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La présente invention concerne un système de mesure de l'intensi- té d'un rayonnement à l'aide d'une chambre d'ionisation et d'un circuit associé, ce système pouvant être utilisé dans une large gamme d'intensités de rayonnement,
Les appareils de mesure de l'intensité d'un rayonnement compren- nent ordinairement une chambre d'ionisation entre les électrodes de laquel- le est appliqué un potentiel déterminé;
le circuit constitué par les élec- trodes est ordinairement refermé sur une résistance de haute valeur, et le courant résultant de la collection des ions sur les électrodes de la chambre crée dans cette résistance une différence de potentiel qui est mesurée par un dispositif électrométrique.,
Lorsque les intensités extrêmes de rayonnement à mesurer sont très différentes, on prévoit usuellement plusieurs gammes sur l'instrument.
Ces gammes sont obtenues par commutation des résistances de mesure.Le com- mutateur employé doit avoir une résistance d'isolement très supérieure à celle de la plus forte résistance de mesure utilisée.La construction de ce commutateur doit, par suite, être soignée et son prix de revient peut être incompatible avec celui de l'appareil.
Au lieu de commuter les résistances, on a proposé d'obtenir sur un instrument de mesure une représentation logarithmique, ou quasi logarith- mique, :de l'intensité de rayonnement.A cet effet, plusieurs solutions ont été proposées: emploi d'un instrument de mesure dont la sensibilité décroît avec la déviation, utilisation de la partie logarithmique de la caractéristique d'une diode, etc... Enfin,M. ROGOZNISKI a proposé de supprimer la résistance de mesure et de lui substituer l'espace grille cathode d'une lampe électronique. On obtient également ainsi une indication quasi-logarithmique.
Suivant la présente invention, système André GERMAIX, il est pré- vu que la tension créée par le courant d'ionisation dans la résistance de mesure vient ae retrancher de la tension appliquée aux électrodes de la chambre d'ionisation, réduisant ainsi le pouvoir collecteur de ces électro- des et, -par suite, le courant d'ionisation lui-même. Cet effet de réaction produit une anomorphose hyperbolique du courant d'ionisation en fonction du rayonnement. En effet, l'expérience montre que le courant d'ionisation dans une chambre donnée peut être mis sous la forme :
I = K R f (V) (1) I étant le courant d'ionisation V le potentiel appliqué aux électrodes de la chambre R l'intensité du rayonnement K une constante spécifique de la chambre.
Lorsque la tension V est faible, l'expérience montre que la fonc- tion f (V) est linéaire. On peut alors écrire :
EMI1.1
I. étant le courant observé peur le rayonnement R0 et la tension Vo.
Si P est la résistance de mesure, la tension V aux bornes de la chambre dans un précédé conforme à l'invention sera V1- I .
V1 étant le potentiel appliqué aux électrodes de la chambre en l'absence du rayonnementOn aura alors :
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EMI2.1
d'où
EMI2.2
La tension mesurée aux 'bornes dela résistance P est donc une fonction hyperbolique de l'intensité R du rayonnementQuand R est infini, cette tension devient V1
Un appareil électrométrique linéaire mesurant la différence de po- tentiel I P donnera, par suite, une indication d'autant plus resserrée que R sera plus grande
Le point milieu de.l'échelle sera obtenu pour :
EMI2.3
ce qui montre que ce point pourra être déterminé à volonté par un choix - judicieux de la résistance P ou des caractéristiques géométriques de
EMI2.4
la chambre définissant R0 v0 I
Afin de mieux permettre la compréhension de l'invention, et sans pour cela en limiter la généralité, deux modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-dessous en se référant aux fig. 1 et 2 données à titre d'exemple non limitatif.
Dans la figure 1, une chambre d'ionisation 1 reçoit un rayonnement R qui ionise le gaz qu'elle contient. L'électrode collectrice 2 envoie un courant dansla résistance .de mesure 3 (de valeur P ).Une source électri- que 4 établit une différence de potentiel V, entre l'extrémité 5 de la ré- sistance 3 et l'électrode 6 de la chambre d'ionisation.
La différence de potentiel entre les bornes 5 et 7 de la résistance de mesure est appliquée à un système électro métrique 8 dont la sensibilité est réglée de telle sor- te que lorsque la différence de potentiel entre 5 et 7 est égale à V1,1' instrument de mesure dévie d'environ la totalité de son échelle.La diffé- rence de potentiel aux bornes de la chambre est bien alors égale à v1 dimi- nué de la tension aux bornes de la résistance 3 et le système est conforme à l'invent iono
Une variante de l'invention consiste à faire élaborer par le dis- positif électrométique une tension proportionnelle à I Pl sit Ó L P et à appliquer cette tension en réaction à l'électrode 6 de la chambre d' ionisation.
Dans ce cas, l'équation (3) devient :
EMI2.5
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d'où :
EMI3.1
On voit que cette variante revient à multiplier la résistance de mesure par un facteur Ó 0 On pourra donc, sans toucher la résistance .
P par modification du facteur Ó de réaction, modifier la sensibili- té médiane de l'instrument, c'est-à-dire assurer un changement de gamme.
La figo 2 donne un exemple de réalisation évidemment non limitatif de cette varianteo
Dans cette figure, le dispositif électrométrique est constitué par un amplificateur à centre-récactin totale constitué par une lampe élec- trométre à très fort coefficient d'amplification 10 dent l'anode est reliée par un diviseur de tension approprié à la grille d'un cathodyne 11 Les polarisations P1 et p2 des grilles des lampes 10 et 11 sont réglées de tel- le série que lorsqu'aucun courant ne traverse la résistance de mesure 3, la cathode 12 du cathodyne 11 soit au potentiel de la masse.
Or, on sait que dans un circuit du type de celui représenté, le potentiel de la grille 13 du tube 10 reste à un potentiel sensiblement fi- xe ( donc celui de la masse dans le cas présent) quand une tension se déve- loppe aux bornes de la résistance 3.L'extrémité 5 de la résistance 3 pren- dra donc par rapport à la masse un potentiel - I quand un courant I la traversera.
Le point central du diviseur de tensien 14 subira alors une variation de potentiel - 0( IP si Ó est son rapport de division de ten- sien et, par suite, l'électrode 6 de la chambre d'ionisation subira une variation de potentiel V1- Ó I P Le système décrit dans la figo 2 est donc conforme à l'invention puisqu'il applique'en réaction à la chambre d'ionisation une variation de potentiel - appliq à partir du potentiel initial v1
Il va de soi que tout autre procédé permettant d'arriver au même résultat final, c'est-à-dire, appliquer en contre-réaction une tension Ó I P à l'électrode de chambre opposée à l'électrode cellectrice reliée à la résistance de mesure entre dans le cadre de l'invention.