CH276534A - Procédé pour produire un courant électrique dans un isolant solide, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Procédé pour produire un courant électrique dans un isolant solide, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé.

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CH276534A
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Description


  



  Procédé pour produire un courant électrique dans un isolant solide, et dispositif
 pour la mise en oeuvre de ce procédé.



   On   emploie communément    trois désignations pour établir une classification des corps d'après leur conductibilité électrique. Les   conducteurs   électriques comprennent la classe des corps dont la résistance spécifique, à la température ordinaire, c'est-à-dire de 15 à   25  C,    est de l'ordre de   10-6    ohms/em. Les     semi-conducteurs      sont les corps qui, dans les mêmes   conditions, ont une résistance spécifi-    que de l'ordre de 1   ohm/em.    Les   isolants   sont les corps qui, toujours dans les mêmes conditions, ont une résistance spécifique de l'ordre de 10"ohms/em ou davantage. On rappelle que 1 ohm/cm est la résistance en ohms d'un cube clu matériel en question ayant un côté de 1   em.   



   La théorie moderne des solides rend compte de façon satisfaisante du comportement des bons isolants électriques. Cette théorie est exposée dans la première partie d'un mémoire de   W.      Shockley    :     The    Quantum Physics of   Solids  , eommençant à    la page   645,    vol. XVIII (1939) du   Bell System Technical Journal  , spécialement aux pages   652    à 655. De tels corps doivent leurs propriétés non   conduc-    trices à un équilibre dans la distribution des électrons parmi les niveaux possibles   d'éner-    gie, de telle sorte qu'une différence d'énergie appréciable existe entre le niveau le plus haut, qui est inoccupé, et le plus bas, qui est rempli.

   Cet écart d'énergie, qui peut atteindre plusieurs électrons-volts, constitue une   véri-    table barrière qui empêche les électrons de passer à des niveaux plus élevés sous   l'in-    fluence d'un champ. Puisqu'il n'y a pas de niveaux vides au-dessous de la région interdite aux électrons, aucun changement, dans la distribution globale des électrons ne peut être produit par l'application d'un champ ; par suite, aucun courant ne passe.



   Si l'écart d'énergie mentionné plus haut est assez faible ou si la température est assez élevée, des électrons peuvent être occasion  nullement    t excités thermiquement et venir occuper la région vide. Une fois arrivés là, ils sont libres de se déplacer vers des niveaux d'énergie plus élevés sous l'influence d'un champ ; de plus, les trous laissés dans la région normalement remplie rendent possibles des déplacements d'électrons quand un champ est appliqué à l'isolant. Ces deux effets se traduisent par des déplacements   de charges élec-    triques dans la matière normalement isolante.



  Par suite, une élévation de la température de l'isolant lui confère une certaine conductibilité électrique.



   La présente invention se rapporte à un procédé pour produire d'une autre façon un courant électrique dans un isolant solide. Ce procédé est caractérisé en ce qu'on applique une différence de potentiel entre deux élee  trodes attachées à    la surface de l'isolant et en ce qu'on bombarde la surface de l'isolant avec de l'énergie rayonnée, ce qui produit un   cou-    rant dans l'isolant et dans le circuit extérieur connecté auxdites électrodes.



   L'invention porte aussi sur un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé, servant à détecter la présence d'énergie rayonnée.



   Ce dispositif est caractérisé par un isolant muni de deux électrodes attachées à sa surface et connectées à une source de potentiel par l'intermédiaire du circuit d'entrée   d'un      amplificateur, de fac. on que    le bombardement de l'isolant par de l'énergie rayonnée produise un courant qui soit amplifié par ledit amplificateur.



   Dans une forme de réalisation préférée, ce dispositif comprend aussi un compteur d'impulsions électriques connecté audit amplifieateur et capable d'indiquer les impulsions individuelles lorsque'l'isolant est bombardé.



  Un tel dispositif peut être   utilisé avantageu-    sement pour la détection de particules alpha ou bêta, émanant de substances radioactives, ou aussi d'électrons lents, en substitution de l'appareil bien connu de Geiger et   Iliiller    ou analogues. On a constaté qu'un tel dispositif, eontenant par exemple un diamant comme isolant solide, a une sensibilité supérieure à celle des appareils usuels, tout en occupant moins de place.



   On connaît bien l'ionisation produite par des particules alpha qui traversent un gaz.



  Par exemple, une particule alpha émise par du radium produit environ 1,   4.      105    électrons libres et le même nombre d'ions positifs quand elle est complètement arrêtée dans   l'air.    I] n'a pas été possible de mesurer directement le nombre d'ions produits par une particule al  pha dans un    solide, mais l'ordre de grandeur de ce nombre peut être obtenu assez simplement. On se base sur l'hypothèse   que. la réac-    tion   d'une    particule alpha avec un atome gazeux ne peut pas différer beaucoup de celle   d'une    particule alpha avec un atome pareil   d'un    solide. Cette hypothèse est fortement    t    confirmée par l'expérience.

   Lorsqu'on mesure le pouvoir d'absorption par atome de différents éléments, on constate que ce pouvoir augmente régulièrement avec le poids atomique, une même relation empirique traduisant les observations, même si certains éléments sont solides et les autres gazeux. Il semble donc permis de conclure que le rapport du nombre des électrons libérés à celui des atomes traversés   n'est    pas très différent pour les atomes de carbone du diamant et pour les atomes de l'azote de   l'air    ; l'énergie moyenne émise par électron n'est pas non plus très différente.

   Par conséquent, on suppose qu'une particule alpha émise par du radium doit libérer environ   10      éleetrons quand    elle est arrêtée par un cristal de diamant, c'est-à-dire qu'elle fait passer   109    électrons d'un état où ils ne peuvent pas se mouvoir dans un champ électrique à un état où ils le peuvent.



   Quand la particule alpha a chassé   l'élec-    tron de son niveau normal d'énergie et   l'a    amené dans la bande de conduction, l'électron se dirige vers l'anode et le   trou   de la bande normalement remplie se dirige vers la cathode.



   A cause du facteur de multiplication   10,    l'énergie du courant produit sera généralement de beaucoup supérieure à celle du faisceau incident de bombardement, à moins d'utiliser des différences de potentiel très petites entre l'anode et la cathode et des rayons incidents extrêmement puissants.



   Le courant produit peut agir sur un   oscil-      loscope    qui indiquera la nature et l'intensité des particules incidentes ou sur un compteur qui donnera le nombre de particules arrivant sur le diamant pendant un temps donné.



   Au moyen du dessin annexé, on expliquera, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution du procédé et du dispositif selon l'invention.   



   Les fig. 1 et 2 représentent deux formes    d'exécution du procédé.



   La fig. 3 représente une forme d'exécution du dispositif comportant un oscilloscope.



   La fig.   4    représente un enregistrement sur oscillographe obtenu au moyen d'un dispositif du type de celui de la fig. 3.



   La fig. 5 représente un dispositif, semblable à celui de la fig. 3, mais comportant un compteur.



   La fig. 6 représente un appareil, dans lequel on applique une forme d'exécution du procédé selon l'invention pour l'amplification d'ondes électriques.



   La fig. 7 représente une section transversale de l'appareil de la fig. 6, suivant la ligne   7-7.   



   La fig. 8 montre un détail de l'anticathode de quartz utilisée dans l'appareil de la fig. 6.



   La fig. 9 montre une modification   d'une    partie du circuit de sortie de la fig. 6, à droite de la ligne   X-, X.   



   Les   fig. 1 et 2 représentent deux façons    de procéder qui peuvent être employées presque indifféremment dans n'importe lequel des appareils décrits, bien qu'un choix spécial puisse être imposé par des considérations pratiques particulières. Ces deux figures   diffè-    rent   par la faeon d'assembler    les   életrodes    et   la substanee isolante    solide. A la fig. 1, les deux électrodes sont montées côte à cote sur la même face d'un diamant ; l'énergie rayonnée   d'un    courant de   particules chargées électri-    quement n'affecte ainsi le diamant que plus ou moins superficiellement.

   A la fig. 2, au contraire, les électrodes sont montées sur des faces opposées du diamant, de sorte que le courant représente un phénomène intéressant la masse du diamant ; les particules bombardantes et celles qui sont libérées par le bombardement affectent de même toute la masse du diamant.



   De façon plus précise : la   fig. 1 montre    deux électrodes 1 et 2 très minces, par   exem-    ple en or, montées sur une même face de   l'iso-    lant 3. L'intervalle 4 entre les électrodes est relativement petit ; des largeurs variant de   25 à 200    ont été employées avec succès.



   Ces électrodes peuvent être obtenues en divisant la surface du diamant approximativement en deux, par un fil de diamètre   appro-    prié étiré à travers la surface et en contact étroit avec elle, et en faisant ensuite eonden  ser une couche d'or évaporé    dans le vide sur ladite surface. Le masque constitué par le fil crée, quand on enlève le fil, un intervalle de largeur constante et de résistance élevée.



   Les particules chargées sont supposées former un faisceau, désigné de façon générale par 5, qui tombe sur la surface du diamant.



  Naturellement, le faisceau exerce l'effet maximum quand il tombe sur l'intervalle 4, mais, suivant le type des particules chargées, les électrodes ne constituent pas une barrière absolue et peuvent être traversées par des particules très rapides. L'angle d'incidence du faisceau peut être compris entre de larges limites.



   Des forces électromotrices modérées, appliquées à ces électrodes par une source 6, produisent des champs électriques relativement élevés dans les couches   superficielles supé-      rieures du diamant,    et les   impulsions électri-    ques, dues à la conductibilité momentanément créée par le bombardement et observées dans le galvanomètre 7, ne traversent que ces cou  ches supérieures.    Les dimensions du diamant et la valeur du champ peuvent être de l'ordre indiqué pour la fig. 2.



   La fig. 2 représente le deuxième type de placement des électrodes. Ici, les électrodes 1 et 2 sont montées sur des faces opposées du diamant 3. Un spécimen typique de dia  mant destiné à cette expérience avait    6, 35 mm de diamètre et 0, 51 mm d'épaisseur. Dans ce cas, une différence de potentiel de 100 volts de la source 6 produisait un champ électrique uniforme d'environ 2000 volts par centimètre à travers le corps du diamant. La résistance spécifique du diamant varie entre 3.   1013    et 5.   1014    ohms/em.

   Dans ce type de placement des électrodes, les impulsions électriques, dues à la conductibilité créée par le bombardement et observées dans le galvanomètre   I,    traversent le corps du diamant d'avant en arrière, tandis que dans le dispositif de la fig. 1, elles n'affectent que la surface antérieure.



   La fig. 3 représente une forme   d'exécu-    tion du dispositif selon l'invention avec laquelle on peut détecter et mesurer l'énergie rayonnée par une substance. Le diamant 3 est revêtu des électrodes métalliques 1 et 2 comme à la fig. 2 et monté dans une cloche à vide   7.   



  Une substance 8, dont on veut détecter les propriétés radioactives et, si elle est   radioac-    tive, mesurer l'énergie rayonnée, a été introduite dans la même cloche, et déposée sur une petite feuille d'argent 9. Il peut s'agir, par exemple, d'une couche de sulfate de radium ayant une densité de surface donnée de teneur en radium (dans un exemple particulier, 1, 86   microgramme    de radium par   cor).    Le chiffre 10 désigne le support de la feuille   d'argent.   



  On peut employer avantageusement, comme on le sait, un champ magnétique pour inflnencer la direction d'incidence des particules sur le diamant, ces particules traversant louverture 11 d'un diaphragme   12    ; on peut limiter ainsi de façon précise l'action du faisceau de particules chargées sur le diamant.



   Le même dispositif est applicable au cas d'une source de particules bêta. Dans ce cas, l'élément 9 pourrait être un morceau de verre sur'lequel aurait été déposée une faible   quan-    tité de strontium radioactif artificiel.



   Un potentiel réglable, dont la valeur peut être indiquée par le voltmètre V, est appliqué aux électrodes 1 et 2 par une source primaire et. un potentiomètre désignés ensemble par 13.



  La surface bombardée du diamant peut être rendue soit positive, soit négative par rapport à la surface opposée, an moyen du commu  tateur    de renversement   14.    Naturellement, dans l'exemple particulier de   la fig. 3,    les particules   bombardantes traversent    une des éleetrodes avant de pénétrer dans le diamant.



  Cette variante ne représente par un changement important par rapport à un dispositif où le diamant serait bombardé directement. Le circuit servant à déceler la   conductibilité com-    prend un amplificateur 15 et un oscilloscope à rayons cathodiques 16, représentés tous deux schématiquement.



   Il n'est pas obligatoire de faire le vide dans la cloche 7. Dans la pratique, on fait un vide relatif simplement pour éliminer les petites impulsions causées par l'ionisation de   l'air    due aux particules chargées se dirigeant vers le diamant. Ces petits effets peuvent aussi être pratiquement éliminés en montant la source de particules aussi près que possible du diamant   (au    lieu ou en plus du vide fait dans'la cloche 7) ; pour cela, le   diamant 3,    la source 8 et le diaphragme 12 doivent être très rapprochés.



   La   fig.4:représente,àuneéchelleapproxi-    mative, des résultats obtenus à l'aide d'un dispositif,   semblable à celui de la fig. 3,    dans lequel des particules alpha sont émises par le radium du sulfate de radium. Le dessin montre une série de traces obtenues dans le champ   d'un    oscilloscope ; les ordonnées représentent le courant 7 qui traverse le diamant, grâce au bombardement des particules, et les   ales-    cisses indiquent le temps T pendant lequel le   rayon cathodique est dévié horizontalement    de façon connue. Le graphique représenté à la fig.   4    a été   obtenu au moyen d'une photo-    graphie dont le temps de pose était d'un vingtième de seconde.



   Un potentiel   d'une    ou deux centaines de volts était appliqué entre les électrodes, l'électrode bombardée étant   reliée au pôle négatif    de la batterie. Chacune des          poilltes   pronon-       cées (déplacement vertical du rayon cathodi-    que) représente une impulsion produite dans le diamant par le bombardement d'une seule particule alpha et durant une fraction de seconde extrêmement, petite. Ces   pointes   se produisent au hasard le long de la   trace hori-    zonale, ce qui correspond au fait bien connu que les particules alpha sont émises par le radium à intervalles tout à fait irréguliers. On voit que les impulsions sont de hauteur varia  ble.

   Un étalonnage du circuit utilisé    a montré que la hauteur de l'impulsion maximum cor  respondait à    une charge d'au moins   5. 1 (P    électrons. On a observé en même temps qu'une inversion de la polarité relative des électrodes du diamant renverse la courbe de la fig.   4,    les déplacements se faisant alors vers le bas.



   Il faut noter que ces déplacements sont superposés à un déplacement   b    qui apparaît comme une zone à contours irréguliers dans   la fig. 4. Ce déplacement    est aussi obtenu quand on supprime le potentiel des électrodes du diamant et correspond au bruit de fond de l'amplificateur. Il est évident, d'après la fig.   4,    que le   circuit    de la fig. 3 peut être employé pour des mesures quantitatives aussi bien en ce qui concerne l'intensité d'une impulsion donnée que le nombre des impulsions.



  En augmentant le domaine de variation des   abscisses (qui représente un    petit intervalle de temps) et en amplifiant suffisamment les impulsions, au moyen des procédés habituels, il est tout à fait possible de compter les par   ticules bombardantes et d'évaluer l'effet de    chacune d'elles.



     I.'applieation d'un ehamp de    2000 volts par   centimètre, ou même moins, est suffisante    pour engendrer ces impulsions de courant. Par exemple, on a obtenu des impulsions en n'ap  pliquant que cinq    volts aux électrodes du type de la   fia. 1, montées    dans le circuit de la fig. 3, l'intervalle entre les électrodes étant de   25      Se.      De même, avee    le type de placement des électrodes de la fia. 2, on a obtenu ces impulsions de courant avec une tension inférieure à   100    volts entre les électrodes, l'épaisseur du diamant étant   cle    0, 51 mm.



   L'observation de ces impulsions, avec un amplificateur 15 fonctionnant extrêmement vite,   a    montré que le temps de montée de   l'im-    pulsion observée sur l'oscilloscope était d'environ 0, 15 microseconde. Comme ce chiffre représente une   limite pour l'amplificateur lui-    même, il est raisonnable de conclure de cette observation que le véritable temps de montée de l'impulsion est moindre que 0, 15 microseconde. On a même des raisons de croire qu'il est beaucoup plus petit.

   En supposant que le temps de retour au repos de l'isolant est du   anime    ordre de grandeur que le temps de montée, cette observation signifie que des impulsions distinctes et observables séparément se produisent dans le diamant quand les par  ticules alpha    qui le heurtent sont séparées dans le temps par un intervalle de 0, 15 microseconde ou moins.   Pa. r conséquent,    le dispositif
 de la fig. 3 est capable d'indiquer l'incidence
 de particules alpha à raison d'environ sept millions par seconde ou davantage.



   Toutes les impulsions ont été observées
 avec un diamant placé à température ordi
 daire.



   On a déjà mentionné que le circuit de la
 fig. 3 peut être utilisé avec un bombardement de particules bêta au lieu de particules alpha.



   Les observations sont semblables à celles que
 représente la fig.   4    et sont de même nature, mais non de même intensité. Les impulsions dépendent de la même façon de la polarité    e    du potentiel appliqué. En moyenne, les impulsions sont quatre à cinq fois plus faibles que celles dues aux particules alpha ; il fallait   s',    y attendre, puisque les particules alpha ont une énergie quatre à cinq fois plus forte que celle des particules bêta.



   La fig. 5 montre une forme d'exécution du dispositif selon l'invention comportant un compteur. Les éléments pareils à ceux de la fig. 3 sont désignés par les mêmes chiffres de référence ; la seule différence est qu'on a maintenant un compteur 20 au lieu de   l'oscil-    loseope 16 de la fig. 3 ; on connaît   aujour-    d'hui un grand nombre de compteurs d'impulsions de tous genres et plus sensibles que l'oscilloscope de la fig.   3.Unpotentiel    de 200 ou 300 volts peut être appliqué au cristal de diamant. L'ensemble formé par le cristal et ses électrodes peut occuper un espace dont chaque dimension est inférieure à 0, 635   cm.    Cet ensemble sert à la détection de radiations, dont les particules incidentes sur le diamant sont comptées.

   Les impulsions du courant qui passe dans le diamant chaque fois qu'une particule chargée le touche sont amplifiées comme montré et les signaux ainsi produits sont comptés par le dispositif   20,    qui peut être réglé de facon que seules les impulsions supérieures à une certaine amplitude actionnent le compteur.



   La fig. 6 représente un amplificateur, grâce auquel une onde provenant du circuit 21 peut être transmise amplifiée au circuit de sortie 22 de l'anticathode bombardée 23 qui est constituée par un isolant muni de deux électrodes, comme représenté avec 3, 1 et 2 dans la fig. 1.



     L'onde    amplifiée peut, par exemple, être montrée avec un oscilloscope 24, ou, comme le montre la variante du circuit de sortie de la fig. 9, peut être employée pour être transmise à distance. Naturellement, dans le circuit de la fig. 6, un amplificateur peut être intercalé entre   l'antieathode    23 et le dispositif   24    comme dans les fig. 3 et 5, afin d'augmenter ultérieurement l'amplification.



   De façon plus précise, l'amplificateur comprend un tube à vide 25, limité par des plaques conductrices 32 et 33 ; la section transversale de ce tube est montrée en fig. 7. Une différence de potentiel critique entre les plaques est produite par la source de tension et le potentiomètre désignés ensemble par 27 ; dans la, figure, la plaque supérieure 32 est négative par rapport à la plaque inférieure 33. Dans ces conditions, les électrons émis par le projecteur d'électrons 28 sont repoussés par la plaque supérieure et suivent une trajectoire parabolique qui leur permet de tomber éventuellement sur l'anticathode 23. L'onde issue de la source 21 affecte dans une certaine mesure l'état électrostatique des plateaux et modifie le nombre des électrons qui passent par l'ouverture 29 et atteignent 1'anticathode 23.



  Comme on   l'a    expliqué plus haut, le fait même de l'incidence d'un faisceau de particules chargées, tel que le faisceau d'électrons dans le présent exemple, surl'antieathode 23, produit une réponse amplifiée dans le circuit de sortie de   l'antieathode.    La source 21 superpose une différence de potentiel variable, entre les plaques 32 et 33, à la différence de potentiel constante issue de la source 27 ; la réponse amplifiée est ainsi rendue proportionnelle aux ondes à amplifier provenant de la source 21.



   Le projecteur d'électrons 28 est représenté schématiquement sur la figure, car il est entendu qu'il peut présenter des formes variées entre lesquelles on peut choisir celle qui eonvient à chaque cas particulier.



   Dans l'appareil selon la fig. 6 expérimenté par le demandeur, l'isolant était en quartz au lieu d'être en diamant. Les électrodes 30 et 31 avaient la forme représentée à la fig. 8, à bords dentelés et enchevêtrés. Ces électrodes étaient constituées par de minces feuilles d'or. de la forme indiquée et appliquées sur la même surface du quartz. La   tonne    spéciale donnée aux électrodes est censée améliorer la conductibilité créée par le bombardement et augmenter la sensibilité du quartz.



   Le dispositif représenté à la fig. 5 peut être employé dans tous les cas où on utilise le compteur habituel de Geiger et   Mûller,    en partieulier dans les études de physique nucléaire où des radiations radioactives doivent être mesurées. Des dispositifs de ce type ont été   expé-    rimentés avec des potentiels très faibles, d'un ou deux volts, entre les électrodes, ces dernières étant du type de celles de la fig. 1.



  Cette particularité de pouvoir utiliser de faibles voltages suggère immédiatement l'idée d'employer ces dispositifs dans les fusées, les ballons-sondes et appareils analogues, dans lesquels il est important que la batterie soit légère, peu encombrante et peu coûteuse. La faiblesse de la tension diminue aussi le risque de décharges accidentelles.



   En raison de ses faibles dimensions, le détecteur à diamant peut être introduit dans de petites cavités, afin d'y mesurer des radiations radioaetives. Par exemple, il est tout à fait possible d'introduire le détecteur à diamant dans les cavités d'un animal ou d'un être humain pour procéder à des mesures de radiations et à des études biologiques. D'autre part, les faibles dimensions du diamant diminuent le bruit de fond dû à des radiations parasites.



   Comme le compteur à diamant donne une réponse suffisamment forte, même quand il est aussi petit que le permettent des considérations mécaniques, il est utilisé comme dispo  sitif à haut pouvoir    de résolution pour indiquer les variations d'intensité des radiations dans 1'espace quand l'appareil est déplacé pour explorer 1'espace point par point. Des dispositifs ont été employés avee succès, dans lesquels la surface du diamant exposée aux particules alpha est un rectangle de 25 u sur 5, 1 mm. La largeur de seulement. 25   tt    offre un pouvoir de résolution spatial extrêmement élevé.



   La densité élevée (c'est-à-dire le haut pouvoir d'absorption) du détecteur à diamant lui donne un avantage sur le détecteur du   eomp-    teur de Geiger et.   Pllüller    pour les mesures des radiations très pénétrantes (dures) qui, en traversant un tube à gaz, peuvent ne pas perdre assez d'énergie pour l'actionner. Cet avantage du diamant est particulièrement important quand on mesure des sources faibles de radiations pénétrantes. 



   Le détecteur à diamant possède une vitesse élevée'de comptage due au peu de temps nécessaire pour rassembler les électrons libérés par les particules alpha. Comme on l'a déjà dit, une expérience a montré que ce temps de rassemblement est au plus de 0,   15    microseconde. On a des raisons de penser qu'il ne vaut que 0, 01 microseconde ou même 0, 001 microseconde.

   Ce temps est beaucoup plus court que le temps correspondant pour le   dé-    tecteur du compteur Geiger et   Mûller, et    est particulièrement important pour les mesures de fortes sources radioactives, parce que le diamant compte avec plus d'exactitude aux grandes vitesses que le compteur de Geiger et Millier, et que la chance d'un seul comptage résultant de plusieurs particules alpha arrivant presque simultanément est bien plus petite que dans le compteur de Geiger et   Mailler.   



   Comme le détecteur à diamant n'a pas besoin d'être enfermé dans un réceptacle, il n'y a pas forcément des pertes dues à l'absorption par les parois du réceptacle, avantage parti  culièrement important    pour la mesure des radiations de faible portée. Par exemple, le   dé-    tecteur à diamant peut être immergé dans un liquide diélectrique pour mesurer les radiations d'une substance radioactive en solution.



  Une importante caractéristique du détecteur à diamant est sa sensibilité intrinsèque. On a observé que dans ce détecteur, un électron peut être libéré déjà pour chaque dizaine d'électrons-volts d'énergie de la particule alpha. Dans l'air, la particule alpha nécessite environ 35 électrons-volts   d'énergie pour cha-    que électron libéré par ionisation. Ainsi, la sensibilité intrinsèque du détecteur à diamant peut valoir plusieurs fois celle du détecteur à ionisation.



   Les considérations suivantes aident à mettre l'invention en pratique, spécialement en ce qui concerne le choix d'un isolant solide qui pourrait être utilisé à la place du diamant.



  La théorie donne la préférence aux isolants de type cristallin simple, ayant une résistance spécifique supérieure à   108      ohms, ! cm, d'un    haut degré de pureté chimique et exempts de déformations inélastiques ou d'autres défauts.



  Les corps suivants peuvent répondre à ces exigences : le sulfure de zinc, les halogénures alcalins (en particulier le chlorure de potassium), l'oxyde de magnésium, le fluorure de calcium, le quartz, le nitrate de sodium, la topaze, le chlorure d'argent,   l'orthoclase,    le béryl, la calcite, l'apatite, la sélénite,   la. tour-    maline et l'émeraude ; parmi ces corps, le demandeur a expérimenté le sulfure de zinc, l'oxyde, de magnésium, le fluorure de calcium et le quartz.



   On voit que le dispositif selon la fig. 3 est un outil utile pour mesurer une large va   riété de radiations électriques incidentes,    allant des électrons relativement lents du fais  ceau      d'un    dispositif à rayons'cathodiques de faible voltage aux électrons négatifs à vitesses élevées des rayons bêta ; ces électrons peuvent avoir, par exemple, des vitesses correspondant à des énergies comprises entre 500 à 5 000 000 électrons-volts.



   REVENDICATIONS :
 I. Procédé pour produire un courant éleetrique dans un isolant solide, caractérisé en ce qu'on applique une différence de potentiel entre deux électrodes attachées à la surface de l'isolant et en ce qu'on bombarde la surface de l'isolant avec de l'énergie rayonnée, ce qui produit un courant dans l'isolant et dans le circuit extérieur connecté   auxdites    électrodes.


Claims (1)

  1. II. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication I, servant à dé- teeter la présence d'énergie rayonnée, carac. térisé par un isolant muni de deux électrodes attachées à sa surface et connectées à une source de potentiel par l'intermédiaire du cir- cuit d'entrée d'un amplificateur, de façon que le bombardement de l'isolant par de l'énergie rayonnée produise un courant qui soit amplifié par ledit amplificateur.
    SOUS-REVENDICATIONS : 1. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'isolant est un diamant.
    2. Procédé selon la revendication I, carac térisé en ce que l'isolant est un cristal dont la résistance spécifique est supérieure à 108 ohms/cm.
    3. Procédé selon la revendication I, earac térisé en ce que l'énergie rayonnée est formée de particules chargées négativement.
    4. Procédé selon la revendication I, carac- térisé en ce que. l'énergie rayonnée comprend des particules bêta.
    5. Procédé selon la revendieation I, earae- térisé. en ce que l'énergie rayonnée est formée de particules alpha.
    6. Procédé selon la sous-revendication 3, caractérisé en ce que les particules chargées négativementont des énergies comprises entre 500 à 5 000 000 électrons-volts.
    7. Dispositif selon la revendication II, ca- raetérisé en ce que l'isolant est un cristal l dont la résistance spécifique est. supérieure à 108 ohms.'em.
    8. Dispositif selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que l'isolant est un diamant.
    9. Dispositif selon la revendication II, ea ractérisé en ce qu'un compteur d'impulsions électriques, capable d'indiquer les impulsions individuelles lorsque l'isolant est bombardé, est connecté audit amplificateur.
    10. Dispositif selon la revendication II, caractérisé en ce que les électrodes sont constituées par des feuilles d'or portées par une surface commune de l'isolant et ayant des bords opposés dentelés et enchevêtrés.
    11. Dispositif selon les sous-revendieations 9 et 10.
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