OPTIQUE DES RAYONS DE ROJNTGEW

L'éleclroscope G ne peut recevoir, à travers la feuille d'aluminium a' b' placée sur rouvertnie o\ de la paroi E'^ E, en plomb suffisamment épais, cjuedes rayons compris dans le cône a' cl' b' c' défini par l'ouvei hue o\ et par l'ouverture O2 des écrans de plomb E', et E'^. La lame focus /du

tube à vide n'envoie de rayons X que dans le cône acbd^ détini par les ouvertures o, , Oo des écrans de plombE, et Eo. L électroscope C peut être déchargé seulement (^) par les

( ' ) Le verre du tube focus émet aussi des rayons X. Des rayons secondaires proviennent, d'autre part, des parois internes de la caisse de plomb dont £,£, est la paroi antérieure et qui renferme le tube focus, ou, d'une manière générale, de tous les corps placés derrière l'écran E, E,. Mais tous les rayons qui sortent de l'ouverture ab sont limités, par l'écran EoEj, à l'intérieur du cône adbc et ne peuvent pas pénétrer par l'ouverture o', de l'écran E!, . Enfin les rayons supplémentaires dérivés des précédents sont excités seulement dans l'espace ege'g', khk'h' extérieur à M où ne se trouve que de l'air atmosphérique; ils sont négligeables; d'ailleurs les résultats des observations n'étaient pas sensiblement modifiés quand on plaçait, soit entre le tube focus et E,Ej, soit de l'autre côté de E^Ej, un nouvel écran de plomb dont l'ouverture respectait le faisceau lab, mais réduisait beaucoup le faisceau supplémentaire cee', dick' .

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l'ayons secondaires qu'excitent les rayons X dans l'espace M limité à ekgli^ qui est commun aux cônes précédemment définis. C'est dans cet espace qu'est disposé le corps dont il s'agit d'étudier l'émission secondaire.

Loi'sque Vair atmosphérique est la seule matièie qui reniplisi^e l'espace M, la feuille d or^, bien isolée (*) par un support de diélecirine Hurmuzescu DD, présente déjà une légère vitesse de décharge dès qu'on excite le tube à rayons X. L'effet disparaît si l'on dispose sur l'une des fenêtres 0\, Oo, o\ ou o.,, une lame métallique de plomb suffisamment épais. 11 est dû à V action électrique des rayons secondaires émis par Vair de l'espace M sous l'influence des rayons X qui le traversent. L'etfet est d'ailleurs extrêmement faible par rapport à celui que donnerait directement le faisceau de rayons X, surtout quand le tube focus n'est pas un peu mou et n'émet que des layons X assez pénétrants. Avec des tubes focus mous, j'ai observé très nettement l'émission secondaire de l'air dans divers azimuts, en particulier à angle droit de la direction des rayons X incidents ^ la décharge de l'éleclroscope pouvait être observée, même quand le volume M d'air atmosphérique rayonnant était réduit à un décimètre cube, par exemple (-).

(') L'isolement était assez bon peur qu'il fût généralement inutile de tenir compte de la déperdition spontanée de l'électricité.

(^) Ronlgen a annoncé le premier la dissémination des rayons X par l'air {'6" Mémoire, loc. cit.); il l'a observée au moyen de l'écran au platinocyanure de baryum et s'est assuré que la luminescence de l'écran disparaissait quand l'air était suffisamment raréfié. J'ai étudié la dissémination par l'air bien avant la publication du 3* Mémoire de liontgen, en décembre iHjG, en employant la méthode radiographique. En présence de la faiblesse des effets que j'ai observés ainsi, j'ai été conduit à approfondir tout d'abord l'action rayonnante des corps solides et particulièrement des métaux lourds, que j'avais reconnue beaucoup plus importante. Aussi, lorsque je suis revenu à l'étude du' rayonnement secondaire de l'air, ai-je eu soin que les rayons secondaires émis par les bords a, b, c, d des écrans de plomb limitant les «ayons X ne pussent pénétrer directement dans l'éleclroscope par

OPTIQUE DES IIAYOIMS DE TIOJNTGEJN. 6n

Les expériences précédentes, comme les suivantes, se font en observant, dans un viseur à couit foyer non représenté sur la Jîg- i4î ^^ déplacement de la feuille d'or f. L'éleetroscope est du type Exner, c'est-à-dire ne possède (ju'une seule feuille d'orys'écarlant plus ou moins d'une lame métallique verlicale t. La feuille J", qu'il est loisible de constituer par une feuille mince d'aluminium bal tu plus maniable que les feuilles d'or, est découpée avec un bord bien net sans bavures; sur un micromètre oculaire dont est muni le viseur, on voit au point l'image de ce bord bien net de la feuille y^ visée presque par la tranche ; il est facile d'en suivre le déplacemejit en pr^Miant pour r{"pères les extrémités, bien nettement accusées et bien en ligne droite, des traits du micromètre oculaire (^), J>a feuille y* est bien protégée contre les mouvements de l'air par la cage C complètement fermée; la visée se fait à travers une ouverture viliée qui sert en même temps pour éclairer convenablement la feuilley^. Le reste de la paroi, à travers la fenêtre vitrée de laquelle se fait la visée, et les autres parois sont en métal; il est quelquef)is utile de les doubler de plomb épais pour supprimer toute action rayonnante due à des rayons X 1res pénétrants qui [)ar-

l'ouverture o[ ; ces rayons secondaires pouvaient seulement se disséminer sur l'air atmosphérique et sur le bord d' de l'écran E2 ; mais les rayons tertiaires ainsi produits étaient négligeables dans mon dispositif, grâce à la distance parcourue dans l'air par les rayons secondaires entre E,, Ej et l'espace limité au cône a'd'b'c', dans lequel prennent naissance tous les rayons susceptibles d'entrer dans l'éleetroscope; je m'en suis assuré, en particulier, ainsi : l'efTet n'augmentait pas sensiblement si des fils de plomb étaient tendus en travers des fenêtres ab, cd et exposés ainsi aux rayons X, bien que l'étendue des bords de plomb fût ainsi beaucoup augmcotée.

(') J'ai quelquefois employé, au lieu d'un micromètre oculaire, une échelle divisée placée en arrière de la feuille /; il était alors nécessaire de ne pas trop grossir le déplacement de la feuille d'or, afin de voir simultanément au point la feuille d'or et les divisions du micromètre. E^n particulier, l'émission secondaire par l'air est plus difficile à voir avec ce dispositif qu'avec celui du micromètre oculaire.

G. SAGJN'AC,

viendraient à traverser en petite quanlilé les écrans de plomb E,, Eo. La cage métallique de Pélectroscope est soigneusement reliée au sol. Celte précaution est particulièrement nécessaire si la bobine de RulimkorH'qui actionne le tube à rayons X n'est pas enfermée, avec le tube focus, dans une caisse métallique reliée au sol. Dans le cas où les oscillations électriques du système bobine-tube sont intenses, les connnunications avec le sol doivent être pariiculièrement soignées et faites avec les conduites de gaz au moyen d'un conduc leur de section suffisante. Avec ces précautions, la feuille^ reste immobile tant que la bobine de R.ubmkorfF fonctionne seule ou que, le tube focus fonctionnant aussi, on arrête les rayons X ou les rayons secondaires par un écran de plomb. D'autre part, grâce à l'emploi d'une seule feuille/, qui s'écarte plus ou moins de la lame métallique fixe ^, le zéro de l'appareil est bien fixe et le bord rectiligne de la feuille y revient toujouis, dans les mêmes coiulitions, passer par le même repèie du micromètre oculaire. D'une série d'expériences à une autre, je change parfois l'objectif du viseur suivant qu'il convient de grossir plus ou moins le déplacement de la feuille d'or, c'est-à-dire suivant l'inlensité de l'action élecliiquedes rayons étudiés. Dans chaque série d'observations, il convient de régler l'intensité des rayons X ou des rayons secondai jcs, de manière que la feuilley prenne une vitesse modérée telle que, si Ton arrête brusquement l'émission des rayons X en rompant le courant primaire de la bobine de RuhtnkorlV, la feuille / s'arrête sensiblement aussitôt (* ).

Dans ces (ondilions, l'acrivité électri(pu? des rayons

(') La possibilité de réaliser la condition précédente montre que, dans mes expériences, l'émission des rayons X étant interrompue, l'émission des rayons secondaires cesse sensiblement aussitôt, à un dixième de seconde prés environ. On pourrait rechercher avec plus de précision, au moyen d'un dispositif analogue au 7?/i05/?/to/*05co/?e d'Ed. Becquerel, si l'émission secondaire est instantanée ou dure un certain

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secondaires émis par un corps donné se mesure, à l'aide d'un chionomètre, par l'inverse du lentps nécessaire pour faire passer, sans vitesse acquise, le bord visé de J d'une division n^ à une aulre division 722 du micromètre oculaire. Les durées de décharge ainsi obtenues varient généralement de dix secondes à moins d'une minute. Dans une série de comparaisons de rayons secondaires divers, la décharge est toujours observée entre les mêmes limites rii et 11.2', les activités électriques des rayons secondaires se comparent par les inverses des temps t nécessaires pour la même décharge entre les mêmes limites (^). Le potentiel de la feuille /^ est généralement de quelques centaines de volts et n'est que fort peu réduit pendant la légère décliaige observée. L'éleclroscope est de forme cubique et a i3^™ de côté.

Dans les expériences où il s'agit de comparer l'action électiique d'un faisceau sec^ondaire à celle des rayons X qui le produisent, il est nécessaire de ramener l'action électrique des rayons X à être comparable à celle des rayons secondaires, afin que la feuille f se déplace, sans vitesse acquise, avec la lenteur qui convient à une bonne mesure-, on réduit alors l'an^jie solide du faisceau de rayons X reçu par l'éleclroscope en employant une

temps après que l'excitation a cessé; sans ce dispositif on ne pourrait employer, dans ce but, la méthode radioscopique, car la luminescence d'un écran au platinocyanure de baryum frappé par les rayons X ou les rayons secondaires dure un certain temps, parfois même près d'une seconde, après que les rayons X ont été supprimés. La méthode radiographique s'adapterait bien à l'emploi d'un dispositif analogue au phosphoroscope. La méthode électrique pourrait aussi être employée. (>) C'est, en principe, la méthode que M. Righi employait pour mesurer les activités électriques des rayons ultra-violets {Atti d. B. Accacl. diBologna, 1888 à 1891) et que MM. Benoist et û. Hurmuzescu, après avoir les premiers, en France, découvert les phénomènes de décharge par les rayons X, ont employée pour étudier comment les actions électriques de ces rayons varient avec la distance, avec la nature du métal qu'ils frappent et la pression du gaz adjacent au conducteur {Comptes rendus, t. CXXII, p. 235, 879, 779, 926; 1896).

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ouveriure ab ou a' h' ïiotablemeiU plus petite. D'une manière générale, on s'efforce de ne comparer directement que des actions électriques dont le rapport ne dépasse pas beaucoup 3 ou 4 environ, ou soit moins élevé autant que possible 5 lorsque, cependant, l'une des actions comparées est par trop lenle, il faut réduire l'intervalle n^ n^ du déplacement de la feuille / à une nouvelle valeur n\n^ plus faible, de manière à réduire la durée de l'action lente à trente secondes par exemple; mais comme Faction plus rapide, à comparer avec la précédente, s'effectuerait, entre ji'^ et 7z', , en un temps trop court pour être mesurée avec la précision voulue, on réduit c(Ute action rapide en diminuant l'ouverture o!, de l'éleclroscope. Dans ce cas, comme dans d'autres expériences qui seront signalées, il j a intérêt, pour rendre les mesures comparables, à ce que la lame t qui porte la feuille d'aluminium f soit assez étendue jiour lecevoir, dans toutes les expériences, la totalité du faisceau de rayons admis par l'ouverture o',; dans certains cas, il est nécessaire, en outre, que la feuille jf soit située du coté de la lame /. opposé à o',, à l'inverse de ce que montre Xsl Jig. 14. La lartie t est alors sufïisauimenl étendue vers le bas et forme Tarmatuie plane éleclrisée d'un condensateur àowl l'autre armature, iorniéiî par la paroi plane E'^ E'^, est au sol. Tandis que l'armature au sol csi transparente aux rayons sur l'étendue ah (l(; la (euille d'aluminium battu qui recouvre intérieurement les boids (le o, , l'arniature t est choisie assez opacjue poui arièier sensiblement tous les rayons incidents 5 le phénomène de la décharge est alors localisé dans le condensateur- à arnialures planes t^ a' b' ^ dont le champ électiique est sensiblement indépendant de la hauteur dans la partie utile traversée par les rayons.

Lorsque l'on elfectue des com[)araisorrs d'activités électri(|ues sans employer de précautions poui- produite l'émission des rayons X, la répétition des mesures montre que

OPTIQUE DFS HAYONS DE TIONTGEN. TI

les nombres obtenus pour durées de décbarge ne sont pas fixes. Il est tout h fait indispensable de cboisir spécialement le tube focus ; il convient qu'il ait déjà fonctionné quelque lemps sous le régime d'excitation électrique que l'on a cboisi pour effectuer les mesures, et ce régime doit être assez modéré pour ne pas altérer l'état de vide intérieur du tube pendant la série des comparaisons à effectuer (^). D'autre part, et ceci est plus délicat, il faut que l'interrupteur de la bobine de Rulinikoril" soit suffisamment régulier. Cela est difficile avec l'inieirupteur Foucault. J'ai employé dans mes premières recl»er( lies l'interrupteur Deprez; j'ai obtenu souvent une excellente régularité des interruptions, qui se produisaient alors avec un son musical assez pur. J'ai reconnu qu'il faut pour cela avoir un interrupteur" dont l'ensemble (colonne métallique fixée sur le socle de la bobine et vibrateur porté par celte colonne, avec une vis pressant plus ou moins sur le ressort élastique du vibrateur) ne soit ni trop rigide, ni trop lâche ^ cette remarquer concoide avec celle qu'a publiée M. Izarn, dont j'ai aussi employé avec succès le dispositif (-) ; celui-ci consiste à souder la colonjie portant le vibrateur à une lame de laiton maintenue sur le socle de la bobine par 3 ou 4 ^is dont on règle convenablement le

(' ) Il importe pour cela que le tube n'ait pas fonctionné à l'envers pendant un temps notable; si, par mégarde, la cathode est placée à la lame focus, le platine de cette lame subit l'évaporation électrique signalée par Crookes et vient former sur les parois un dépôt qui absorbe assez vite les gaz et rend le tube assez vite plus dur et surtout irrégulier. Il convient, d'autre part, que le tube ait été préparé sous un régime électrique supérieur à celui que l'on choisit pour faire les mesures, sans quoi il se dégagerait des gaz de la lame focus pendant la série des mesures, comme il arrive pendant la préparation du tube, qui deviendrait ainsi de plus en plus mou. Je me suis servi presque toujours des tubes focus que M. V. Chabaud construit avec beaucoup de soin,

^ Izarn, Journal de Pliysique, t. VII, p. 342; 1898.

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serrage. Dès Tapparition de l'interrupteur de Webnelt ( ^ ), je l'ai employé presque eonstamment : il permet, quand il est bien réglé, d'avoir un rayonnement bien constant et cependant aussi intense que le comporte le degré de stabilité du tube focus; ces avantages sont particulièrement précieux, lorsqu'il s'agit d'étudier des rayons secondaires peu actifs. Au commencement d'une série démesures, il convient de faire quelques mesures préparatoires jusqu'au nioujenl où le système producteur de rayons X a pris un régime permanent et où les observations sont bien concordantes, l.es mesures définitives sont ensuite faites à intervalles réguliers, sans que le système producteur de rayons X fonctionne en deliois du temps des mesures. Avant cliaque observation, le cbapeau de l'électroscope est enlevé et le bouton B cliargé au moyen d'un petit électropliore ou d'un simple bâton de résine ou de verie; je ji'ai guère eu besoin dv. me servir d'une batterie d'accumulateurs poui" avoir toujours le même potentiel initial; avec un peu d'iiabitude, il est facile de cbarger l'électrosco[)e de manière que la feuille y dévie légèrement plus (ju'il ne convient; on ramène alors le bord visé de la feuille f à passeï- par la division 7^^ du micromètre, en fermant, pendant le temps assez ( ourt cpii convient, le circuit primaire de la bobine de manière à produire la légère décbarge nécessaire ; le potentiel initial correspond ainsi, dans toutes les mesures d'une série, à la même déviation de la feuille y. Le clnonomèlre est lancé au moment précis

(') A. A\i:iim:lt, Wied. Annalen d. Pliysil<, t. LWIII, p. 233; 1899.

Je signale aussi, bien que ne l'ayant pas utilise, rinlciruplcur de INI. Max Lévy, de Berlin : c'est une sorte de foucault dans lequel le mercure est dirigé en un jet continu contre la paroi d'un cylindre découpé en lanics verticales cL animé d'une rapide rotation; les interruptions et rélahlissomonls successifs du courant se produisent ainsi à l'aidi- de mercure dont la surface est maintenue 1res projjro, par suite «le son iciiouvclIcmCMl continu; ce (|iii sup|iiimc le prin(i|iiil inconvénii-nl i\\\ foucault.