QU'Y DÉTERMINENT LES RAYONS RONTGEN

Par J.-J. THOMSON.

Traduit de l'anglais par P. UGOL.

Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, t. X, 1898, p. 10 à if

» Ce Mémoire rend compte des expériences faites en vue de déier-

i miner l'ionisation produite dans un certain nombre de gaz quand il<

; sont traversés par des rayons Rontgen. La méthode employée pour

\ mesurer l'ionisation est la suivante.

f C'est un fait bien connu, que le courant électrique qui traverse un

gaz soumis aux rayons Rontgen ne croît pas proportionnellement i I la force éleclromotrice ; il tend vers une limite finie au delà de laquelle

I il n'augmente plus, aussi grande que puisse être la force éleclronio-

I trice. Ce courant maximum, que nous pouvons appeler courant é

saturation, est déterminé par la condition que le nombre des iuns détruits par le courant en i seconde soit égal au nombre des imii produits dans le même temps par les rayons. La valeur du courant de saturation est donc proportionnelle au nombre d'ions prodail* I par les rayons en i seconde, de sorte que, pour comparer riomsation

dans deux gaz, il n'y aura qu'à comparer leurs courants de saturalit»B en les exposant à des rayons de même intensité. La mesure du courant de saturation est relativement facile; la principale difficulté coasiste à assurer la même intensité aux rayons qui traversent les deui gaz. La radiation des ampoules utilisées dans ces expériences n'était pa» assez constante pour nous autoriser à admettre qu'elle restait inallêrte entre les expériences faites successivement sur différents gaz; il éuit donc nécessaire de disposer les choses de manière à éliminer autant

BKI.ATION ENTRE LA COMPOSITION CHIMIQUE D*UN GAZ ET l'iONISATION. 833

que possible les effets des variallons de fonctionnement de Tampoule.

On y pourvut en exposant simultanément aux rayons deux récipients A et B; B servait d'étalon et contenait toujours deFair, tandis que A était rempli alternativement d'air et de gaz à examiner. AetB contenaient tous deux des électrodes, et l'on mesurait le courant entre ces électrodes.

A et B étant d'abord tous deux remplis d'air, on faisait alternativement une série de lectures de la déperdition à travers A et B, jusqu'à ce que la constance des résultats montrât que la radiation de l'ampoule était à peu près stationnaire. Ces lectures donnèrent le rapport des courants de saturation dans A et B, remplis tous deux d'air. On remplissait alors A du gaz à examiner, et l'on mesurait de nouveau les courants de saturation dans A et B. Ces déterminations faisaient connaître le rapport du courant de saturation dans A plein de gaz, au courant de saturation dans B plein d'air. Mais la première observation donnait le rapport des courants de saturation en A et en B, tous deux pleins d'à//*. En combinant les résultats on avait le rapport des courajils de saturation en A quand il était rempli de gaz et quand il était rempli d'air. Ce rapport est celui de l'ionisation du gaz à l'ionisation de l'air.

Le courant en A et B passait entre deux plaques parallèles munies d'un anneau de garde {^fig* i). Elles étaient disposées de manière

Fig. I.

que la direction des rayons dans le gaz leur fût parallèle. Cet arrangement avait pour but d'éviter les effets secondaires dont Perrin a montré la production lorsque des rayons Rontgen frappent une surface métallique. Le récipient B qui était toujours rempli d'air était laissé ouvert, et les rayons arrivaient directement au gaz compris entre les plaques; Tautre récipient A qui devait recevoir les autres gaz était pourvu d'une fenêtre d'aluminium à travers laquelle pénétraient les rayons. Tous les supports isolants employés pour maintenir les plaques étaient protégés contre les rayons Rontgen par des écrans métalliques; tous les corps solides que frappaient les rayons étaient métalliques, car on avait obtenu, quand cette précaution n'était pas prise, des effets très irréguliers. La bobine et l'ampoule S. P. 53

productrice des rayons étaient dans une grande caisse en fer munit de deux fenêtres d'aluminium en face desquelles étaient disposés l^ récipients A et B.

Pour mesurer le courant de saturation on reliait la plaque a à IW des paires de quadrants d'un électromètre, la seconde paire el b pièces de garde ^ et y étaient à la terre ; au début de rexpéricQce les deux paires de quadrants étaient reliées ensemble. La plaque o élail réunie à l'un des pôles d'une batterie de petits accumulateurs dont l'autre extrémité était mise au sol; avec les gaz dont l'ionisa tion n( dépassait pas beauttoup celle de l'air, il suffisait de 200 élémenb donnant une différence de potentiel de 4oo volts entre les plaqne placées à i^*" de distance, pour produire le courant de saturation; mais avec les gaz tels que Cl*-^, H* S, SO-, H Cl, dans lesquels rionisation est beaucoup plus forte que dans l'air, on dut emplorer 600 éléments pour être sûr d'avoir atteint le courant de saturatifflL

La communication entre les deux paires de quadrants était aIo^ supprimée; quand les rayons ne-passaient pas à travers le gaz elqtf l'on avait donné tous les soins nécessaires à l'isolement desplaqof*. l'aiguille de l'électromètre restait au repos; cette fixité servait <!<• contrôle pour l'isolement. Mais, quand les rayons travei-saienl le gai. l'aiguille était déviée, car des charges électriques passaient à tra^ei^ le gaz de la plaque S à la plaque a; la quantité d'électricité qui pasi^ dans un temps donné (3o secondes dans ces expériences) est propîw^ tionnelle au courant de saturation. On fit des expériences en reliant'au pôle positif de la batterie, puis en renversant les communications: quand le fonctionnement du tube à vide était régulier, les dé\iatioiL« de l'aiguille de part et d'autre de sa position de zéro étaient les mème^ dans les deux cas.

Les tubes utilisés donnaient des rayons doux, les tubes à ravoB* très pénétrants ayant été reconnus comme trop variables pour ce* expériences.

Le Tableau suivant donne les résultats; les nombres représentent les courants de saturation dans les divers gaz, le courant de saturation dans Tair étant pris pour unité :

Az2.