Décharges par les toiles métalliques fines

Quand la vitesse que prend l'ion avec une certaine valeur du champ électrique a diminué à quelque distance de la flamme, cet ion peut traverser bien plus facilement une toile métallique sans être déchargé, que si la toile était placée plus près de la flamme.

Dans une expérience, une électrode chargée, placée dans le tube à 35*^'" environ de la flamme, perdait sa charge à raison de 5o divisions de l'échelle en 3o secondes. Une toile métallique fine placée dans le tube juste au-dessous de cette électrode, c'est-à-dire en un point où la vitesse des ions était faible, diminuait à peine la vitesse de déperdition. La même toile, placée à lo*^™ de la flamme, réduisait la déperdition de la même électrode à 5o divisions en "jS secondes.

U en résulte même une difl'érence plus grande encore entre les pouvoirs de décharge de la toile dans les deux positions que ne l'indiquent les nombres précédents, car, dans la seconde position, la perte de conductibilité par recombinaison en montant dans le tube est moindre que dans le premier cas.

Cette difl'érence s'explique par le fait suivant : lorsque l'ion a une plus faible vitesse dans un champ électrique donné, le nombre des ions qui viennent au contact de la toile métallique par difl^usion est moins considérable. On peut montrer que, pour un tel gaz, enfermé entre deux plans parallèles ou bien dans un cylindre, le rapport de la conductibilité au temps / à la conductibilité initiale varie comme e"*"', r désignant la mobilité de l'ion ( ' ).

Par suite, on voit que, si v est plus petit, le nombre d'ions décharo;é5 par diffusion au contact des fils de la toile métallique est plus faible.

Cl Voir TowNSEND, Phil. ,\fag., t. \LV, mai 1898.

U REi:i>llBL\AlNi> DES lOXS D4>S LES GAZ

A DflTElEVTtS PRESSIONS,

■. MOUUH.

fi :-* /•-■ -x. Vfi^i^»?, 1- UL iv#£-î, p. *S3 à 3o5.

[.or^qu'un caz a el»^ >-*umi> ^ Taction des ravons de Rœntgen, Tionisatiiin qui <*v e>t pn^iuite >ub>i$te pendant un temps court après la suppression de la source de radiations. Les ions positifs et négatifs niellent un temps appréciable pour se recombiner mutuellement; et dans certains cas, il est nécessaire de faire intervenir la loi suivant laquelle ces ions disparaissent par recombinaison. Cette question de la recoinhinaison a été étudiée par le professeur Rutherford (PhiL .\fag,, novembre 1897 » pour Tair et quelques autres gaz à la pression aliiiosphérique. Dans cette Note il indique que la loi suivant laquelle les cenlres électrisês présents dans les gaz se recombinent à partir du nioinenl où l'on a arrêté les ravons est donnée par Téquation

n étant le nombre d'ions par cenlimèlre cube dans le gaz un temps t après que les rayons onl cessé d'agir, et a une constante pour un gaz donné et à la pression atmosphérique. Si N est le nombre maximum d'ions par centimètre cube quand le régime permanent est établi avant la suppression du rayonnement, l'équation précédente donne par intégration :

I 1 ri ) ~ = QLt.

Objet des recherches.

Les présentes recherches ont été entreprises sur les conseils du professeur Rutherford dans le but de déterminer la loi de la recombinaisoii dans les g;az sous des pressions autres que la pression atmosph*''ri<jue et de trouver la relation qui existe entre les valeurs de la recombinaison à difl'érentes pressions. Leur objet était par conséquent le suivant :

I" Vérifier si la loi de recoinbinaison, exprimée par Féquation (i), est encore exacte pour Tair sous des pressions supérieures ou inférieures à la pression atmosphérique ;

2 • Si elle est encore exacte, trouver la relation entre la valeur de a à une pression donnée et sa valeur à une autre pression; '.V' Déterminer a en valeur absolue.

I>ans ce but, la méthode employée par le professeur Rutherford pour ses recherches antérieures fut adoptée en principe, mais l'appareil était quelque peu différent en détail.

Pour étudier la loi, donnée par l'équation (2), il est nécessaire de pouvoir mesurer le nombre maximum d'ions contenus dans un volume donné de gaz quand le régime permanent est établi, et de pouvoir aussi mesurer le nombre d'ions qui subsistent au bout d'un temps donné après l'arrêt des rayons. Dans ce but, le dispositif suivant fut adopté.

Description de l'appareil.

La disposition générale des appareils et des connexions est indiquée dans le schéma (//^^. 1).

Le tube employé pour la production des rayons Rœntgen était un tube focus automatique de la forme habituelle, avec régulateur à étinrelles, alimenté par une grande bobine de Ruhmkorff. La bobine fonctionnait à l'aide du courant d'un circuit de iio volts avec un interrupteur Wehneit de basse fréquence en série. Pour augmenter I intensité de la décharge dans le tube focus, un éclateur à étincelles «1 environ i*''",5 de longueur était mis en série avec le tube sur le secondaire de la bobine.

La bobine d'induction et le tube à rayons X étaient complètement enfermés dans une petite caisse métallique reliée au sol et les rayons sortaient par une petite ouverture percée dans une placjue de plomb épaisse BB'. A faible distance en avant de cette plaque se trouvait une

aulrt* plaque <le plomb épaisse CC Les ravotis passaient à travers un (>etîl orifice reclan){ulaire H pratiqué dans cetie plaque et pénétraieut

dan> un cvlindre de laiton à Iravers une fenêtre d'aluminium. Le cvlindre. dont la figure u donne le détail, contenait les électrodes entre lesquelles on mesurait le courant.

Cig.

■c'Sfe'arir

Le? électrodes étaient roiistiiuées par de très minces feuilles d'alumîniuiu. leodues sur des anneaux de zinc étroits qui leur servaient d« îupporl. Ces anneau\ étaient soutenus par des blocs d'ébonite qui rl^irnl rigidement lises sur une armature métallique que l'on ]><:.utâit facilement enle\t'r du cvlindre. Ces feuilles minces, au Di'ubre de onze, étaieni distantes d'en^iroa 3"'". Six d'entre elles, c'i>l-*-dire les deux extrt-mes et les quatre autres de rang impair, «-tàir-ui leliéf! ensemble et au lil terminal K, les cinq autres étant «■lirrs - E .

Ce dispositif permettait d'ioniser un grand volume de gaz et d'obtenir ainsi un effet plus intense que celui qu'on aurait pu obtenir autrement, les électrodes étant cependant assez rapprochées pour avoir le courant de saturation avec un voltage raisonnable. Tous les ions pouvaient ainsi atteindre les électrodes en un temps très court. Cette précaution était essentielle, car il était nécessaire que tous les ions puissent atteindre les électrodes avant de disparaître par recombinaison. Ln dispositif à anneau de garde fut essayé, mais l'effet produit était si minime, qu'il était impossible de le mesurer et il fut abandonné.

Les feuilles minces d'aluminium étaient employées, d'abord, parce qu'étant très minces elles n'absorbaient sensiblement pas la radiation et qu'ensuite le rayonnement secondaire produit à la surface du métal est faible dans le cas de l'aluminium. L'épaisseur de la feuille employée n'était que de o*^"',ooo36

Le cylindre était construit de manière à pouvoir y faire le vide par l'ajutage F et il était assez résistant pour supporter des pressions intérieures considérables.

Pour déterminer le nombre maximum d'ions contenus dans un volume donné du gaz, quand le régime permanent est établi, et le nombre d'ions qui restent au bout d'un temps connu, il était nécessaire de pouvoir établir la force électromotrice sur l'électrode E, soit à rinstant même où les rayons cessent d'agir, soit un temps connu après. Dans ce but, on employait la méthode suivante. L et L' étaient deux interrupteurs pivotant en P et en P' et venant au contact de Q et (y respectivement. Le circuit primaire de la bobine d'induction était fermé par l'intermédiaire de rinternipteur L. l^e levier IJ était relié au sol, Q' étant relié à l'électrode E et, à travers une grande résistance R, à l'un des pôles d'une batterie de petits accumulateurs dont l'autre pôle était au sol. La résistance R était en graphite et d'environ i mégohm.

La résistance entre Q' et E étant excessivement petite par rapport à R, si le levier L' est au contact de (^', les plateaux reliés à E seront pratiquement au potentiel zéro, puisque U est au sol. Mais aussitôt que le contact est rompu entre L' et Q', E sera porté instantanément au potentiel de la batterie. Les contacts (j> et (V étaient coupés au moyen d'un lourd pendule se déplaçant suivant x, y. Si les leviers sont placés juste en face l'un de l'autre, la force électromotrice sera appliquée sur E à l'instant même où les rayons seront arrêtés; s'ils sont écartés l'un de l'autre dans la direction xy la force électro-