1903. (') Lanobvln, Beeherche sur les gaz ionisés (thèse) ; i90â.

^ X 10-", celle d'une molécule de fer est -5-" X 10", d'à» résuUe

^'«1 naUlgîmmMim de fer realeraie wa. BDmbre de «oUcule» égêà . è 1,7 X 10*^ Ce MMEibfe e^ tout à feîl de Y&rive de grandeur de N, ee qui nous porte à peweer que lu majemi^ purtie du fer ttuuupurté pur ioBoplaetie ee eompoee de uieléeules ayani lu diurgu d'un îeu dans Télectrolyue eteulraiuées parte ekauip éleeirk{ue ; uu sertir de Pespace sombre, ok le grudieni de potentiel eut owniJérublev eertaines de ces molécules ont acquis une feree Tire eu turtu de JuqueUe elles continuent leur chemin en ligne droite jusqu'à la lame isolante placée sur Tanode. Au début, le nenobre des molécules projetées en dehors de la direction générale du flux est assez faible, ce qui expUqne la leaiunr iuitiale de Tioaoplaslie, Mais, lorsque la lame L est devenue suffisamment conductrice, elle constitue anode, le flux aboutit à sa surface, et, à puriir de eemouisutv ieules les molécules projetées de la cathode viennent s'y incruster.