CHAPITRE III

Le tube de Crookes.

Prenons un tube Je verre cylindrique fermé à une Je ses extrémités et étiré à l’autre ; faisons pénétrer à travers le verre, en deux endroits différents du tube, deux fils de platine reliés aux bornes du courant induit d'une bobine de Rhumkorft excitée par un courant électrique ; puis au moyen d’une machine à vide, d une trompe à mercure par exemple, mise en communication avec l’extrémité effilée du tube, enlevons peu à peu l’air qui s’y trouve. Nous observerons alors la série des phénomènes suivants : l’étincelle électrique éclatait tout d'abord entre les deux fils de platine, entre les deux pôles, en produisant le bruit éclatant et sec bien connu de tous ceux qui ont assisté à des expériences de physique ; au fur et à mesure que l’air est aspiré par la trompe, le bruit diminue et l’étincelle change complètement d’allure. Arrivé à un certain degré ch; vide, le passage du courant dans le tube se traduit par une vive lueur qui se répand dans celui-ci et les étincelles se produiront d’autant plus longues et d’autant plus brillantes que le milieu où elles éclateront sera plus raréfié ; elles se transformeront peu à peu en aigrettes d’apparence continue, puis en de sim-

3a LA TECH NI Q U /! DES II A Vo'.XS X

pics lueurs entourant les deux pôles d’une façon plus ou moins symétrique. Un a obtenu ainsi successivement les phénomènes des tubes de Gessler (fig. n) puis ceux du tube de Crookes ; ces derniers ne se produisent

qu’au moment où le vide est poussé dans le tube à un degré extrême ; on observe alors un espace obscur autour du pôle négatif, tandis qu’à l’autre extrémité le verre devient fortement fluorescent ; entre ces deux points se trouve une série de stratifications lumineuses.

1. Au delà d’un certain degré de vide, comme celui qui correspond au tube de Crookes, les phénomènes ne dépendent plus de la distance et de la position relative des deux pôles dans le tube. Ainsi que l’a démontré Hiltorf, « la lueur négative est formée de rayons rectilignes, car un corps solide quelconque, isolant ou conducteur, l’interrompt sans l’infléchir et porte ombre sur les parois du tube. Sa direction est indépendante de la position de l’électrode positive. Ainsi quand l’électrode négative est dirigée en sens contraire de la première, la lueur bleue ne se recoiirbe pas pour se tourner vers le pôle positif1 ». On peut se rendre compte de ce phénomène par l’appareil ci-contre (fig. ia) formé d’une ampoule de verre dans laquelle on peut à volonté faire le vide et oii aboutissent trois élec-

(i) Analyse <lc Berlin.

le tube de crookes

l rodes filiformes destinées à être mises en relation avec le pôle positif d’une source électrique et d’une électrode concave correspondant au pôle negalil. lanl qu il existe dans l’appareil une certaine pression, les étincelles passent bien entre les électrodes, quel que soit le chemin qu’elles sont obligées de parcourir; mais a partir

Appareil pour montrer la propagation rectiligne des rayons cathodiques.

d'un certain degré de vide, il n’en est plus ainsi et la cathode, envoyant ses rayons en ligne droite, forme en face de l’électrode négative une tache lumineuse.

Or, comme c’est précisément à l’endroit où ces rayons cathodiques frappent le tube que prennent naissance les rayons X, ainsi que l’a démontré Rœntgen, on comprend donc qu’un certain vide assez eonsidê-

rable soit nécessaire pour l’obtention des visibles.

rayons m-

.*e par un

disque d’aluminium; l’anode A se trouvait sur le côté et se terminait par un fil de platine ordinaire. En face se trouvait une tubulure ciblée (pii, étant reliée avec une

tube, la partie du verre B située en face cette cathode s’illuminait et devenait fluorescente en donnant naissance à une certaine quantité de rayons Rœntgen. L’un des inconvénients de ce tube était la surface relativement grande sur laquelle prenaient naissance ces rayons, ce qui provoquait leur dispersion et diminuait leur efficacité; la netteté des épreuves obtenues s’en ressentait naturellement et pour obtenir de beaux clichés, on était obligé de diaphragmer, ce (pii augmentait le temps de pose et réduisait la portion utile des radiations obscures.

Fig. t'J.

Tube de Roentgen.

trompe à mercure, avait servi à opérer la raréfaction de l’air, mais une fois celle-ci obtenue d’une façon convenable, la tubulure était scellée à la lampe et servait au besoin à fixer le tube à un support quelconque. D’après l’expérience (pie nous avons signalée, quand le courant émanant de la bobine passait dans un tube ainsi disposé, en ayant soin de relier le pôle négatif de la bobine à la cathode du

le T lue DE CnOOICES

3. M. Colarcle.au évita cet inconvénient en faisant usage d’une ampoule spéciale qui avait la forme d’un cvlindro de faible diamètre cl fermé à ses deux extrémités; la cathode fermait exactement ce tube et l’anode était située sur le côté comme dans le tube ordinaire. La surface qui donne naissance aux rayons X, l’anticathode(i) comme on l’a appelée, se réduisait alors à un cercle très petit et les radiations produisaient des clichés beaucoup plus nets.

Ce tube ayant à peu près les dimensions d’une cigarette, on avait clù y adjoindre un réservoir supplémentaire pour éviter les trop grandes variations de pression.

4. Mais ces diverses sortes de tubes dont l’anticathode est en verre présentent quelques inconvénients ; à l’endroit où le tube est frappé par les rayons cathodiques, il s’échauffe et peu à peu devient poreux tandis cpie la pression monte à l’intérieur. Aussi se sert-on surtout maintenant d’ampoules dans lesquelles les rayons X prennent naissance par la rencontre des rayons cathodiques avec un écran de métal placé à l’intérieur du tube et remplissant le rôle d’anticathode ; on la fait généralement en platine. Ces tubes sont connus sous le nom de tubes foeus (tubes à foyer)

(fig. i4).

Dans ces ampoules, on donne à la cathode B une forme concave telle que le loyer des rayons cathodiques se forme sur la lame de platine A jouant le rôle d’antiea-

(i) Il no faut pas confondre celte anticathode avec l'anode, la première est la partie du tube située en face la cathode cl qui produit les rayons X quand elle est frappée par les rayons cathodiques ; la seconde est simplement le point d’arrivée du pôle positif et peut se trouver, comme nous l’avons dit,, en un point quelconque du tube.

thoclê ; dans ces conditions, l’inlcnsilé des rayons X (|ui prennent naissance est ]>lus considérable.

M. Colardeau a modifié le tube locus de manière à mieux utiliser les rayons cathodiques. M. Gh.-Ed. Guillaume donne, de celte modification, la description suivante (i) :

« Dans sa nouvelle ampoule (fig. 1 5), la cathode N, de très petites dimensions, remplit presque complètement le tube et se trouve encastrée dans une petite

Tube focus.

calotte de verre qui supprime les actions à sa face postérieure. L’antieàthode est placée aussi près que possible de la cathode de manière à utiliser toute l’énero-ie du

flux cathodique. Si nous admettons la théorie du bombardement, on peut prévoir que les rayons cathodiques s’affaiblissent lorsque leur longueur augmente. Deux causes distinctes peuvent agir pour produire cette action ; d’une part, la rencontre d’autres particules matérielles sur le trajet des ions formant le bombardement ; d’autre part, les actions électro-dynamiques. De plus, il est avantageux de donner, à l’ensemble des électrodes, des dimensions telles que le loyer formé sur l’anticathode soit toujours très petit. On sait, en effet, par les recherches de M. Goldstein, qu’a véri-

(i) La Nature, n" 1:211, i.ï aoùl

le ri nu de chookes

fiées M. Colartleau, <| 11 0 le loyer des rayons ealhodi- (| ues est variable, et se Irouve presque toujours au delà du loyer du miroir que forme la cathode. Ou s’exposerait donc à des mécomptes si l’on cherchait toujours le point le plus petit du faisceau à la rencontre des normales à la cathode.

a On sait enfin que la paroi de verre du tube absorbe fortement les rayons X. Il y a donc tout intérêt a la rendre aussi mince que possible pour réduire 1 ab-

N, petite ampoule entourant la cathode et dont les parois émettent des rayons X ; P, partie du tube par où l'on fait le vide.

sorption à son minimum; or le tube de M. Colartleau présente, à cet égard, un avantage marqué sur les ampoules de plus fortes dimensions. Plus un tube est petit, plus on peut l’amincir sans craindre de Je voir se pulvériser sous la pression atmosphérique. Cependant, pour le rendre maniable, il faut lui conserver une suffisante rigidité, sans laquelle on serait exposé à l’écraser dans la main à la moindre manipulation. C’csl pourquoi M. Colartleau n’amincit que la partie du tube

traversée par les rayons X; dans ce but, il souille une sorte de verrue dans les parois du verre à l’endroit que traversent les rayons. »

5. M. Yiollc a signalé l’emploi, pour la production des rayons X, d’une lampe à incandescence ordinaire dans laquelle, comme on le sait, le vide est poussé très loin; on y produit la décharge à l’aide de deux électrodes extérieures : la cathode étant constituée par une feuille d’étain enveloppant la hase de la lampe, l’anode par une bande fixée sur l’équateur de l’ampoule.

6. Enfin, on construit maintenant des tubes à grand rendement en rayons X en les alimentant au moyen de bobines d’induction très puissantes et pouvant donner 4o centimètres d’étincelle; parmi ces tubes, nous cite-

rons les ampoules bianodiques de M. Séguy. Cet appareil (fig. 16) possède, comme son nom l’indique, deux pôles positifs : l’un d’eux, formé par un miroir de platine, reçoit les rayons cathodiques émis parle pôle négatif et les transformé en rayons X, comme dans les tubes locus; l’autre, constitué par un miroir concave, a pour fonction, suivant M. Séguy, de réunir, de renvoyer