Cl. Bernard. Physiologie opératoire^ 1879, p

APPARBILI THCIlMO-iLEOTRUlDES 34B

T\%. Kl. — Appartil tUarmo-ileclriqns de tiUade Utraaid,

Lecture. -^ Les lectures se font à distance par la méthode dite de Poggendorf* .

En face du miroir à la même hauteur que lui et a une distance que Ton peut faire varier se trouve une lunette (11, fig. 47) placée sur un pied bien stable dit d'atelier, dont on peut faire varier la hauteur.

La lunette porte en dessous une règle divisée dont les deui moitiés sont de couleurs différentes. Les divisions de cette règle, réfléchies par le miroir du galvanomètre, reviennent à la lunette où un fil vertical (réticule) permet le pointage d'une division.

Gomme la vitesse angulaire de Timage est double de celle du miroir, on peut considérer le rayon lumineux renvoyé par celui-ci comme représentant une aiguille sans poids dont le rayon serait le double de la distance qui sépare le miroir de la règle.

On peut ainsi augmenter presque indéfiniment la sensibilité de Tappareil.

Barreau directeur, — Un barreau mobile autour d'un axe vertical que l'on peut éloigner ou rapprocher permet de diriger le miroir pour prendre un zéro relatif et de faire varier Tinfluence directrice et par suite la sensibilité de Tappareil.

Connexions du galvanomètre avec les soudures thermo-éUctriques. — Deux gros fils de cuivre recouverts de guttapercha partent des bornes du galvanomètre ; l'un va s'attacher directement à une des bornes qui portent les soudures. Le second til passe par une manette à un seul contact (4) qui se trouve à la portée de la main de l'observateur sous la lunette.

CL Bernard a renoncé au commutateur qui expose à des erreurs par inattention de l'observateur qui donne par la multiplicité des contacts des courants nuisibles à la pression.

C'est aux deux bornes (1 bis et 2 bis) protégées par un écrou contre tout rayonnement extérieur qu'arrivent les condnc-

i. PoGGfïNDORFF. Annùku, Bd. VII, 4826. Ce procédé a été recomhiandé pour la première fois par t'illustre mathématicien Gauss.

ÀPPABXILS THERMO-ÉLECTRIQUES 347

teon, et aprëa lesquelles on attache également les flia portant les soudures thermo-électriques.

Sondes thermo-éiectriquei. — Lss sondds thermo-dlectriquea dont se serrait Cl. Bernard sont celles de M. d'ArsonTal.

Ces sondea sont les unes nues, les autres engainées {Qg. 48).

Sondes engainees. — Elles sont composées de deux fils métalliques (maillechort-fer) recouverts de soie et soudées par leur extrémité qui est seule à nu. Ces deux fils sont introduits dans une sonde en gomme fermée au bout (sonde pour cathétérisme des voies urinaires, de 60 centimètres de longueur sur un diamètre de 3 millimètres, graduée extérieurement en centimètres, afin de déterminer la profondeur à laquelle on a pénétré dans les vaisseaux.

Les deux flls maillechort-fer sont accouplés à un système tout semblable, dont Tensemble constitue un thermomètre différentiel. Comme perfectionnement très important, Cl. Bernard au lieu de se servir de bornes pour opérer cette jonction, supprime tout intermédiaire. Le fil de fer ost uniqueet passe sans discontinuité d'une soudure à l'autre ; les fih de maillechort sont assez longs pour aller s'attacher directement aux bornes. Par cet artifice tout est homogène dans le système que l'opérateur a entre les mains, excepté les soudures. On est donc bien sûr, que les oscillations du galvanomètre sont dues exclusivement aux influences qui s'exercent sur les soudures thermo-électriques, les seules que l*on veuille étudier.

Les sondes en gomme conduisent très bien la chaleur et se mettent en équilibre de température avec les milieux explorés au bout de quatre, cinq secondes.

.Sf 'a,

So7ides nues, — Afin d'éviter lescourant> hydro-électriques, qui se produisent dans les sondes nues à soudure cylindrique, le vernis s'écaillant souvent,- M. d'Arsonval a employé lessouduresconcentriques. (Nous avons adopté cette méthode pour notre appareil (voir p. 356).

L'un des fils est remplacé par un tube métallique très fin généralement de fer ou de platine dans l'axe duquel s'engage le second fil qui vient se souder à Textrémité fermée du tube.

On peut construire ainsi des aiguilles piquantes (flg. 49).

APPAKEILS TUERBiO-ELBCTRlQUES 340

Graduation des sondes et des aiguilles. — Ci. Bernard fait remarquer que la sensibilité de l'appareil dépend :

l"" De la sensibilité des soudures;

2* De réloignement plus ou moins grand de l'aimant directeur;

3^ De la distance de la règle divisée au miroir ;

4* De la torsion du fil qui supporte le système astatique. Cette condition intervient lorsqu'on prend un zéro relatif, les deux soudures étant à des températures différentes.

Détermination du zéro. — Après avoir plongé les deux soudures dans un vase plein d*eau ou de mercure, on ferme le circuit et on fait coïncider le réticule de la lunette (en le déplaçant), avec le zéro de la règle divisée vu par réflexion dans le miroir. Cette précaution est essentielle, les deux soudures n*étant presque jamais de même force et donnant toujours une déviation, même lorsqu'elles sont à la même température. On annule cette cause d'erreur en prenant le 2éro, le circuit étant fermé. '

Evaluation du rapport de la déviation galvanométrique avec la inapèrature. — Le zéro une fois déterminé, on prend la température du milieu où sont plongées les aiguilles avec un thermomètre donnant le vingtième de degré. Puis on échauffe avec la main une autre éprouvette pleine de liquide, jusqu*à ce que le même thermomètre marque 3 ou 4 dixièmes de degré en plus. On plonge alors une des aiguilles dans ce milieu, lautre restant dans la première éprouvette, c'est-à-dire à 3 ou 4 'dixièmes de degré au dessous. Alors une forte déviation a» produit, et il suffit de diviser la diflférence réelle de temlérature au thermomètre par le nombre de divisions de la

règle pour avoir le rapport cherché R = ^, T étant la température différentielle des deux soudures, et D"" le nombre des divisions de l'échelle. Soit la différence entre les deux soudures égale à 0<^,5, et la déviation correspondante à 200 divisions de la règle. Le rapport cherché sera œ.5 : 200 = 1/400*; chaque division de la règle vaut donc un quatre centième de degré centigrade. On peut aller au-delà et jusqu'à 1 millième de degré, en ayant toujours une égale coiitiauce dans les résultats obtenus.

Les observations, dit Claude Bernard , doivent se faire rapidement afin de les dégager des oscillations incessantes que présentent les phénomènes calorifiques sous des influences diverses. Les oscillations des aiguilles ne doivent pas être de longue durée, ce que l'on obtient en rapprochant Taiguille très près du plateau de cuivre rouge» au-dessus duquel elle oscille, ou bien en se bornant à prendre seulement l'arc d'impulsion de Taiguilie. Cette lenteur dans le retour au repos de l'aiguille du galvanomètre n'a pas d'ailleurs de grands inconvénients quand, ce qui est le cas le plus général, on fait des observations comparatives et simultanées pour avoir seulement les diflëreaces de température des vaisseaux ou des organes.

Pour obtenir la température absolue d'une partie du corps, en prenant un point fixe au dehors, Cl. Bernard recommande l'appareil de température constante de M. d'Àrsonval que nous avons décrit plus haut. (Voir p. 335 et 336).

« Le fonctionnement de mes appareils thermo-électriques, dit Cl. Bernard, a paru irréprochable aux physiciens éminents, mes confrères de l'Académie, qui ont bien voulu assister à nos expériences. »

Appareil thermo -électrique de Lombard, — En 1868, M. J. S. Lombard ^ a publié la description d'un appareil thermo^électrique qu'il a modifié dans la suite.

La disposition nouvelle est destinée à éviterles causes d'erreurs qui peuvent se montrer par suite de l'échaufiement ou du refroidissement des soudures voisines de celles appliquées sur la peau {éléments secondaires).

Lombard se sert des piles thermo-électriques analogues i celles de Melloni, composées de bismuth et d'un alliage d^antimoine et de zinc ou de cadmium ^. Il emploie aussi des thermo-piles de fer et de maillechort. Les alliages d'antimoine avec le bismuth sont fondus en barreaux de 19 millimètres

1. J. S. LouBkRD. Description d'un nouvel appareil thermo-élcctrique pourVétude de la chaleur amma^. Archives de Physiologie. Juillet et août 18(58, p. 498.

i. S. Lombard. The RegUmal Température of ihe Uead, L.oodoo, 1879, p. 4-27.

2. M. Lombard doit la composition de ces alliages à M* Ifoses G. Farmer de Boston.

APPAREILS THERBiO -ÉLECTRIQUES 351

de long. Chaque soudure présente une surface de 2 millimètres.

Les piles comprennent de un à huit couples. Chaque couple est entouré dans toute sa longueur d*un reyêtement de parafine de 2 millimètres et les extrémités des barreaux reliés aux fils conducteurs sont recouverts d'une couche de la même substance de 4 millimëtres. Le couple ainsi protégé est enfermé dans un cylindre d'ébonite dont les côtés ont 1 millimètre d'épaisseur. Ce cylindre est fermé à un bout et percé de deux trous pour le passage de deux fils de cuivre droits de 40 millimètres de long et d'un diamètre de 76 cent, de millimètre qui forment le commencement des fils conducteurs. L'extrémité ouverte du cylindre laisse à nu la soudure et toute lasarface de cette extrémité (paroi du cylindre, parafi ne, bout des barreaux) est mise au même niveau de façon que la pile presse en tous ces points sur les parties dont on veut rechercher la température. La soudure est ensuite vernie. Les deux fils de cuivre sont joints aux conducteurs qui consistent en rubans de cuivre couverts de soie. Chaque conducteur a 1 mètre de long et l'extrémité libre est attaché à un fil de cuiyre semblable à celui qui termine la pile.

Les tiges de cuivre qui terminent la thermo-pile sont entourées de coton, imbibées de parafine, non seulement au ni?eaa du cylindre d'ébonite, mais jusqu'à 3 centimètres au delà des points d'attache.

Les deux fils ainsi protégés sont ensuite recouverts de flanelle qu s'avance de deux millimëtres sur ce cylindre d'ébonite, 6Qfio, les fils conducteurs sont enroulés en nœuds autour du revêtement de flanelle, de manière à éviter les vibrations qui pourraient produire des courants thermo-électriques.

Les éléments de fer, maillechort ont été employés, lorsqu'il ^ait des barreaux de très petite section.

Dans ce cas, le couple dépasse le cylindre d'ébonite de cinq t&tlUmètres. Cette portion est recouverte de cire à cadieter '^ façon à lui donner la forme d*un crayon.

Us piles sont tenues dans des pinces de laiton fixées à rextrémité de tiges de même métal qui sont contenues dans des manches en bois.

^Tec ces plies on peut comprioier les vaisseaux superfi-*

352 TECHNIQUE DE LA. THERBiOMETRIE LOCALE

ciels et obtenir la température des parties profondes situées au-dessous (région de l'artère temporale).

Les nis de la pile sont reliés à un appareil qui comporte des communications pour quatre courants, un rhéostat et un commutateur, le tout fonctionnant à Taide de godets de mercure. En voici la description :

Fig, 50 « —Appareil thermo*électrique de Lombard.

Une plaque d'ébonite de 200 "/» de long, de 167 ■' de large et de 11 "/■ d'épaisseur forme le dessus d'une boîte de 40 »/» de profondeur. B*, B^, B^, B^ sont quatre paires de bornes dont toutes les gauches i* /^ l^ l* s<.^n reliées ensemble et avec le godet de mercure m '• par le> lames de cuivre î(j, w, ... Les bornes de droite r^ r- r^i* sont reliées isolément par les lames x aux godets a^ a- a^ rr. Devant chacun de ces derniers sont deux autres godets, c* b\ c^ b^, c^b^t c*b*. Les godets b^ b^ b^ b* sont reliés eu-

APPAREILS THERMO-ELECTRIQUES 353

semble et aux godets m ' et w^* par les lames y y... Les godets c * c ^ c ' c * sont reliés ensemble et au godet m *<> par les lames ZZ... Les communications -r ;: passent sous les lames y y... sans les toucher et il en est de même de Wj to... relativement kx X X.

Les godets de m *à m ^® inclusivement forment les contacts d'un rhéostat ou boîte de résistance. Entre chacun d'eux et son voisin est dans la boîte une bobine de fll présentant une certaine résistance et les différentes bobines ont différentes valeurs. Un couvercle d'ébonîte forme arche au -dessus de ces ^rodets et neuf fourches de métal, dont les dents peuvent réunir ensemble deux godets, sont munis de manches glissant à frottement dans ce couvercle. Si toutes* les fourches sont baissées tous les godets communiquent ensemble et un courant électrique amené de m ' à m *® passera seulement par les godets et les fourches. Si une d'elles, entre m ' et m *, par exemple, est relevée, les godets m^ et m *^ ne communiqueront plus entre eux que par le fil de résistance qui les réunit en dessous et le courant traversera cette résistance qui se trouvera ainsi intercalée dans le circuit; en somme, il y aura autant de bobines de résistance intercalées qu'il y aura de fourches relevées.

Les godets m *^ et m ** sont aussi réunis par une fourche ainsi que ?n*^ et m ^^.

Lesquatrejeuxdegodetsa* b^c\a'^ 6^ c-*, a^ b^ c^,a* b^ c*, ^unt aussi couverts d'un couvercle et à chaque jeu corres- [-ond une fourche tournante qui peut relier a soit à b soit à c suivant la façon dont on la tourne. Une de ses branches communique toujours avec a.

Les godets h* k^,.. reliés en croix par les pièces p Qt n iui ne se touchent pas au point de croisement) forment la base d*un commutateur de Pohl ; les bornes G* G^etG^G^de ce commutateur peuvent être reliées chacune à un appareil quelconque, ordinairement un galvanomètre. 11 faut remarquer que le k * communique par la bande de cuivre s avec •e godet m *^ qui, lorsqu'il est relié à m ^^ par leur f'urchette commune, communique à son tour avec toutes les bornes gauches des séries B * B^... Ai* est donc le point terminal de tous les courants partant des bornes gauches et la

BlDàilO. 23

354 TECHNIQUE DE hk THERMOMETRTE LOCALE

lourcbotto m '- m '•* forme une clef générale pouvant couper tous les courants à volonté. Pe même k ^ est le point terminal de tous les courants partant des bornes de droite, /c ^ est relié à m*® parla bander et m'® communique par différentes voies avec les bornes de droite.

Supposons maintenant une pile tbermq reliée avec B *, le courant entrant en z \ supposons a^ etb^ reliés par leur fourche ainsi que m *^ et m^^, mais la fourche m *" et m " relevée. Plaçons le pont du commutateur sur A- ' A: * de façon que le courant arrive en G ^ G ^ où est un galvanomètre.

Le courant entrant en r, passe par a ^ 6 * et arrive au godet m \ puis par le rhéostat comprenant ou ne comprenant pas de résistance en m'^ ^e 1^ il arrive kk^ traverse le galvanomètre etrevient par G * fc^ fc \ s, m " m " et w à /'. Si maintenant, le rhéostat comprenant une certaine résistance, nous voulons le supprimer d'un coup sans replacer toutes les fpurches relevées, nous n'avons qu'à baisser la fpurchem*® m^^ et le courant passe directement en t sans traverser le rhéostat,

Si, au lieu de a et &, c*est a et c qui communiquent, on voit que le courant arrive en m ^ ® sans traverser le rhéostat. Les deux voies séparées de a à m^®. Tune par l'autre en dehors du rhéostat, permettent lorsqu'on emploie deux piles thermo d'affaiblir le courant de Tune sans faire varier celui de l'autre, cp qui est utile quand Tune a une plus grande force électromotrice.

Soient par e}f:emple deux piles thermo placées en sens in* verse en B ^ et B ^. Le pôle + de Tune est relié au pôle — de Tautre par w w xc ; le + courant des fils libres passera d'un côté par a' b^ y m^ m^^ k^ le galvanomètre et reviendra par k^ m ^^ m ^ * z c^ a ^ x. Si les piles étant à la même température, il y a déviation, on les placera de façon que celle qui communique avec le rhéostat l'emporte et on affaiblira alors son courant en introduisant des résistances. Les (ils sont bien isolés au point de vue thermique. Le galvanomètre est un Thomson * et on lit par l'échelle de réflexion ou la lunette à règle. Le galvanomètre à deux aimants régleurs.