CHAPITRE I

Courants à haute fréquence. — Généralités. Modes de production. — Modes d'application.

Les courants à haute fréquence ont été découverts et introduits dans le domaine scientifique, et plus particulièrement en électrothérapie, par M. le P' d’Arsonval.

Les courants à haute fréquence sont des courants périodiques présentant un très grand nombre d’alternances par seconde (1).

Ce qui caractérise, en effet, les courants à haute fréquence, c’est le grand nombre d’inversions par seconde.

Quant à la période, la définition que l’on en peut donner est la suivante : le temps nécessaire pour que l'intensité partant de 0 atteigne un maximum, revienne à Ü, atteigne un minimum et s’annule une seconde fois. C’est donc la durée d’une oscillation complète, comprenant deux courants successifs de sens contraires.

On définit la fréquence : le nombre de périodes par seconde,

(1) Ce chapitre est tiré en partie du travail du Dr Dénoyés : Les Courant de haute fréquence. Propriétés physiques, physiologiques et thérapeutiques.

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Le nombre d'inversions du courant par seconde est donc double de la fréquence.

Ces courants sont en réalité des courants de haute fréquence et de haute tension ; le mot tension est employé ici comme synonyme de potentiel. Hautes fréquences et hautes tensions se sont trouvées associées ces dernières années, car les deux questions se touchent de très près.

Grâce aux hautes fréquences, en effet, on a pu obtenir des tensions extrêmement élevées ; celles-ci à leur tour sont nécessaires pour la réussite des expériences qui mettent en lumière les propriétés des hautes fréquences.

Il faut remarquer toutefois que ces tensions extrêmement élevées peuvent l’être encore davantage au moyen d’appareils appelés résonnaleurs ; et, en langage électrothérapique, on réserve l'expression de courants de haute fréquence et de haute lension aux courants obtenus à l’aide de ce dispositif.

Dans le but de poursuivre ses études sur le mécanisme de l'excitation électrique des muscles et des nerfs, et désirant expérimenter des courants d’alternances de plus en plus rapides, M. le Professeur d’Arsonval, après divers essais, adopta le dispositif que Hertz venait de combiner pour obtenir des décharges oscillantes des condensateurs.

M. d'Arsonval disposa cet appareil de la façon suivante : les armatures internes de deux bouteilles de Leyde, montées en cascade, sont reliées à une source de haut potentiel (machine de Holtz, bobine de Ruhmkorff ou transformateur). Un solénoïde, formé par 15 ou 20 tours de spire d’un gros fil de cuivre, réunit les armatures externes (1).

Des armatures internes partent deux tiges terminées par des

boules. Chaque fois qu’une étincelle éclate entre ces boules, un

(4) Les clichés ci-après sont dus à l'obligeance de MM. Gaiffe.

courant oscillant extrêmement énergique prend naissance dans le solénoïde, et on peut le recueillir à ses deux extrémités.

S ——— M C, Ca ox. | 9 D)

Fig, 4. — Dispositif schématique de M. d’Arsonval : B bobine, C, C, condensateurs, M éclateur, S solénoïde,

Qu’entend-on par: décharge oscillante des condensateurs ? principe sur lequel repose la théorie de la haute fréquence,

W. Thomson a démontré en 1853 que si l’on considère un condensateur de capacité C, qui se décharge à travers un circuit de résistance R et de coefficient de self-induction L (self-induction : rapport du flux de force totale, produit par ce circuit, à l'intensité du courant qui y circule) on peut observer deux phé-

nomènes différents :

; LD ; si R A la décharge est continue,

si R < vo la décharge est oscillatoire.

Il suffit donc de réunir les conditions déterminées par les calculs de Thomson pour avoir des décharges oscillantes. La période sera d’autant plus courte que la capacité du condensateur et la

self-induction du cireuit seront plus faibles en vertu de la formule T—9z 5 A

T étant la durée de la période.

La forme de la décharge oscillatoire d’un condensateur est celle d’un courant ondulatoire.

La période est la même pour toutes les oscillations. Les oscillations sont isochrones etleur amplitude décroît suivant les termes d’une progression géométrique.

L’oscillation s’amortit.

Par suite de cet amortissement tout phénomène cesse bientôt ;

Courant de deoha chincelle

Temps

Fig. 2, — Forme de la décharge oscillante d’un condensateur.

et 1l est nécessaire de déterminer de nouvelles décharges, aussi rapprochées que possible les unes des autres, pour donner au phénomène une certaine continuité. Cette continuité est indispensable pour l'obtention de courants à haute fréquence.

Elle ne peuts’obtenir qu’en recourant à une source d'électricité à haut potentiel.

Les dispositifs utilisés pour la production de ces courants sont multiples selon la nature de la source adoptée.

Ils comportent toujours, comme partie essentielle, des conden-

sateurs construits de telle façon qu'ils puissent produire et que l'on puisse recueillir des décharges oscillantes.

La seule source électrique possédant par elle-même une tension assez élevée pour déterminer des décharges oscillantes est la machine statique. Il suffit de relier les deux collecteurs de la machine aux deux armatures externes des condensateurs.

Mais ce dispositif ne donne pas une puissance suffisante pour utilisation des courants à haute fréquence.

Les sources qui restent à utiliser sont: le courant continu etle courant aiternatif. Mais il est nécessaire alors de se servir de parties supplémentaires destinées à augmenter la tension du courant. Ces parties supplémentaires sont constituées par un transformateur et des appareils accessoires.

1° Dans le cas de courant continu, que ce courant soit obtenu au moyen d’accumulateurs ou qu'il soit pris sur un secteur, le transformateur est constitué par une bobine de Rhumkorf (transformateur à circuit magnétique ouvert) munie d’un trembleur rapide. Ilest nécessaire en effet de recourir à un trembleur rapide car la décharge des condensateurs ne se produit que lors de la rupture du courant primaire. À la fermeture, le phénomène de la charge se produit encore, mais la force électromotrice du courant de fermeture n’est pas généralement suffisante pour faire éclater l’étincelle et donner une décharge.

2° Dans le cas de courant alternatif on peut encore employer la bobine de Rhumkorff, mais il faut disposer d’interrupteurs spéciaux qui soient synchrones au courant, ou d’un interrupteur de Wehnelt.

L'utilisation du courant alternatif peut se faire directement en employant un transformateur à circuit magnétique fermé. Les deux extrémités du primaire sont reliées aux deux pôles du courant; les deux extrémités du secondaire aux deux armatures externes des condensateurs.

Ce dernier dispositif peut lui-même être employé très facile-

ment si l’on ne dispose que du courant continu. Il suffit de transformer ce dernier en courant alternatif à l’aide d’une commutatrice.

Dans les deux cas, il est utile d’intercaler entre le transformateur et les condensateurs, sur le courant même, une résistance électrolytique, et en dérivation, des condensateurs dits de garde. Ces appareils protégeront le transformateur, et au besoin la commutatrice, contre le retour en arrière des ondes hertziennes (dispositif de MM. d’Arsonval-Gaiffe).

Nous n’entrerons pas dans de plus amples détails sur ces diverses installations pour ne pas sortir du cadre que nous nous sommes tracé.

Pour expliquer le phénomène de la production du courant alternatif à haute fréquence, nous allons prendre pour exemple le dispositifle plus fréquemment employé, celui qui utilise la bobine de Rhumkorff.

Les deux bornes de la bobine, correspondant aux extrémités du secondaire, sont réunies aux armatures internes de deux bouteilles de Leyde ou de tous autres condensateurs, et à un éclateur. Les armatures externes sont reliées entre elles par un solénoïde à gros fil de 20 tours environ.

Grâce à ce dispositif, à chaque rupture du courant primaire, la force électromotrice induite dans la bobine secondaire, charge les condensateurs. À mesure que cette charge s'effectue la différence de potentiel des armatures internes augmente, et, quand elle a atteint la limite correspondant à l’écartement des boules de l’éclateur, c'est-à-dire plusieurs milliers de volts, l’étincelle jaillit, formant une sorte de conducteur de faible résistance par où s’échappe la charge des condensateurs sous forme d’oscillations.

Pendant que la décharge saute d’une boule à l’autre, un courant oscillant extrêmement énergique parcourt le solénoïde.

Chaque décharge des condensateurs, se produisant dans les

conditions énoncées ci-dessus, donne en réalité naissance à

RENNIN

bouteilles de Levde

Fig. 3. — Dispositif: bobine de Rhu

clateur;

avec é

Der pe

une série d'oscillations d’amplitudes rapidement décroissantes. Un courant alternatif à haute fréquence est ainsi constitué. Il ne reste plus qu’à recueillir ce courant pour Putiliser. Cette utilisation peut se faire selon les modes suivants : {° Par applications directes ; 2° Par autoconduction ; 3° Par condensation ;

49 Par applications locales.

Applications directes ou par dérivation. — Chaque extrémité du solénoïde est mise en relation avec une ou deux plaques électrodes au moyen d’un fil simple ou bifurqué. Ces plaques électrodes sont appliquées sur les téguments. Ces électrodes peuvent être fixes, pour applications directes stabiles, ou mobiles, pour applications directes labiles.

Ces applications ne donnent lieu à aucun phénomène subjectif ; aucune sensation n’est perçue, aucune contraction musculaire n’a lieu.

L'expérience que M. le professeur d’Arsonval a répétée si souvent, et qui eut un tel retentissement qu’elle est connue de tous, est la suivante : deux personnes tiennent chacune d’une main une électrode, et de l’autre l'extrémité d’un fil présentant sur son parcours une lampe à incandescence.

Lorsque le circuit est fermé, cette lampe s'allume au blanc éblouissant, sans que les personnes qui servent de passage au courant éprouvent la moindre sensation.

Application par autoconduction. — Dans ce mode d’application, le solénoïde à gros fil est supprimé, et remplacé par un grand solénoïde vertical, constituant une véritable cage, où l’on place le sujet à traiter. Les deux extrémités de ce solénoïde sont

donc reliées directement aux armatures externes des deux condensateurs.

Tout corps placé dans le champ de ce solénoïde devient le siège de courants induits énergiques. Aucune sensation n'est perçue par le malade que lon y place.