QU*Y DÉTERMINENT LES RAYONS RÔNTGEN

Par J.^. THOMSON.

Traduit de Tanglait par P. LU60L.

Proceedings of the Cambridge Philosophical Society, t. X, i8g8, p. lo à i).

Ce Mémoire rend compte des expériences faites en vue de déterminer rionisation produite dans un certain nombre de gaz quand ils sont traversés par des rayons Rontgen. La méthode employée pour mesurer l'ionisation est la suivante.

C'est un fait bien connu, que le courant électrique qui traverse un gaz soumis aux rayons Rontgen ne croît pas proportionnellement à la force électromotrice ; il tend vers une limite finie au delà de laquelle il n'augmente plus, aussi grande que puisse être la force électromotrice. Ce courant maximum, que nous pouvons appeler courant de saturation, est déterminé par la condition que le nombre des ions détruits par le courant en i seconde soit égal au nombre des ions produits dans le même temps par les rayons. La valeur du courant de saturation est donc proportionnelle au nombre d'ions produits par les rayons en i seconde, de sorte que, pour comparer l'ionisation dans deux gaz, il n'y aura qu'à comparer leurs courants de saturation en les exposant à des rayons de même intensité. La mesure du courant de saturation est relativement facile; la principale difficulté consiste à assurer la même intensité aux rayons qui traversent les deux gaz. La radiation des ampoules utilisées dans ces expériences n'était pas assez constante pour nous autoriser à admettre qu'elle restait inaltérée entre les expériences faites successivement sur différents gaz; il était donc nécessaire de disposer les choses de manière à éliminer autant

RKLATION ENTRE LA COMPOSITION CllIMlQt'E D'I'N GAZ ET L*I0N1SATI0N. 833

i|iie possible les effets des variations de fonctionnement de Tarnpoule .

On y pourvut en exposant simultanément aux rayons deux récipients A cl B; B servait d'étalon et contenait toujours de Tair, tandis que V. était rempli alternativement d'air et de gaz a examiner. V et B roiuenaient tous deux des électrodes, et Ton mesurait le courant entre Cfs électrodes.

A et B étant d'abord tous deux remplis d'air, on faisait alternali\cment une série de lectures de la déperdition à tra\ers 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 obser- \ation donnait le rapport des courants de saturation en A et en B, tous deux pleins d'air. En combinant les résultats on avait le rapport des courants 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 rionisation de l'air.

Le courant en A et B passait entre deux plaques parallèles munies «l'un anneau de garde (Jlg' i). Elles étaient disposées de manière

Fig. 1.

que la direction des rayons dans le gaz leur fût parallèle. Cet arranijenient avait pour but d'éviter les ellets 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 enlre les plaques; l'autre récipient A qui devait recevoir les autres ?az 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

J.-J. TilOMSON.

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

Pour mesurer le courant de saturation on reliait la plaque a à Tune des paires de quadrants d'un électromèlre, la seconde paire et les pièces de garde ^ et y étaient à la terre; au début de l'expérience les deux paires de quadrants étaient reliées ensemble. La plaque o étail 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'ionisation ne dépassait pas beaucoup celle de l'air, il suffisait de 200 éléments donnant une différence de potentiel de 4oo volts entre les plaques placées à 1*^™ de distance, pour produire le courant de saturation; mais avec les gaz tels que CP, H^S, SO^, H Cl, dans lesquels l'ionisation est beaucoup plus forte que dans l'air, on dut employer 600 éléments pour être sûr d'avoir atteint le courant de saturation.

La communication entre les deux paires de quadrants était alors supprimée; quand les rayons ne passaient pas à travers le gaz et que l'on avait donné tous les soins nécessaires à l'isolement des plaques, l'aiguille de l'électromètre restait au repos; cette fixité servait de contrôle pour l'isolement. Mais, quand les rayons traversaient le gaz, l'aiguille était déviée, car des charges électriques passaient à travers le gaz de la plaque S à la plaque a; la quantité d'électricité qui passe dans un temps donné (3o secondes dans ces expériences) est proportionnelle au courant de saturation. On fit des expériences en reliant 0 au pôle positif de la batterie, puis en renversant les communications; quand le fonctionnement du tube à vide était régulier, les déviations de l'aiguille de part et d'autre de sa position de zéro étaient les mêmes dans les deux cas.

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

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

Az2.

co.,

AaO

Az^O 1,4/

G«Az« G«H«.