APPAREILS ET MÉTHODES DE MESURE

a | #2 ie — GRANDEURS MESURÉES

Conduetibilité éleetrique de l'air. — La mesure est faite par la méthode de Gerdien (*) à laquelle J'ai apporté des modifications dont J'ai déjà donné le détail (%). Ces modifications reviennent ifnalement à substituer à la méthode habituelle de décharge une méthode de charge (l’électrode interne du condensateur cylindrique primitivement au potentiel de la cage de l’électromètre se charge {*) par apport des ions), à mesurer les charges apportées par une méthode de zéro, et enfin à déterminer directement, sans passer par des mesures de capacité, la quantité Q de la formule donnant la valeur de la conductibilité 7 :

ns EUR iront J’ai indiqué les avantages de cette méthode avec laquelle la mesure de À se réduit à une mesure

de temps et à deux lectures sur un voltmètre. L’un de ces avantages est la rapidité : on peut faire, même à Paris, une bonne mesure en moins d’une minute. Dans un travail récent, J. Chevrier (°) a aussi utilisé une méthode permettant une mesure rapide de à ; il emploie un électromètre Wulf amené au voisinage de l'instabilité pour mesurer la variation de potentiel due à l’afflux des ions. Il en résulte la nécessité d’un étalonnage, d’ailleurs rapide, avant chaque mesure.

Nombre d’ions. — Les ions sont comptés par la méthode de Langevin et Moulin (*), mais sans enregistrement, avec des condensateurs cylindriques dont les dimensions sont très voisines de celles que ces auteurs avaient indiquées. Les charges sont mesurées, comme précédemment, par une méthode de zéro. En supposant que la charge des ions est celle de l’électron, le nombre de charges élémentaires que l’on détermine représente le nombre d'ions (**).

On sait qu'il existe des ions de diverses mobilités ; des procédés de mesure permettent de les

séparer. Je n’ai pas tenté cette analyse pour les mesures journalières, mais J'ai fait quelques études

(*) Cette modification est analogue à celle utilisée par Swann pour la mesure des ions avec l'appareil d’'Ebert (°). (**) Quelques auteurs en comptant le nombre des gros ions (avec un appareil d’Aitken) et en mesurant la charge totale qu'ils

portent, trouvent que des ions peuvent porter plusieurs charges élémentaires (2, 5).

e SUR L'IONISATION DE L'AIR DANS UNE ATMOSPHÈRE PURE ET POLLUÉE

dont on trouvera les résultats, p. 44. On verra, p. 15, comment les potentiels appliqués aux électrodes externes des condensateurs et les débits ont été choisis ; dans les conditions expérimentales adoptées le nombre n de petits ions par em° est celui des ions de mobilité supérieure à 0,70 cem/sec par volt/em environ, et le nombre N de gros ions est celui de tous les autres ions, gros 1ons et 1ons

intermédiaires.

Champ électrique. — Je n'ai pas fait de mesures de champ électrique de l'atmosphère ; pour la série des mesures de Chambon, les valeurs du champ ont été relevées sur les tableaux établis à partir

des enregistrements réguliers de l’observatoire (”).

Noyaux de condensation. — J'utilise pour les compter le « Pocket dust-counter » dont la description et la méthode d'utilisation ont été indiquées par Aïtken (1). J’ai compté, pour chaque mesure, tous les noyaux qui se forment dans les détentes successives jusqu’à épuisement ; trois ou quatre détentes étaient souvent nécessaires. Quelques auteurs ont critiqué cette méthode et comptent seulement les noyaux qui tombent au cours de la première détente ; mais G. R. Wait (®) reprenant cette étude, a montré qu’il fallait tenir compte du nombre total de noyaux formés.

Partieules. — Elles ont été dénombrées au moyen du « jet dust-counter » d’Owens (®). Des renseisnements intéressants sur le fonctionnement de cet appareil ont été donnés par D. Daude (°). J'ai fait 120 observations de particules dans l'atmosphère de Paris, au cours des mois de février à juillet 1935. Les principaux résultats ont déjà été indiqués () et je n’y reviendrai pas dans cette étude.

Observations météorologiques. — Je mesurais la température et humidité relative de l'air au moyen d’un psychromètre fronde ; j’appréciais la nébulosité (échelle 0-10), la direction du vent et sa vitesse (échelle 0-6). La pression atmosphérique, la durée d’insolation et la quantité de pluie ont été relevées sur les enregistrements de l’observatoire pour les mesures faites à Chambon-la-Forêt ; pour Paris les valeurs ont été relevées dans les Observations quotidiennes de l'Office National Météorologique.

[l. — DisPosiTION DES APPAREILS À. — Lieux des mesures ù » A F à PER ee D Q Q , 2 \ . . + . , .

19 Paris. — Les appareils étaient installés à l’Institut de Physique du Globe situé dans un im-

meuble à l'angle de la rue Pierre-Curie et de la rue Saint-Jacques, au 4 étage, dans une pièce dont la fenêtre orientée SSW était traversée par les tubes du Gerdien et des appareils à ions. Les mesures de noyaux de condensation, de température et d'humidité étaient faites de l’intérieur de la salle par l'ouverture obtenue en enlevant une vitre mobile.

29 Chambon-la-Forêt (Loiret). — L'Observatoire géophysique de Chambon a été décrit par

4 { ] Dbervations faites sous la direction de Ch. Maurain et Ed. Salles ; les appareils sont analogues à ceux qui étaient utilisés au Val-Joyeux (#1).

Fig. 1. — Vue d'ensemble des appareils (Paris)

Fig. 2. == Vue d'ensemble des appareils (Chambon) l'ig. 9. — Sortie des tubes à ions

(Chambon)

Ch. Maurain (”). Signalons seulement qu’il est situé dans la forêt d'Orléans, loin de toute source de pollution, les plus proches villages étant à cinq km à la ronde. Les conditions dans lesquelles sont faites les deux séries de mesures sont donc tout à fait différentes et permettent d’opposer l’ionisation atmosphérique des villes et des campagnes.

Les appareils étaient placés dans le pavillon des mesures électriques, dans la salle située au NW et les tubes traversaient la fenêtre exposée à l’ouest. Les mesures de noyaux de condensation et de température étaient faites à l’extérieur, au voisinage de l’entrée des tubes. Les appareils enregistreurs du champ électrique étaient dans un pavillon voisin au SE du précédent.

B. — Installation du Gerdien et des tubes à ions

L’ensemble des appareils est montré par les figures 1 et 2.

10 Aspiration de l’air. L’air est aspiré à travers le Gerdien au moyen d’une hélice à quatre pales mue par un moteur électrique ; un rhéostat en série sur le circuit permet de faire varier la vitesse du courant d’air de 130 à 290 cm/sec. Pour les tubes à ions on utilise un aspirateurcompteur muni d’un robinet à deux voies permettant de faire passer l’air dans l’un ou l’autre tube ; l'aspirateur est entraîné par un moteur électrique ; grâce à deux démultiphicateurs et à un rhéostat, on peut faire varier la vitesse d’aspiration dans de larges limites ; le volume d’air aspiré par tour est 14.750 cm° ; une sonnerie électrique indique par un signal bref la fin de chaque tour de compteur.

Les cylindres prolongeant Gerdien et tubes à ions à l’extérieur sont, à leur extrémité, coudés et inclinés dans la direction des pluies les plus fréquentes (fig. 9) ; on évite ainsi, autant que possible, le rejaillissement des gouttes de pluie à l’entrée des tubes et l'entraînement des gouttelettes.

masse

(Il

tube 4 petits tubes" qros Gerdien lons 10n5 Le

Fig. 3. — Dispositif de mise sous tension des condensateurs cylindriques

0 Potentiel de charge. — La masse, les électrodes externes des trois tubes, les bornes de la batterie de 480 volts, les bornes d’un voltmètre entre lesquelles on établit au moyen d’un potentiomètre une différence de potentiel variant de o à 80 volts, sont rehées en permanence à un tableau. Ce dispositif (fig. 3) permet de porter les trois tubes aux potentiels désirés par un simple jeu de fiches sur le tableau : les manœuvres sont ainsi très rapides.

Thèse Thellier.

30 Mesure des charges. — Un seul électromètre relié successivement aux trois tubes permet les mesures de la conductibilité et des nombres d’ions. Les charges apportées par les ions sur le . tème isolé (formé par les électrodes internes d’un des condensateurs cylindriques et du coefficient Ce L igui ètr É xterne du d'influence, et par l’aiguille de l’électromètre) sont compensées en portant l’électrode ext coefficient d'influence à un potentiel croissant.

de jonction aux.

condensaieurs cylindriques