SUR LE PASSAGE DE L ÉLECTRICITÉ A TRAVERS LES GAZ RÔNTGENI8ÉS

l'air à l'aide d'un soufflet, conduisait à ce récipient : la vitesse du courant d'air à travers le tube était mesurée à l'aide d'un compteur à gaz placé en série avec le tube : un tampon de coton de verre, disposé dans le tube conduisant au récipient, retenait les poussières. L'air quittait le récipient en aluminium par un autre tube portant à son extrémité le dispositif destiné à mesurer la vitesse de déperdition de l'électricité (ordinairement un fil métallique chargé à un potentiel élevé placé dans l'axe d'un tube métallique traversé par le courant gazeux, le tube étant relié à la terre, et le fil à l'une des paires de quadrants d'un électromètre). Ce dispositif était soigneusement protégé contre l'action directe des rayons, et il n'y avait pas de déperdition tant qu'un courant d'air ne passait pas à travers l'appareil ; quand on produisait le courant d'air, la déperdition était considérable, montrant que l'air soumis aux rayons conservait ses propriétés conductrices pendant le temps (environ o*, 5) qu'il mettait à aller du vase d'aluminium à l'électrode chargée.

Nous nous sommes demandé si l'on détruirait la conductibilité du gaz en le chauffant dans l'intervalle compris entre l'endroit où il était soumis à l'action des rayons et celui où l'on mesurait sa conductibilité. Pour cela, nous avons inséré sur le trajet un bout de tube de porcelaine, que l'on chauffait à blanc ; le gaz, à la sortie de ce tube, était si chaud, qu'il était à peine supportable à la main : cependant la conductibilité n'était nullement altérée. Mais, si Tair est soufflé bulle à bulle à travers l'eau, toute trace de conductibilité semble disparaître. Il en est de même si l'on force le gaz à traverser un tampon de coton de verre, bien que la vitesse du courant fût maintenue identique à celle d'une expérience donnant une déperdition rapide; au contraire, si le même tampon était inséré dans le système de tubes avant que le gaz eût atteint le récipient où il était soumis à l'action des rayons de Rôntgen, la conductibilité n'était pas diminuée. Cette expérience semble montrer que la structure en vertu de laquelle le gaz conduit l'électricité est d'un caractère tellement grossier qu'elle est incapable de résister au passage à travers les étroits interstices d'un tampon de coton de verre. Un écran de fine toile métallique ou de mousseline ne semble pas modifier la conductibilité.

On obtient un résultat très suggestif en faisant passer un courant d'électricité à travers le gaz pendant son trajet compris entre le récipient d'aluminium où il est exposé aux rayons de Rontgen et l'endroit où l'on examine sa conductibilité. Nous avons fait cet essai en insérant dans le circuit un tube métallique le long de l'axe duquel

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était disposé un fil métallique isolé, relié à une extrémité d'une batterie de petits accumulateurs, dont l'autre extrémité était reliée ao tube lui-même : de sorte qu'un courant d'électricité était envoyé à travers le gaz lors de son passage dans le tube. Le passage du courant obtenu avec quelques éléments suffisait pour diminuer notablemeni la conductibilité du gaz circulant dans le tube; en augmentant le nombre d'éléments de la batterie, on pouvait entièrement détruire cette conductibilité. Ainsi l'état spécial où les rayons de Rôntgen mettent un gaz est détruit quand un courant d'électricité le traverse. C'est le courant qui détruit cet état, et non le champ électrique; car si le fil métallique est enfermé dans un tube de verre, ce qui arrête le courant en conservant le champ, le gaz circule sans que sa conductibilité soit altérée. Le courant produit le même effet sur le gaz qu'il produirait sur une très faibre solution d'un électrolyte. En efTet, que l'on imagine une telle solution circulant dans les tubes au lieu du gaz : dans ce cas, s'il passait à travers la solution une quantité d'électricité suffisante pour décomposer tout l'électrolyte, la solution sortant do tube serait devenue non conductrice; et c'est précisément ce qui arrive dans le cas du gaz. Nous trouverons que l'analogie entre une solution diluée d'un électrolyte et un gaz runtgenisé peut être maintenue pour une très notable quantité de phénomènes et nous l'avons trouvée très commode pour l'explication de plusieurs des propriétés caractérisant la conduction électrique à travers les gaz.

Ainsi donc, les rayons de Rôntgen fournissent un moyen de communiquer une charge électrique à un gaz. Pour cela, prendre un fil isolé, chargé à un potentiel élevé et entouré par un tube de substance non conductrice; faire aboutir ce tube à un grand récipient métallique isolé, relié à un électromètre. Si l'on vient maintenant à souffler dans ce vase à travers le tube de l'air rontgenisé, l'électromètre sera dévié. Ceci prouve que le gaz, à l'intérieur du récipient, est chaîné d'électricité. Si les rayons de Rôntgen sont arrêtés et le gaz expulsé du récipient, la charge disparaît. Dans ces expériences, nous avons pris des précautions conti*e la poussière.

Le fait que le passage d'un courant d'électricité à travers un gaz détruit sa conductibilité, explique une propriété très caractéristique de la déperdition d'électricité par l'intermédiaire des gaz rôntgenisés: c'est que, pour une intensité donnée de la radiation, le courant traversant le gaz ne dépasse pas un certain maximum, quelle que soit la force éieclromotrice; le courant devient pour ainsi dire saturé, La courbe suivante montre la relation entre la force électromotrice portée

SUR L8 PAgaAOB Dl L'éLSCTRIClTi A TUVEBS LES G.U ItOXTGEMBBS. 767

en abscisses et le courant porté en ordonnées. Il est' évident que cette saturation doit se produire si le courant détruit le pouvoir

conducteur du gaz, et que le courant maximum ou de saturation sera celui qui détruit la conductibilité avec la même vitesse que les rayons de Rontgen la produisent. Si nous regardons le gaz comme un élec- Iroljte, le passage d'une quantité e d'électricité détruira - particules conductrices, e étant la charge portée par une seule de ces particules. Soient :

n le nombre de particules conductrices par unité de volume du gaz ; tjf le nombre de celles qui sont produites en i seconde par les rayons ; ari^ le nombre de celles qui disparaissent par unité de temps, indépendamment du passage du courant ; { le courant à travers l'unité de surface du gaz ; / la distance entre les électrodes.

On a

de sorte que, dans l'état permanent du gaz, il vient

Quand le courant est faible, cette équation donne

el comme le nombre des particules conductrices est indépendant du courant, celui-ci sera proportionnel à la force électromotrice. Ceci correspond à la partie rectiligne de la courbe.

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En général, le courant est proportionnel à n, nombre de particules conductrices, et à la chute de potentiel par unité de longueur. Si£ désigne la différence de potentiel entre les plateaux, U la somme des vitesses des particules chargées positivement et négativement pour une chute de potentiel par unité de longueur égale à Tunité, nous avosi

ntJJE li

i— — -, — ou '^='—rrt^' l ellE

Si l'on substitue la valeur de n dans l'équation (2), on obtient

On voit par là que i a pour limite qzL Ainsi, le courant limite e?l proportionnel à la distance comprise entre les électrodes ; de sorte qu'en approchant de la saturation, le courant limite ira en croissant^ si b distance séparant les électrodes croît, et l'on obtient ce résultai, paradoxal à première vue, qu'une mince couche d'air présente une résistance plus grande au passage de l'électricité qu'une plus épaisse. On s'en rendra compte aisément, toutefois, si l'on se rappelle que le courant détruit la conductibilité et qu'une couche plus épaisse contenant plus de particules conductrices, le courant nécessaire pour les détruire toutes sera plus intense.

Les expériences montrent que la distance entre les électrodes (deui plateaux parallèles) a une action très marquée sur le courant. Le? Tableaux suivants montrent le résultat de quelques expériences effectuées à ce sujet :

Différence de potentiel entre les électrodes 60 volts.

Distance entre les électrodes Courant

(en millimètres). (échelle arbitraire).

o,ïo 9