TRE

g K ZZZZZ LLIZZZL Fr RNINRNIK KNKNIORNNN ET AZZ ES

5/ H g EE H J Fe H g Fe 9: Fie. 56.

en charbon et leurs extrémités sont très soigneusement poles : le diamètre des gouttes de mercure doit être compris entre 1"",9 et 3 millimètres. Tant qu'aucune oxydation ne se produit sur les surfaces de contactet sur le mercure, l'appareil se décohère spontanément: aussi M. Castelli a-t-1l employé simplement comme récepteur un téléphone branché, avec un élément de pile, en dérivation sur le cohéreur (fig. 55).

LES DÉTECTEURS D ONDES 99

MM. Lodge et Muirhead se sont servis avec succès d'un disque de fer, tournant d'un mouvement continu et elfleurant la partie supérieure d’une surface de mercure, recouverte d’une mince couche d'huile.

Quelques expérimentateurs, au lieu d’utiliser des limailles ou du mercure, ont eu recours à un ou plusieurs contacts imparfaits entre corps solides. On a ainsi employé, FT par exemple, deux ou plusieurs billes en FEAT acier poli placées côte à côte dans un tube incliné, des baguettes métalliques disposées en croix, des fragments de perles métalliques remplaçant la limalle, etc. M. Branly a réalisé aussi un détecteur consistant en un trépied à branches pointues en acier posé sur une surface plane en acier poli.

M. de Forest a inventé un détecteur auquel on a donné le nom d’anticohéreur, parce que sa résistance électrique augmente sous l’action des ondes (au lieu de diminuer, comme dans les cohéreurs ordinaires). Cet appareil comprend deux ou trois électrodes (fig. 58) entre lesquelles est interposée une pâte formée de limaille métallique

RM Dr assez grosse, d'un oxyde (oxyde

7 7 ge), de glycérine ou de vaseline,

et d’un peu d'eau ou d'alcool.

Si l'on introduit un tel appareil dans un circuit local contenant une pile, un très faible courant le traverse, et la limaille s'agglomère, d’après l'inventeur, sous forme de chaînettes relativement conductrices. Quand des oscillations électriques se superposent au courant local, l’eau ou

Fire. 58,

ANRT

SSSSSJOOOSOSOSSSSSN

ESS SSSSSNS

SSSR ON

Fig. 59.

l'alcool de la pâte se décompose, de très petites bulles de gaz (oxygène et hydrogène) sont libérées, et ces bulles, se plaçant entre chaque grain de limaille métallique et son voisin, ainsi que sur la surface des électrodes, augmentent considérablement

la résistance électrique du système. La figure 59 montre schématiquement, d’après l'inventeur, la formation et la rupture de ces chaînettes de particules conductrices. Aussitôt que l’action des oscillations cesse, lesbulles d'hydrogène sont absorbées par l'oxyde de plomb qui se combine avec elles, les bulles d'oxygène produisent une oxydation des surfaces métalliques et disparaissent, et la résistance de l'appareil retombe à sa valeur primitive. Pour utiliser ce détecteur, l'inventeur l’intercalait sur l'antenne et branchait en dérivation un circuit contenant une pile et un récepteur téléphonique (fig.

Antcohereur

Ecouteur

Théorie du fonclionnement A des cohéreurs. — Plusieurs

Terre

explications, plus ou moins différentes, ont été données sur le fonctionnement des cohéreurs par MM. Branly, Lodge, Righi, Tommasina, Ferrié, Eccles, Shaw, Guthe et Trowbridge. Chacune de ces théories permet de se rendre compte d’une partie des phénomènes en Jeu, mais est impuissante à à expliquer la totalité des effets observés.

M. Branly a émis l'opinion que la nature dé l’isolant compris entre les particules métalliques est modifiée par l’action de son des qui augmente sa conductbihité : c’est pourquoi il a proposé, pour cette sorte d'appareils, le nom de radioconducteurs. Cette hypothèse est à rejeter, parce qu'aucun effet de ce genre n'a été observé dans les isolants, et, en outre, parce que le fonctionnement du cohéreur n'est pas modifié si l’on fait le vide dans le tube ou si l’on y introduit un gaz quelconque.

Sir Lodge croit que la conductbilité est due à la formation de très petites étincelles qui perçent les couches d'oxydes mauvais conducteurs recouvrant les particules, et qui établissent entre ces particules ‘une continuité métallique, ou même une sorte de soudure. D'après cet auteur, l'attraction électrostatique qui s'exerce entre les particules faciliterait la production des étincelles en provoquant un rapprochement des particules. Cette théorie intéressante peut être vérifiée dans certains cas, mais 1l

LES DÉTECTEURS D ONDES 97

semble que l’on ait affaire alors à des effets secondaires, dus à l’'échauffement que produit le passage du courant. Elle se trouve tout à fait en défaut dans certains autres cas, par exemple pour le fonctionnement des cohéreurs à grains de charbon.

M. Eccles suppose que les particules s’orientent sous l’action du champ électrique et s’agglomèrent pour former des chaînettes : cette théorie n’est applicable qu'aux cohéreurs contenant des grains de limaille très légers.

M. Shaw admet, d'après des expériences détaillées, que les paricules métalliques subissent, aux points de contact, une orientation déterminée qui assure le minimum de résistance. Cet auteur a trouvé que les phénomènes dépendent de la présence d'une mince couche formée soit par de l'air raréfié, soit par de la vapeur d’eau raréfiée, soit par un oxyde métallique, et que la cohérence ne peut se produire que si cette couche est percée: ses expériences l’ont conduit, en outre, à admettre l'hypothèse d’une fusion superficielle aux points de contact.

Enfin M. Guthe base l'explication des phénomènes sur la théorie des électrons ("), d'après laquelle 1l existe dans tous les métaux des électrons libres en mouvement. Les ondes électriques ont pour effet de créer un champ électrostatique qui permet aux électrons de quitter le métal, et il apparaît un courant électrique dont ces électrons sont les véhicules. Une fois Le courant établi, son intensité va en augmentant, et 1l se produit une jonction conductrice métallique. Dans les cohéreurs autodécohérents, les parties en contact sont toujours très petites, et 1l ne peut passer qu'un nombre restremt d'électrons. Il existe bien alors, sous l’effet des ondes électriques, un courant résultant d’un déplacement d'électrons, mais l'intensité de ce courant ne peut pas atteindre une valeur suffisante pour qu'il s'établisse une jonction conductrice permanente.

Comme on le voit, d'après ce résumé rapide des principales théories, l'explication du fonctionnement des cohéreurs n’a pu être encore donnée d'une façon complète : 1l semble que la

(1) Nous avons vu déjà que l’électron est un petit corpuscule portant une charge

d'électricité.

théorie de M. Guthe soit celle qui rend le mieux compte de la plupart des faits.

Au point de vue de la sensibilité, les cohéreurs, quel que soit leur type, sont inférieurs à quelques-uns des détecteurs dont 1l va être question, mais ils présentent l'avantage que la variation de courant à laquelle ils donnent naissance quand ils sont soumis aux effets des ondes électromagnétiques est suffisante pour actionner un relais commandant un récepteurenregistreur Morse ordinaire. Avec les autres détecteurs, au contraire, on est obligé d'employer un récepteur téléphonique, ce qui offre le grave inconvénient qu'aucune trace ne subsiste de la réception des dépêches.

Bolomètres.

Nous savons que le passage d’un courant électrique dans un conducteur produit un échauffement de celui-ci. Si le courant a une très faible intensité, 1l faut évidemment que le fil conducteur soit extrêmement fin pour que son échauffement soit perceptble.

Différents détecteurs d'ondes ont été basés sur ce principe dès 1890, et ont été employés, en particulier par M. Rubens, pour l'étude des oscillations électriques. Le premier d’entre eux, qui ait été utilisé pratiquement dans des dispositifs de télégraphie sans fil, est le bolomètre de M. Fessenden, que représente la figure 61. |

Pour obtenir un fil suffisamment fin, l’inventeur a opéré de la façon suivante : un fil très fin de platine, de moins de o"",r de diamètre, est recouvert d’une couche d’argent jusqu'à ce que son diamètre atteigne environ 2 millimètres, puis le fil bimétallique ainsi préparé est étiré Jusqu'au plus petit diamètre possible, 0"",05 par exemple. On le replie alors sous forme d'un U dont on fixe les branches dans une petite rondelle isolante, et l’on plonge la partie inférieure dans de

LES DÉTECTEURS D'ONDES 99

l'acide nitrique qui attaque l'enveloppe d'argent en laissant intacte l'âme de platine. On peut obtenir ainsi, sur une petite longueur, un fil de platine d'environ 1,5 micron (0"",0015) de diamètre : on est même parvenu à fabriquer, par ce procédé, des fils de 1 micron de diamètre.

La boucle de fil F (fig. 61) est placée dans une petite capsule d'argent C que ferme la rondelle isolante R: cette capsule a pour effet de diminuer autant que possible le rayonnement de la chaleur. L'ensemble est disposé dans un récipient V en verre dans lequel on fait le vide. Les deux conducteurs A et B, qui aboutissent à la boucle de fil fin, traversent le récipient dans la paroi duquel ils sont mastiqués.

Le bolomètre est intercalé entre l'antenne réceptrice et la prise de terre. Quand l'antenne est mise en vibration par les ondes électromagnétiques provenant du poste transmetteur, les oscillations électriques traversent le fil fin F et celui-c1 s'échauffe, même si l'énergie en jeu est très faible. Pour déceler cet échauffement, on s appuie sur une propriété commune à tous les métaux, d'après laquelle la résistance électrique croît en valeur quand la température augmente; et l’on intercale le bolomètre dans un circuit local permettant de déterminer cette variation de résistance. On peut aussi brancher en dérivation sur le bolomètre un circuit contenant un récepteur téléphonique et une pile. Dès qu'il se produit une variation de la résistance du fil fin, l'intensité du courant circulant dans le circuit local varie, et le récepteur téléphonique fait entendre un son.

Au lieu d’un fil de plaune très fin, M. Fessenden a employé aussi, dans la suite, une petite colonne d’un liquide conducteur contenu dans un tube capillaire de diamètre extrêmement faible : l'échauffement de cette colonne liquide se traduit aussi par une augmentation de résistance électrique. Enfin, 1l a modifié ce bolomètre à liquide en trempant simplement dans un liquide convenable deux fils de platine très courts et très fins, et en intercalant dans le liquide, entre ces deux fils, un diaphragme en verre percé d'un trou extrêmement petit. Avec cette dernière forme de détecteur, 1l employait simplement, pour percevoir les signaux, un récepteur téléphonique et une pile formant un circuit branché en dérivation sur l'appareil, qui

était Jui-mêmeintercalé entre l'antenne et la prise de terre. Dans ce détecteur à liquide, il est très probable que les phénomènes en jeu ne sont plus de nature calorifique, mais de nature électrolytique, comme dans les appareils étudiés plus loin.

Nous avons vu que le cohéreur est un détecteur d'ondes 1influencé par la tension, et qu'il ne convient pas de le placer directement au pied de l'antenne, où il existe un ventre de courant (et, par suite, un nœud de tension). Le bolomètre, au contraire, ansi que les détecteurs dont il va être question, est influencé par le courant, et sa place la plus convenable est au pied de l'antenne.

Détecteurs thermo-électriques.

M. Duddell a établi un appareil qui tient à la fois des détecteurs thermiques dont la description précède et des détecteurs thermo-électriques, que nous allons étudier. L'appareil comprend une bande métallique très mince et très étroite traversée par les oscillations électriques : cette bande s’échauffe sous l'effet du courant oscillant, et la chaleur rayonnante agit sur un petit élément thermo-électrique suspendu librement entre les pôles d'un puissant électro-aimant. Le courant qui prend naissance dans le thermo-élément réagit sur le champ magnétique produit par l'électro-aimant, et le système mobile tourne d’un certain angle : la valeur de cetangle correspond au courant qui traverse le thermo-élément et qui est proportionnel à la chaleur dégagée, c’est-à-dire à l'intensité du courant oscillant.

Parmi les détecteurs thermo-électriques proprement dits, très rarement employés dans la pratique de la télégraphie sans fil, on peut citer celui dont s’est servi Drude au cours de ses remarquables travaux sur l'amortissement des oscillations électriques.

Le thermo-élément est constitué (fig. 62) par un fil de cuivre, ou de fer, et un fil de constantan (alliage de cuivre, de zinc et de manganèse) de 0"",05 de diamètre et de 0°",5 à 1 centimètre de longueur. Üne croix en ébonite E porte quatre tiges D auxquelles sont fixés des fils de cuivre d et d', s et s der