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"Perfectionnements apportés aux appareils du genre des chambres d'ionisation"
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'--., . ., . :"'1..., ,¯ :"'1 - 'Lo- -- - - L - - - L'invention, due à M. WEILL (Jackß), est relative aux' appareils du genre des chambres d'ionisation, comprenant essen- tiellement deux électrodes intérieures'l'une à'l'autre, notam- ment 'une électrode intérieure se présentant au centre d'une enveloppe constituant l'électrode extérieure, avec une tension électrique établie entre elles et assurant le fonctionnement de ,le, chambre vis-à-vis des radiations à déceler.
Elle a pour but, surtout, d'améliorer le fonctionne- ment et le rendement des appareils--du genre en question, en dimi- nuant les effets des résistances de fuite entre électrodes.
Elle consiste, principalement, à agencer de manière telle, les appareils du genre en question, que la source de tension soit disposée avec l'électrode interne à l'intérieur
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de l'enveloppe constituant électrode extérieure, et soit propre à supporter ladite-électrode interne, par exemple en étant montée à l'intérieur de celle-ci, de sorte que l'une des bornes ou extrémités de la source assure sa fixation par rapport à l'enve- loppe, tandis que son autre borne ou extrémité contribue à sup- porter l'électrode interne et à l'amener au potentiel voulu.
Elle;consiste, mise à part cette disposition princi- pale, en certaines autres dispositions, qui s'utilisent de pré- férence en même temps et dont il sera plus explicitement parlé ci-après.
Elle vise plus particulièrement un certain mode d'ap- plication(celui pour lequel on l'applique aux chambres d'ioni- sation), ainsi que certains modes de réalisation, desdites dis- positions ; et elle vise, plus particulièrement encore et ce à titre de produits industriels nouveaux, les appareils du genre en question comportant application de ces mêmes dispositions, et les ensembles ou installations pouvant comprendre de sembla- bles appareils.
Et elle pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins ne sont, bien entendu, donnés surtout qu'à titre d'indication.
La fig. 1, de ces dessins, montre schématiquement une chambre d'ionisation d'un type courant.
La fig. 2 montre schématiquement une chambre de ce genre, établie conformément à l'invention.
La fig. 3 illustre semblablement une telle chambre, selon une variante du mode de réalisation de la fig. 2.
La fig. 4, enfin, montre en coupe, avec plus de dé- tails, une chambre d'ionisation établie conformément à l'invention.
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Selon l'invention, et plus spécialement selon celui de ses modes d'application, ainsi que ceux des modes de réali- sati-on, de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préiérence, se proposant par exemple d'établir une chambre d'ionisation,on s'y prend comme suit ou de façon analogue.
On rappellera tout d'abord, pour fixer les idées, qu'une telle chambre, selon la réalisation la plus générale- ment adoptée,'comporte une enveloppe métallique ou métallisée 1, avec une électrode interne 2 et un joint isolant ou sortie étanche 3. Une tension V est établie entre les deux électrodes, à l'aide d'une source 4 (pile, etc...) disposée à l'extérieur, l'un des pôles étant par exemple à la masse.
Enfin, un gaz appro- prié est introduit dans la chambre, En présence d'un rayonnement, des électrons se précipitent sur l'électrode centrale, ce qui amène le passage d'un courant dans un, circuit de charge compre- nant une résistance R : un signal apparaît alors sous forme d'une relativement faible tension entre les bornes A et B de cette résistance (alors que, normalement, aucun courant ne passe, de sorte que ces bornes sont au même potentiel).
En réalité, on remarque qu'un tel montage donne lieu à des'effets parasites, pour la raison que de's courants de fui- te se manifestent entre les deux électrodes (ou les éléments voisins de. celles-ci) entre lesquels apparaissent des différen- ces de potentiel de l'ordre de la tension. V (chemin de fuite tel que f, fig. 1). Quelles que soient.les précautions prises pour l'isolement, notamnent en 3, on n'arrive pas à supprimer ces courants de fuite.
Pour remédier à cet inconvénient, on procède de façon telle, conformément à l'invention, que la source de tension soit
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disposée à l'intérieur de l'enveloppe ou électrode extérieure et dans des ¯conditions qui soient de nature à supprimer les causes de fuite susvisées.
En particulier on fait en sorte que la pile ou autre source soit montée de façon à servir de support à l'électrode centrale, notamment en étant au moins partiellement entourée par celle-ci que l'on fait creuse à cet effet. L'une des extré- mités. ou bornes de la pile sert alors pour assurer la fixation de l'ensemble sur la paroi de la chambre ou électrode extérieure, tandis que l'autre extrémité sert plus spécialement à supporter l'électrode centrale et à lui communiquer son potentiel. On voit que, dans ces conditions, la première desdites extrémités est au même potentiel que la chambre, d'où la suppression des fuites susvisées.
Pour fixer les idées, on a illustré sur la fig. 2 le principe de l'invention, en supposant la résistance R maintenue à l'extérieur.
La pile 4 est donc à l'intérieur de l'électrode cen- trale creuse 2. Il semble avantageux que ladite pile ait la forme d'une baguette, ce qui est en particulier le. cas si l'on utilise une pile du type dit "de Zamboni".
Elle sera de préférence presque complètement entourée par l'électrode 2, laquelle sera au même potentiel-- par exem- r ple + -- que celui de l'extrémité de la pile la plus enfoncée dans l'enveloppe eu électrode 1, tandis'que l'autre extrémité 4a, formant notamment support rigide de l'ensemble intérieur, sort de ladite enveloppe en 3, par un passage isolant approprié. On voit ainsi que les bornes A et B eont, l'absence de courant, au même potentiel - celui de l'électrode'extérieure 1 dont on met notamment à la masse le conducteur de sortie 1a -.
Comme d'autre part, même en présence de courant, la différence de
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potentiel entre-A et B demeure faible, on peut dire que, dans tou les cas, l'isolant 3 ne sera pas soumis à des tensions appréciables, d'où l'absence de courants de fuite.
Il en sera de même dans le cas où, comme représenté sur la variante de la fig. 3, la résistance R est disposée à l'intérieur de la chambre d'ionisation.
,Il convient de dire que les sorties isolantes telles que 3, qui comporteront des passages métalliques suffisamment rigides, pour assurer. la bonne tenue de l'électrode centrale, pourront avantageusement être réalisées à l'aide des sorties en céramique analogues à celles utilisées dans la technique des condensateurs, telles qu'il, en existe dans le commerce.
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De toute façon, il ressort déjà, des schémas de
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principe desifig. 2 et 3, que l'jinvention est caractérisée notamment'par le fait'de constituer la pile 4 et l'électrode 2'.sous forme d'un ensemble mécanique rigide et assez solide pour se tenir delui-même, et'de supporter cet'ensemble par celui @a des deux pôles de la pile' qui n'est pas électriquement relié à 1''électrode 2. Le point de support est fixé directe- ment bu indirectement à un organe.mécanique fixe par rapport à l'enveloppe et comportant une partie isolée.
On va 'maintenant, toujours à titre d'exemple non limitatif,, décrire 'avec quelques détails et en référence à la fig. 4 une chambre d'ionisation comportant application des dispositions susvisées.
L'appareil illustré sur la fig. 4 comporte une enve- loppe cylindrique 1 établie par exemple.en résine synthétique, verre ou autre matériau isolant, enveloppe sur la surface inté- rieure de laquelle est déposée une couche conductrice 5 destinée à entrer en contact avec des lames élastiques 6 dont il sera question ci-après.
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- L'enveloppe 1 est fermée à une extrémité par deux parois 7 et 8 de façon à former avec ladite enveloppe une chambre d'ionisation étanche contenant le-,gaz convenable à pression suf- fisamment basse. La paroi d'extrémité 7 est munie d'un alésage central destiné à recevoir une bague ou élément conducteur 10 correspondant à la borne B des fig. 2 et 3. Comme visible sur le dessin, les lames de contact 6 sont portées par la paroi 7 à laquelle elles sont fixées par des vis en 11. Chaque lame 6 comporte une partie médiane plate 12 à travers laquelle passent les vis 11, laquelle partie médiane est propre à s'appuyer contre la paroi 7.
L'extrémité 13 de chaque lame de ressort 6 vient toucher la bague conductrice 10 ou un élément conducteur 9 la prolongeant ou solidaire de celle-ci, tandis que l'extrémité 14 vient s'appuyer contre la paroi conductrice 5 de l'enveloppe 1.
On voit donc que la couche conductrice 5 constitue une première électrode reliée par les éléments 6 à la bague ou au raccord 10 qui forme lui-même la borne B des fig. 2 et 3.
Le raccord ou l'élément conducteur 10 présente une ouverture centrale 15 propre à coagir avec une pièce isolante 3, de préférence en polystyrène, pièce servant de traversée pour une tige métallique 17. Cette tige 17 porte un filetage sur lequel s'engage un écrou 18. Entre une rondelle 19 et la traversée isolante 3 est fixée l'une des extrémités d'un res- sort de contact incurvé 20 qui établit---'la liaison électrique avec la borne d'entrée 21 d'un préamplificateur 22. La borne 21 est analogue à la borne A des fig. 2 et 3.
La tige métallique 17 traverse, à l'intérieur de la chambre d'ionisation, une pièce d'écartement 23 pour supporter ensuite une pile 4 du genre des piles de Zamboni et d'un voltage par exemple de 200 volts. Comme on le voit d'après le dessin, la tige de connexion rigide 17 est connectée à la borne
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négative 24 de la pile, tandis que la borne positive 25 est connectée rigidement à une tige de liaison 26, elle-même reliée, par un élément-intermédiaire à vis 27, à la partie ter- minale 28 de la deuxième électrode 2, laquelle entoure la pile 4 et s'étend par exemple jusqu'au niveau de la borne négative
24.
Une bague isolante 29 est prévue pour servir de bague d'écar- tement entre l'extrémité ouverte de la deuxième électrode 2 et la borne négative de la pile 4. Ainsi on constate que la deu- xième électrode 2 est portée rigidement par la pile de Zamboni 4, laquelle à ,son tour est supportée rigidement par la tige conductrice 17 reliée par le contact 20 à la borne d'entrée 21 du préamplificateur 22. Il s'ensuit que la pile de Zamboni 4 et l'électrode in.térieure 2 constituent un ensemble rigide.
La'tige conductrice 17 est, à son tour, fixée mécaniquement et supportée par la traversée isolante 3, elle-même supportée rigidement par l'élément conducteur 10, .ce dernier à son tour étant fixé en 9 à la paroi d'extrémité 7 de l'enveloppe 1, par tous moyens appropriés assurant l'étanchéité.
On a constaté que la traversée isolante telle que 3 et les tiges métalliques telles que 17 étaient suffisamment résistantes. Mais elles pourraient être remplacées, comme indiqué plus haut, par des passages céramiques.
En suite de quoi, quel que soit le mode de réalisa- tion adopté, on peut établir des chambras d'ionisation dont le fonctionnement ressort suffisamment de ce qui précède pour qu'il soit inutile d'insister à son sujet et qui présentent, par rapport aux appareils du genre en question déjà existants, de nombreux avantages, notamment :
- celui de permettre d'éviter des fuites, - celui, par conséquent, de permettre de plus grandes préci- sions,
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- et relui de permettre une plus grande simplicité de construction, grâce au fait que la chambre d'ionisation peut ne comporter'qu'une seule paroi (ce qui est en outre particulièrement avantageux pour la mesure des rayonnements mous),
En effet, dans le cas de la rig. 1, il convient d'entourer la chambre, qui est à la haute tension, d'une che- mise mise à la masse, ce qui n'est plus utile dans le cas d'une pile électrode (fig. 2) où la- chambre reste à la masse.
Comme il va de soi et comme il résulte d'ailleurs déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réali- sation, de ses,diverses parties, ayant été plus spécialement envisagés ; elle en embrasse, au contraire,, toutes les variantes.