LA LAMPE A VAPEUR DE MERCURE

La source artificielle la plus couramment utilisée est la lampe à vapeur de mercure. Elle consiste essentiellement en une enveloppe transparente, appelée communément brûleur, à l’intérieur de laquelle jaillit un arc électrique entre électrodes métalliques, dans une atmosphère de vapeur de mercure. En général, les deux électrodes sont constituées par une certaine masse de mercure liquide qui, partiellement vaporisée par le passage de l’arc, remplit le brûleur de vapeur métallique. Parfois les deux électrodes sont d’un autre métal ; le brûleur contient alors une faible quantité de mercure que l’arc vaporise totalement ou non. Le succès de ces lampes doit être attribué à leur extrême maniabilité, à la richesse particulière de leur rayonnement en radiations actives très intenses, et enfin à leur prix de revient relativement peu élevé.

Il est assez remarquable de constater combien les divers types de lampes actuellement connus se différencient les uns des autres par le principe même de leur construction, et par les conditions de leur fonctionnement. Cette diversité entraîne des variations importantes des caractéristiques de l’émission et, par suite, de l’activité thérapeutique. Aussi est-il intéressant de comparer, à ce dernier point de vue, différents types de lampes particulièrement distincts les uns des autres.

Pour chaque lampe on mesurera l’activité érythémale totale à une distance de 80 cm. du brûleur, et l’on distinguera la part de cette activité qui revient à chacune des régions spectrales 3.350-2.800 À et 2.800-2.400 À que les différences d'action biologique ont conduit à considérer séparément (voir chapitre Ier).

100) — On calculera alors les deux rapports :

Activité due aux radiations 3.350-2.800 À a à Activité totale

Activité due aux radiations 3.350-2.809 À IE

ne Activité due aux radiations 2.800-2.400 À

Les valeurs de ces rapports témoigneront de la valeur antirachitique de la source étudiée.

l. — Comparaison de diverses lampes à vapeur de mercure

On peut distinguer deux grandes catégories de lampes à vapeur de mercure :

1° Les lampes dites « haute pression-basse tension » dont les caractéristiques sont les suivantes :

— tension aux bornes de l’ordre de 100 volts ;

— intensité du courant électrique traversant l’arc : quelques ampères ;

— pression à l’intérieur du brûleur, en plein fonctionnement : de 1/10 à 1 atmosphère ;

— température du brûleur : plusieurs centaines de degrés.

2° Les lampes dites « basse pression-haute tension » pour lesquelles :

— La tension aux bornes nécessaires à l’allumage atteint plusieurs milliers de volts, puis s’abaisse, au cours du fonctionnement, jusqu’à une valeur de l’ordre de 1.000 volts qui dépend de la longueur du tube, de la nature des électrodes, etc, etc.

— Le courant électrique est de l’ordre de quelques dizaines de milliampères.

— La pression à l’intérieur du brûleur est de l’ordre du centimètre de mercure.

— La température du brûleur n’atteint pas 100 degrés.

On verra qu'aux sources des deux catégories correspondent des caractères essentiellement différents de l’émission lumineuse.

1° Lampes « haute pression-basse tension »

a) ARC GEORGE

I s’agit d’un arc à allumage automatique alimenté par le courant continu. Ici cet arc est étudié sous le régime suivant :

Tension aux bornes : 64 volts Courant : 3,6 ampères Puissance consommée : 230 watts.

On trouve, dans ces conditions :

Aetvilémotalemiemat- Latest 31 finsens Activité des radiations 3.350-2.800 À . 15,5 finsens Activité des radiations 2.800-2.400 À . 15,5 finsens PURE 1e

La comparaison de ces résullats avec ceux qui suivent montre tout d’abord la valeur élevée de l’activité. Elle semble indiquer en outre qu’un arc alimenté par le courant continu est nettement plus actif qu’un arc fonctionnant sous le même régime sur du courant alternatif.

On notera la part égale prise par les deux régions spectrales.

b) ARC GALLOIS

Il s’agit de deux modèles analogues, l’un ancien, l’autre récent. Tous deux fonctionnent sur courant alternatif avec une tension aux bornes de 140 volts. La puissance consommée est voisine de 300 watts.

Ancien modèle (modèle K):

AO ALORS M, AVIS AIO TA ENS 3 finsens

NM D UE RODODILAMIEMEL TL ON UE 0,9 finsens

AS DO 2 MA0ONATCAIN.60. CUT 2,1 finsens r=0,9;

Modèle récent (type R P) :

AE LOTA EN 7e RE UN PEU ro 6,2 finsens AND 0-2-8 00 A PRE RE 3,1 finsens AMDIS O0 2 LOURPAM EME PRE 3,1 finsens 20, TL

On constate que le modèle récènt présente sur le modèle ancien une double amélioration. D'abord, l’activité est deux fois plus grande. Ensuite les rendements sont plus élevés. Ils atteignent la même valeur que ceux de Parc George (a). Mais l’activité est cinq fois moindre que celle de cet arc qui, pourtant, consomme deux fois moins. On distingue ainsi l’avantage du courant continu.

€) ARC POLARIMÉTRIQUE BRÛHAT (LAMPE GALLOIS TYPE H B)

Cet arc destiné tout d’abord à des mesures physiques est construit de façon à concentrer le faisceau lumineux sur une plage de faible étendue et de grande brillance. Il fonctionne sur courant continu et consomme 200 watts environ.

Le dosimètre fournit les résultats suivants :

AS TO IAE ETES NN RTS AIR 36 finsens À..9:.90 02000 APCE 18 finsens A 112,800 400 APN ER RES 18 finsens r=0,), Bt,

On remarque la valeur élevée de l’activité On la doit, d'une part, au courant continu d’alimentation, d’autre part au dispositif de concentration des rayons.

Il est intéressant de comparer ces résultats à ceux que l’on peut déduire d’une étude antérieure de G. Déjardin et R. Schwegler (30), relative à la même lampe. Ces auteurs ont mesuré, au moyen d’une cellule photoélectrique à fenêtre fluorescente placée derrière un monochromateur double, l’in- tensité relative de chacune des raies émises par la lampe. De

— ir

ces valeurs relatives, on peut déduire les deux rendements r, et r,; on trouve alors :

ne 1;1, résultat tout à fait conforme à celui qu’ont donné les lectures dosimétriques.

d) LAMPE PuiziPs BiosOL

Cette lampe, dont il a été question au précédent chapitre, est caractérisée par une puissance particulièrement élevée. En plein fonctionnement, le voltage aux bornes atteint 240 volts, et l’intensité du courant alternatif qui la traverse est de 10 ampères.

Le brûleur est un tube rectiligne qui contient quelques centigrammes de mercure et de l’argon sous une pression de l’ordre du centimètre de mercure. Les deux électrodes sont recouvertes d’un dépôt à base d’oxydes alcalino-terreux qui favorise l’allumage automatique. La lampe est enfin munie d’un grand réflecteur destiné aux irradiations générales.

Il n’est pas étonnant qu’une lampe aussi poussée manifeste une activité particulière. Les mesures, déjà effectuées à une distance &e 50 centimètres, ont été reprises à 80 centimètres, et ont donné les résultats suivants que l’on peut comparer à ceux fournis par les autres lampes étudiées :

ARLON ADAM Te ee 88 finsens A SUEZ 000 AT EC RE 48 finsens ARS UU- 2 00e AT... 40 finsens F,— 0,09,

On remarquera les valeurs particulièrement élevées de l’activité et des rendements.

e) AUTRES RÉSULTATS

On peut signaler ici des mesures de répartition spectrale énergétique effectuées par d’autres auteurs sur des lampes

analogues, mesures qui permettent de calculer les valeurs des rapports r, et r, correspondant à chaque source. Les résultats ainsi obtenus concordent bien avec ceux que fournissent les mesures précédentes.

D’après Barnes (5) :

pour un arc fonctionnant sous 174 volts et 3,75 ampères :

F==0;01 r—1,5:; pour un arc fonctionnant sous 75 volts et 3,75 ampères : Fr —20/01; F0

D’après Maddock (59) un arc moins poussé fournit les rendements suivants :

2° Lampes « basse pression-haute tension »

a) ARC GALLOIS

La lampe est essentiellement constituée par un tube de silice fondue ayant un diamètre intérieur d’environ 1,5 millimètre, contenant quelques centigrammes de mercure et un mélange d’argon et de néon sous une pression de l’ordre du centimètre de mercure. Les électrodes sont en nickel.

La lampe, munie d’une transformateur, est alimenté par du courant alternatif 110 volts. En fonctionnement, la tension aux bornes atteint 1.500 volts, l’intensité du courant 715 milliampères correspondant à une consommation de l’ordre de 100 watts. La température du tube reste inférieure à 80 degrés. Les mesures effectuées sur cette lampe indiquent une activité totale très faible, inférieure à un finsen. L’activité perceptible est due presque entièrement à la raie de résonance qui est émise avec une intensité relative largement prédominante.

b) Pour obtenir plus de précision sur ces lampes de faible activilé, on peut se reporter à des déterminations de leur distribution spectrale énergétique. Un arc tout à fait analogue au précédent a été étudié par G. Déjardin et R. Schwegler (31). Ces auteurs ont déterminé les valeurs relatives de l'intensité monochromatique de chaque raie, au moyen desquelles on peut calculer, sinon l’activi#, tout au moins les rendements.

On trouve : F0 00, ITR D’après Barnes (5) on trouve, pour un arc analogue : T,=—0,14, Fr —010:

Maddock (59) donne en valeur absolue les intensités monochromatiques à un mètre de la lampe. On peut alors calculer les rendements et l’activité, comme l'indique le tableau suivant :