Electroscope. Cette invention a pour objet un électros cope.
Le besoin de mesurer continuellement les radiations auxquelles sont soumises les per sonnes travaillant avec des matières radio actives ou qui sont exposées<B>à</B> des radiations a provoqué une demande d'instruments de faible encombrement, susceptibles de mesurer ces radiations et qui soient suffisamment ré sistants du point<B>de</B> vue mécanique pour pou voir être portés en permanence par une per sonne, tout en ayant une sensibilité et une stabilité électriques suffisantes pour constituer des indicateurs sûrs pour des intensités de rayonnement inférieures<B>à 0,5</B> r#ntgen, com prises entre<B>0,5</B> et<B>25</B> r#ntgen ou supérieures <B>à 25</B> r#ntgen, selon la graduation de l'instru ment.
Des électroscopes<B>à</B> fibres de quartz géné ralement associés aux noms de<B>C. C.</B> et T. Lau- ritsen et décrits par ces derniers dans un article ayant pour titre:<B> A</B> Simple Quartz Fiber Electroscope (rev. Sei. Inst., <B>8,</B> 438, <B>1937),</B> constituent une bonne base pour l'éla boration d'instruments du type ci-dessus,
pré sentant la simplicité des électroscopes<B>à</B> feuille d'or bien connus tout -en utilisant une libre élastique indicatrice dont Vélastieité propre assure le retour en position inîtiale et qui est suffisamment fine et légère pour être prati quement insensible aux effets de la pesanteur.
Différents électroscopes miniatures com prenant -une libre indicatrice élastique sont disponibles sur le marché. Ces électroscopes sont devenus d'un emploi courant et sont connus sous le nom d#électroscopes Lauritsen, électroscopes stylographes, électroscope de poche, dosimètre de poche, dosimètre porta ble, etc. Ces instruments sont cependant d'un prix de revient relativement élevé, car leur. -fabrication et leur montage sont très délicats, si l'on veut arriver<B>à ce</B> que différents instru ments de construction identique présentent égalenient des caractéristiques électriques identiques.
En outre, ils nécessitent -un rela tivement grand nombre de composantes, no- tanunent pour constituer le dispositif optique.
L'invention a pour objet un électroscope cl-ut type comprenant' une fibre indicatrice constituée par un. élément conducteur de l'électricité élastique, léger et fin (par exem ple une libre de quartz dorée) supporté de manière que Fune de ses extrémités soit libre de se déplacer sous l'action d'un champ élec trostatique.
L'invention vise<B>à</B> fournir un électroscope <B>.</B> ens pouf, de ce type, comprenant des moy observer et estimer la position de la fibre indicatrice qui soient de construction simple. Elle vise également<B>à</B> fournir un électros cope compact, léger et solide, qui possède également une _grande <B><U>-</U> '</B> sensibilit6 et -une grande stabilité électriques et qui puisse<U>être</U> fabriqué dans de petites dimensions.
De plus, elle vise<B>à</B> fournir un électroscope qui soit susceptible & être fabriqué en.série et<B>' *</B> néanmoins capable de présenter une caracté_ ristique électrique sensiblement constante, malgré les petites différences dues aux tolé rances de fabrication indispensables pour ce genre de fabrication, susceptibles de se pré senter entre différents instruments.
L'électroseo e objet de l'invention est Ca- . p ractérisé en ce qu'il comprend un boîtier pré sentant une surface intérieure conductrice de l'électricité, un élément présentant une suir- face conductrice de l'électricité logé dans le dit boîtier et isolé de ce dernier, -une fibre indicatrice flexible conductrice de l'électricité adjacente<B>à</B> l'une de ces surfaces constituant une surface de répulsion et reliée électrique ment<B>à</B> cette surface,
cette fibre présentant une extrémité libre susceptible de se déplacer angulairement par rapport<B>à</B> cette surface de répulsion, i-me échelle disposée<B>à</B> l'inté rieur du boîtier au voisinage de l'extrémité libre de la fibre, destinée<B>à</B> permettre de<B>dé-</B> terminer la déviation de cette extrémité, un objectif monté dans une ouverture ménagée dans le boîtier<B>à</B> une distance de l'extrémité libre de la libre et de léchelle plus petite que sa distance focale et disposé<B>de</B> manière<B>à</B> former -une image de cette extrémité et de cette échelle,
et des moyens pour éclairer la libre et l'échelle<B>à</B> l'aide de lumière prove nant de l'extérieur du boîtier pour que des images virtuelles agrandies de la fibre et de l'échelle puissent être 'observées par cet objectif.
Dans -une ïorme d'exécution de l'électros cope objet de l'invention, le boîtier présente une fenêtre disposée sur l'axe optique de l'ob- jeetif, et l'échelle et la fibre indicatrice sont disposées entre l'objectif et ladite fenêtre, de manière<B>à</B> se détacher sur un fond clair cons titué par cette dernière.
Dans une autre forme d'exécution, la fe- -nâtre n'est pas alignée sur l'axe optique de l'objectif,- et -l'électroscope comprend lin dis positif optique logé dans le boîtier, de ma- nière <B>à</B> diriger la lumière pénétrant dans ce dernier par ladite fenêtre sur l'échelle et l'extrémité libre de la libre. Ce dispositif optique comprend, de préférence, un premier prisme supportant l'échelle au voisinage immédiat de l'extrémité libre de la libre et destiné<B>à</B> éclairer cette échelle, et un second prisme -plus éloiÉYné de l'objectif que l'extré mité libre de la -fibre, pour éclairer cette der nière.
Dans l'électroscope objet de l'invention, la stabilisation de la fibre indicatrice est, de préférence, assurée par une surface de répui- sion plane, la libre étant supportée parallèle ment<B>à</B> cette surface et<B>à</B> l'écart de cette der nière, de manière<B>à</B> dévier dans un plan pra tiquement perpendiculaire<B>à</B> cette surface sous l'action des forées électrostatiques., Cette Purface de répulsion s'étend, de préféreriee, dans le sens de la longueur de la fibre, envi- roll aussi loin que l'extrémité libre de cette dernière, et latéralement de chaque côté du plan de (lé-viation,
de manière<B>à</B> définir -une aire pratiquement aussi grande que Faire embrassée lors des déviations maximum de la fibre hors dûdit plan.
L'échelle est également de préférence- dis posée sensiblement dans le plan de déviation électrostatique de la fibre, la stabilisation de la libre étant renforcée par la présence d'une arête de l'échelle reliée électriquement<B>à</B> la surface intérieure du boîtier et qui présente une courbure correspondant<B>à</B> la trajectoire de l'extrémité libre de la libre lors de sa dé- viatiori électrostatique, cette arête étant hors de la portée de la fibre, mais très voisine de l'extrémité libre de cette dernière.
La stabilité électrique de la fibre peut en outre être aug mentée par la présence d'une surface de gui dage conductrice disposée en face de la sur face de répulsion et reliée électriquement<B>à</B> la surface intérieure du boîtier, cette surface de guidage présentant une courbure corres pondant pratiquement<B>à</B> la trajectoire de l'extrémité libre de la fibre lors de la dévia tion électrostatique de cette dernière et étant diqposée près de ladite extrémité, mais hors de portée de cette dernière.
Le dessin représente,<B>à</B> titre d'exemple, deux formes d'exécution de l'électroscope fai sant l'objet de l'invention.
La fig. <B>1</B> est une coupe axiale d'un premier électroscope conforme<B>à</B> l'invention.
La fig. 2 en est une coupe axiale perpen diculaire<B>à</B> celle de la fig. <B>1.</B>
La fig. <B>3</B> est une, coupe selon, la ligne<B>3-3</B> de la fig. 2.
La fig. 4 est une -vue représentant la fibre indicatrice et Féchelle de cet électroscope, comme on les voit lors d'une mesure.
La fig. <B>5</B> est une vue en perspective du boîtier d'une seconde forme d'exécution de l'électroscope La fig. <B>6</B> est objet une de vue Pinvention. de détail des diff6- rents éléments disposés dans le boîtier repré senté<B>à</B> la fig. 4, ainsi que du couvercle de ce boîtier.
La fig. <B>7</B> est une coupe selon la ligne<B>7-7</B> <B>de</B> la fig. <B>5.</B>
La fig. <B>8</B> est une coupe selon 'la ligne<B>8--8</B> de la fig. <B>5.</B>
L'électroscope représenté aux fig. <B>1,</B> 2 et <B>3</B> comprend un boîtier tubulaire<B>70</B> fermé par un fond supérieur<B>71,</B> ce boîtier et ce fond présentant une surface intérieure<B>72</B> conduc trice de l'électricité. L'extrémité inférieure du boitier est fixée de façon détachable sur une partie filetée<B>73</B> d'une poignée 74, la partie filetée<B>73</B> étant vissée dans un filetage ménagé dans le boîtier.
Un disque isola-nt <B>75,</B> fixé transversale ment dans le boîtier<B>70</B> au-dessus de la partie <B>73</B> de la poignée 74, constitue un support rigide isolant pour un montant cylindrique <B>76</B> disposé axialement dans le boîtier,<B>à</B> tra vers un trou central ménagé dans le disque isolant<B>75.</B> Le montant<B>76</B> traverse également -une plaque de répulsion plane<B>77</B> qui est fixée <B>de</B> façon rigide sur le montant<B>76,</B> comme re présenté.<B>-</B> Le montant<B>76</B> et la plaque de répulsion <B>77</B> présentent des surfaces extérieures con- ductrices de Félectricité et reliées électrique ment,
qui constituent ensemble un collecteur d1ons qui peut être chargé électriquement par rapport<B>à</B> la surface intérieure<B>72</B> du boîtier. La surface conductrice<B>72</B> dit boîtier délimite une chambre dans laquelle se trouve ce collec teur d'ions, chambre qui peut être ionisée par des radiations la traversant.
L'extrémité supérieure du montant<B>76</B> présente un chanfrein<B>78</B> qui se trouve dans un plan -parallèle<B>à</B> la plaque<B>77,</B> et une courte fibre indicatrice<B>79</B> constituée par une fibre conductrice de l'électricité, fine, légère et élastique, est collée, par exemple au moyen de shellac conductrice -de l'électricité, sur l'extrémité elianireinée <B>78</B> du montant, de manière<B>à</B> se trouver sensiblement parallèle <B>à</B> la plaque<B>77,</B> au voisinage de cette dernière, lorsque l'électroscope n'est pas chargé, dans <B>le</B> plan diamétral du boîtier perpendiculaire <B>à</B> la plaque<B>7 Ô.
-</B> La fibre indicatrice<B>79</B> est constituée, de préférence, par une libre courte et rectiligne de quartz fond-Li, de<B>3 à</B> 4 microns de diamètre par exemple, dorée ou platinée, de manière<B>à</B> être rendue conductrice de l'électricité.
'Une libre métalliqae ou vitreuse, conductrice de l'électricité, peut également être employée, La libre indicatrice<B>79</B> est #e1iée électriquement au montant<B>76</B> et, de ce fait, partage toute charge électrique donnée a-Li collecteur d'ions constitué par le montant et la plaque de ré- pulsion# Ce collecteur peut être chargé en<B>dé-</B> vissant la poignée 74 et en branchant une,
i#ource de tension continue entre la surface conductrice<B>72 du</B> boîtier<B>70</B> et l'extrémité<B>80</B> du montant<B>76</B> qui dépasse de -la plaque iso lante<B>75.</B> Une fois le collecteur et la fibre indicatrice chargés, la fibre est repoussée élec- trostatiquement et s'écarte de la plaque<B>77,</B> sa position dépendant de la différence- de po tentiel entre la plaque<B>77</B> et 'Le boîtier<B>70.
-</B> Une plaque mince<B>81</B> est fixée dans l'angle supérieur du boîtier formé entre la paroi tu bulaire<B>70</B> et le fond<B>71,</B> ladite plaque étant disposée radialenient dans un plan qui coin- cide pratiquement avec le plan diamétral du boîtier perpendiculaire,<B>à</B> la plaque<B>77,</B> plan dans lequel se trouve également la fibre indi catrice<B>79.</B> Un élément transparent<B>82,</B> d'épaisseur sensiblement égale<B>à</B> la. moitié de celle de la plaque<B>81,</B> monté<B>à</B> l'exirémité de cette dernière, présente une -face Sâ située dans le plan diamétral contenant la fibre indicatrice.
La face<B>83</B> de l'élément<B>82</B> est munie d'une échelle (voir ïig. 4), graduée par exemple en fractions de r#ntgen et destinée<B>à</B> permettre l'estimation de la déviation de la fibre, pour déterminer la quantité totale de radiations ou particules auxquelles la chambre des ioni sations a été exposée.
La plaque<B>81</B> et<B>l'élé-</B> ment<B>82</B> présentent des arêtes alignées 84 et <B>85</B> qui constituent ensemble une surface de guidage incurvée située très légèrement en retrait par rapport<B>à</B> l'extrémité libre de la libre indicatrice et qui présente une forme correspondant<B>à</B> la trajectoire parcourue par l'extrémité de cette dernière dans son mouve ment d'écartement de la plaque de répulsion <B>77</B> consécutif<B>à</B> la charge<B>de</B> l'électroscope.
Les arêtes incurvées 84 et<B>85</B> sont conduc trices de l'électricité et sont reliées électri quement l'une<B>à</B> Fautre et<B>à</B> la surface con- ductrice <B>72.</B> Les arêtes 84 et<B>85</B> et la fibre indicatrice<B>79</B> sont situées dans un plan dia métral commun perpendiculaire<B>à</B> la plaque de répulsion<B>77,</B> et ladite fibre est déplacée électrostatiquement dans ce plan.
En deux points opposés de l'extrémité su- Périeure du boîtier<B>70</B> sont ménagées des ouvertures circulaires<B>86</B> et<B>87</B> centrées sur 'Lin diamètre du boîtier perpendiculaire<B>à</B> la plaque<B>81.</B> Un objectif constitué par une len tille<B>88 à</B> petite distance locale est monté dan#3 l'ouvert-Lire <B>87,</B> l'axe optique de cette lentille eoïncidaut <B>à</B> peu près avec l'axe des ouver- turcs. L'élément transparent<B>82</B> est disposé de manière que.
son arête<B>85</B> edincide <B>à</B> peu près avec l'axe optique de la lentille. Une glace transparente<B>89</B> est montée dans l'ou verture<B>86</B> et permet l'entrée de la 11unière extérieure dans le boîtier.
La lentille<B>88</B> est choisie de manière que la surface<B>83</B> et l'extrémité, libre de la fibre indicatrice<B>79</B> se trouvent dans sa distance locale et que des images virtuelles agrandies de l'échelle et de la libre indicatrice puissent être observées<B>à</B> travers cette lentille, contre le fond lumineux fermé par la fenêtre<B>89.</B>
Comme représenté<B>à</B> la fig. <B>1,</B> la plaque de répulsion<B>77</B> s'étend soit longitudinale ment, soit latéralement par rapport<B>à</B> la fibre indicatrice, sur la majeure partie de la sec tion de la chambre de ionisation et sur des distances notables de chaque côté de la fibre.
Elle s'étend également notablement plus haut que l'extrémité fixe de la libre<B>79.</B> L'aire de la surface plane de la plaque<B>77</B> située der rière la libre indicatrice<B>79</B> dépasse sensible- meut l'aire susceptible d'être balayée par l'extrémité libre de la libre lors de déviations de cette dernière produites<B>à</B> la suite de sur charges de l'instrument oui de chocs soit dans le plan de déviation électrostatique, soit laté ralement par rapport<B>à</B> ce dernier. En outre, la surface<B>72</B> du boîtier se trouve hors de portée de la libre indicatrice pour toute<B>dé-</B> viation de cette dernière, de manière qu'il soit impossible<B>à</B> la libre de venir adhérer<B>à</B> la surface<B>72 à</B> la suite de surcharges ou de <B>chocs.</B>
L'électroscope décrit ci-dessus est très compact et peut être réalisé dans de très pe tites dimensions. Sa forme cylindrique est particulièrement favorable<B>à</B> son adaptation sur l'extrémité d'un stylographe ou d'un crayon remplaçant alors la poignée 74 repré sentée.
L'électroscope représenté aux fig. <B>5 à 8</B> est destiné<B>à</B> se porter au poignet et comprend un boîtier<B>90</B> de forme extérieure similaire<B>à,</B> celle d'une montre-bracelet, fermé sur sa face supérieure par -une paroi frontale<B>91</B> (fig. <B>7</B> et<B>8)</B> venue d'une pièce avec la paroi latérale <B>du</B> boîtier et disposée perpendiculairement<B>à</B> une surface cylindrique intérieure<B>92</B> de ce dernier.
La paroi frontale<B>91</B> présente Line partie en forme de secteur d'épaisseur ré duite, conformée de manière<B>à</B> constituer un logement de forme générale triangulaire<B>dé-</B> limité par des surfaces latérales<B>93</B> et 94, par une surface plane<B>95</B> et par la partie anté rieure dune surface de guidage<B>97</B> raccordée <B>à</B> la surface cylindrique<B>92,</B> cette surface de gmidage s'étendant j usqu'au fond du loge ment.
Les surfaces<B>93</B> et 94 sont raccordées de façon douce l'une avec l'a-Litre et sont éga- lenient raccordées de fanon douce respective ment avec les surfaces<B>97</B> et<B>92,</B> comme repré senté<B>à</B> la fig. <B>5.</B>
La surface de guidage<B>97</B> se termine par un épaulement<B>96</B> qui fait saillie par rapport <B>à</B> la surface<B>921</B> au voisinage de la surface 94 et qui s'étend de la surface antérieure<B>95</B> presque jusqu'à la face arrière du boîtier. La surface de guidage<B>97</B> s'étend de la surface antérieure<B>95</B> jusqu'à l'extrémité de l'épaule ment<B>96</B> et a un e courbure qui correspond pratiquement<B>à</B> la trajectoire de l'extrémité libre d'une libre indicatrice disposée, comme décrit ci-après, lors de la déviation êlectro- statique de cette fibre.
Une fente rectangulaire<B>98</B> est ménagée dans la paroi latérale du boîtier<B>90</B> de la face arrière de ce dernier jusquà approximative ment la moitié de sa hauteur, l'une des parois latérales de cette fente edincidant avec l'épau lement<B>96.</B>
Un dispositif optique<B>à</B> prismes est dis posé dans cette lente<B>98,</B> ce dispositif compre nant des prismes réfléchissants<B>99</B> et<B>100</B> qui font partie intégrante d'-un élément<B>101</B> (voir fig. <B>7).</B> L'élément<B>101</B> petit être en verre; pour la fabrication en grande série, on peut avantageusement le fabriquer en une matière plastique transparente ayant un indice de ré- fractioii élevé tel que du méthacrylate de méthyle par exemple. Les prismes<B>99</B> et<B>100</B> font saillie<B>à</B> l'intérieur du boîtier, la partie médiane de l'élément<B>101</B> étant logée dans la fente<B>98, à</B> ras de la surface extérieure de la paroi du boîtier.
Le prisme frontal<B>99</B> pré sente une arête incurvée prolongeant la sur face de guidage<B>97,</B> et une,face frontale<B>à</B> redan (voir fig. <B>5</B> et<B>7)</B> comprenant une sur face plane supérieure 102 pourvue d'une échelle gravée et une surface inférieure<B>103</B> noircie., Le prisme postérieur<B>100</B> dépasse de la surface de guidage<B>97</B> et sert<B>à</B> diriger la lumière introduite dans le boîtier par Finter- médiaire de la base de l'élément<B>101,</B> de ma- nière <B>à</B> constituer 'Lin éclairage de fond pour une fibre indicatrice 104 conductrice de l'élec tricité (fig. <B>7),
</B> de construction similaire<B>à</B> la' fibre indicatrice<B>99</B> de la forme d'exécution précédemment décrite et qui est disposée dans le boîtier, de manière que son extrémité libre se trouve dans le proche voisinage de l'arête incurvée du prisme frontal<B>99.</B> L'échelle gravée sur la surface 1.02 du prisme <B>99</B> est également éclairée par la lumière traiis- mise par l'intermédiaire de l'élément<B>101</B> et réfléchie par le prisme<B>99.</B> L'élément<B>101</B> est maintenu en position par un élément<B>105</B> ajusté dans l'extrémité de la fente<B>98,</B> contre la surface postérieure dudit élément<B>101.</B> Dans une variante, l'élément<B>101</B> peut également être maintenu en place au moyen d'un adhésif.
<B>Il</B> est important que l'arête incurvée du prisme<B>99</B> voisine de la fibre indicatrice soit conductrice de l'électricité. Cette condition petit être réalisée avantageusement en appli- cl-Liant -uni revêtement métallique très fin et semi-transparent sur la totalité de l'élément <B>101.</B> Dans une variante, une matière conduc trice, telle que du graphite colldidal, peut être disposée le long de l'arête du prisme<B>99</B> sans obscurcir l'échelle gravée sur ce dernier. La surface conductrice de l'électricité dit prisme est reliée électriquement<B>à</B> la surface intérieure adjacente du boîtier.
Une ouverture<B>106</B> est ménagée dans la paroi frontale du boîtier, dans l'alignement du point central de Parête gravée du prisme <B>99 \</B> et un, objectif<B>à</B> petite distance locale constitué par<B> </B> une lentille<B>107.</B> est fixé dans un évidement concentrique<B>à</B> ladite ouverture pratiqué dans ladite paroi.
La distance entre la lentille<B>107</B> et le plan de la libre indica trice 104 et de la surface 102 portant l'échelle est légèrement inférieure<B>à</B> la dis tance focale de la lentille, de façon ql--t'en re gardant de près dans la lentille, des images virtuelles non inversées et considérablement agrandies de l'échelle et de la fibre indica trice puissent être observées<B>à</B> une distance d'environ<B>25</B> cm de la lentille, contre.
un fond lumineux<B>dû à</B> l'éclairement assuré par les prismes<B>99</B> pet <B>100.</B> Pour diminuer les erreurs d'aberration de la lentille<B>107,</B> la surface mar ginale de cette dernière est de préférence masquée par exemple par un revêtement opa que ou au moyen d'un cache perforé disposé sur la lentille et comprenant-un prolongement fixé dans l'ouverture du boîtier.
Les surfaces intérieures du boîtier<B>90,</B> c'est-à-dire la surface<B>92,</B> les surfaces laté rales<B>93</B> et, 94, la surface frontale<B>95,</B> la sur face intérieure de la paroi frontale<B>91,</B> l'épau lement<B>96</B> et la surface de guidage<B>97,</B> sont toutes conductrices de l'électricité et reliées les unes aux a-Litres électriquement.
Le dispositif constituant le collecteur d'ions et la libre indicatrice de l'électroscope est -représenté démonté et en perspective<B>à</B> la fig. <B>6.</B>
Le boitier <B>90</B> est fermé par un couvercle circulaire<B>108</B> (voir fig. <B>6)</B> présentant une surface cylindrique<B>109</B> qui s'étend sur la majeure partie de la périphérie de ce couver- clé et qui s'emboîte dans la surface cylindri que<B>92</B> du boîtier<B>90.</B> Une bride périphérique <B>110</B> solidaire du couvercle<B>108</B> bute contre la face arrière<B>'</B> du.
boîtier (voir fig. <B>6</B> et<B>8).</B> Comme représenté<B>à</B> la fig. <B>6,</B> le couvercle <B>108</B> présente un secteur d'épaisseur réduite qui con#Stitue un logement angulaire délimité par des surfaces<B>111</B> et 112 et par -une surface <B>113.</B> Ce logement correspond,<B>dit</B> point de vue de sa forme et de sa position, avec le loge- Cl ment angulaire ménagé dans la paroi frontale du boîtier<B>90</B> et délimité par les surfaces<B>93,</B> 94 et<B>95.</B> Les surfaces<B>111</B> et 112 du couvercle sont raccordées par -un arrondi,
et la paroi cylindrique<B>109</B> du couvercle se prolonge sous forme d'une bande étroite 114 qui s'emboîte contre une surface intérieure cylindrique<B>92</B> du boîtier dans la région de ce dernier, dans laquelle se trouvent l'élément réfléchissant <B>101</B> et lasurface de guidage<B>97.</B> Le couvercle <B>108</B> assemblé sur le boîtier peut être légère ment tourné par rapport<B>à</B> ce dernier, ce qui permet d'effectuer un léger réglage de sa po sition angulaire. Les surfaces cylindriques <B>109</B> et 114, les surfaces<B>111,</B> 112 et la bride <B>115,</B> les surfaces intérieures restantes du cou- vercle et sa surface postérieure sont toutes conductrices de l'électricité et reliées les unes aux autres électriquement.
Lorsque le cou vercle<B>108</B> est monté sur le boîtier<B>90,</B> les sur- laces intérieures du boîtier fermé sont ainsi toutes reliées électriquement les unes aux autres et délimitent une chambre conductrice qui constitue une chambre de ionisation.
<B>.</B> Un contact de charge est constitué a-Li cen tre du couvercle<B>108</B> par un poussoir métalli que<B>117</B> monté dans une douille élastique de caoutchouc<B>118</B> assurant l'étanchéité entre le poussoir et le couvercle. Des trous borgnes filetés<B>119</B> et 120, mé nagés dans le couvercle<B>108,</B> sont destinés<B>à</B> recevoir des vis 121 et 122 assurant la fixa tion du dispositif collecteur d'ions désigné par la référence générale<B>123,</B> pour supporter ce dispositif. de façon rigide par rapport au cou vercle, mais -de manière que ce dispositif soit isolé électriquement de ce dernier.
Le collée- teur <B>123</B> est supporté<B>à</B> partir de sa lace arrière sur des isolateurs tubulaires 124 et <B>125</B> disposés contre le couvercle<B>108.</B> Les iso lateurs 124 et<B>125</B> constituent des logements ajustés pour des portées de diamètre réduit <B>1K</B> et<B>127</B> d'isolateurs tubulaires<B>128</B> et<B>129</B> qui sont logés avec un jeu latéral dans des logements<B>130</B> et<B>131</B> ménagés sur les. bords opposés de la face frontale du collecteur d'ions.
Les portées<B>126</B> et<B>127</B> des isolateurs <B>128</B> et<B>129</B> sont également ajustées dans des ouvertures circulaires<B>132</B> et<B>133</B> ménagées dans le corps du collecteur<B>123</B> et qui débou chent dans les logements<B>1.30</B> et<B>131</B> sus mentionnés. Des rondelles 134 et<B>135</B> sont disposées respectivement sur les isolateurs<B>128</B> et<B>129,</B> sous les têtes des vis 121 et 122.
Le collecteur<B>123</B> peut ainsi être monté de façon rigide sur le couvercle<B>108</B> tout en étant isolé électriquement de ce dernier, au moyen de vis 121 et 122 traversant les rondelles 134 et <B>135,</B> les isolateurs<B>128</B> et<B>129</B> dont les portées réduites sont ajustées dans les ouvertures<B>132</B> et<B>133,</B> et les isolateurs d'espacement<B>123</B> et <B>125,</B> lesdites vis étant vissées dans les trous -119 et 120 (voir fig. 8). Le collecteur<B>123</B> est constitué par un dis que rigide découpé selon une corde,
de ma- nîère <B>à</B> former des surfaces planes coplanaires <B>136</B> et<B>137.</B> La surface<B>136</B> s'étend jusqu'au plan diamétral du disque perpendiculaire auxdites surfaces, la surface<B>137</B> est de très petite longueur, comme représenté<B>à</B> la fig. <B>6.</B>
Une plaque de répulsion plane<B>138,</B> faisant partie intégrante du disque, est disposée entre les surfaces<B>136</B> et<B>137</B> de ce dernier, dans un plan parallèle<B>à</B> ces surfaces et légèrement en retrait. La plaque<B>138</B> dépasse latéralement de chaque côté du disque d'une distance égale <B>à</B> la largeur des surfaces<B>136</B> et<B>137;</B> ces extré mités dépassent également les bords desdites surfaces de chaque côté de ces dernières (voir fig. <B>6).</B>
Une fibre indicatrice 104 est collée, par exemple au moyen d'uine shellac conductrice de l'électricité, sur la surface<B>136,</B> de manière <B>à</B> se trouver pratiquement dans le plan cen tral du disque, parallèlement<B>à</B> la plaque de répulsion<B>138</B> et légèrement espacée de cette dernière, la fibre indicatrice étant collée sur toute la longueur de la surface<B>136,</B> comme représenté<B>à</B> la fig. <B>6.</B>
Dans cette forme d'exécution, le disque du collecteur présente un logement circulaire peu profond<B>139</B> ménagé sur sa face anté rieure, logement qui est destiné<B>à</B> loger un petit condensateur plat 140 dont W plaques sont reliées<B>à</B> des bornes 141 et 142 disposées sur ses laces opposées. Lorsque le condensa teur 140 est logé dans le logement<B>139,</B> la borne 141 vient en contact avec le fond du logement, et lorsque le dispositif collecteur est introduit dans le boîtier<B>90,</B> comme repré senté<B>à</B> la fig. <B>8,</B> la borne 142 vient en con tact avec la surface intérieure de la paroi frontale<B>91</B> de ce dernier.
Le condensateur 140 peut, dans une variante, être supprimé; dans ee cas, le logement<B>139</B> du disque petit égale ment être supprimé.
Les différentes surfaces extérieures du disque<B>123</B> et de la plaque de répulsion<B>138</B> sont également conductrices de l'électricité et reliées les unes aux autres, et la fibre indica trice 104 fixée<B>à</B> la surface<B>136</B> est reliée élec- triquement <B>à</B> cette dernière, de manière à partager la charge électrique donnée au col lecteur et au condensateur 140.
Dans l'électroscope monté, comme repré senté<B>à</B> la fig. <B>8,</B> ]!extrémité intérieure, du poussoir métallique<B>117</B> est légèrement écartée de la surface arrière du disque<B>123.</B> Le col-, lecteur et les parties de l'instrument asso ciées<B>à</B> ce dernier peuvent être chargés en connectant une.batterie entre, le boîtier<B>90</B> et le poussoir<B>117</B> et en enfonçant légère ment ce dernier dans la douille élastique<B>118</B> pour l'ainener en contact avec la surface du collecteur.
Le collecteur d'ions<B>123</B> et les éléments associés<B>à</B> ce dernier sont disposés dans le boîtier<B>90</B> fermé par le couvercle<B>108,</B> de ma- ilière que les logements angulaires ménagés dans le boîtier et dans le couvercle correspond dent l'un<B>à</B> l'autre et constituent une cham bre d'ionisation en forme de secteur délùnitée vers l'extérieur par la surface<B>92,</B> l'épaule ment<B>96</B> et la surface de guidage<B>97,</B> et vers l'intérieur par les surfaces<B>93</B> et 94 du boîtier et les surfaces correspondantes<B>111</B> et 112 du couvercle.
La face antérieure du disque, collecteur ne touche pas la surface intérieure de la paroi frontale<B>91,</B> ladite face étant espacée de cette paroi par le condensateur 140; la face arrière du collecteur est égale ment maintenue écartée du couvercle<B>108,</B> et le diamètre du disque collecteur est légère ment plus petit que le diamètre intérieur du boîtier. De ce fait, le disque collecteur est espacé en tout point du boîtier<B>90,</B> l'espace compris entre le disque et le boîtier formant une cavité de ionisation qui entoure le disque et qui communique avec la cavité angulaire de ionisation susmentionnée.
Les instruments du type représenté peu vent être employés dans des conditions très dures et, de ce fait, il est important que la fibre indicatrice ne puisse pas venir toucher l'une quelconque des surfaces voisines de l'électroscope sur laquelle elle pourrait éven tuellement adhérer.
L'instrument doit pou voir supporter une surtension notable et des chocs ou des secousses violents, en cas de chute par exemple, -sans que la libre indi <B>-</B> ca- trice soit détériorée<B>à</B> la suize des :Lorces de répulsion engendré es, des chocs, de la force ce-atriiuge ou de la circulation de l'air<B>à</B> l'in térieur du boitier. Dans la forme d'exécution décrite, on a obtenuune très<B>'</B> bonne stabilisa tion de l'indicateur.
Ainsi, lorsque l'instru ment est monté comme représenté aux fig. <B>7</B> et<B>8,</B> la plaque de répulsion<B>138</B> est-disposée au travers de la cavité angulaire, ses parties latérales se trouvant dans le proche voi.sinage des surfaces 94 et 112 et chevauchant ces der nières.
Les côtés de la plaque<B>138</B> s'étendent également jusqu'à proximité de la surface antérieure<B>95</B> du boîtier et de la surface<B>113</B> du couvercle, les surfaces<B>95</B> et<B>113</B> et le prisme<B>100</B> se trouvant cependant hors de la trajectoire de l'extrémité de la libre indica trice pour toute déviation latérale de la fibre par rapport<B>à</B> la plaque de répulsion infé rieure<B>à</B> environ 9011, -de chaque côté<B>de</B> la po sition moyenne de la fibre.
La déviation élec trostatique de la libre indicatrice 104 se pro duit dans le plan central du disque collecteur perpendiculaire<B>à</B> la plaque de répulsion<B>138</B> et dans le plan de la surface 102 du prisme <B>99.</B> La fibre 104 a une longueur telle qu'elle s'étend presque jusqu'à l'arête du prisme<B>99</B> et Wécarte de la, plaque'138 dans la direction de la surface de guidage<B>97.</B> Comme énoncé pré cédemment, l'arête du prisme<B>99</B> et la sur- face'97 ont une courbure qui correspond pra tiquement<B>à</B> la trajectoire de l'extrémité libre de la libre indicatrice 104 lors de sa déviation électrostatique.
L'arête du prisme<B>99</B> et la surface de guidage<B>97</B> sont juste disposées hors,de portée de l'extrémité de la fibre'indi- catrice et., de ce fait, ladite extrémité ne peut pas venir en contact avec.le prisme ou la sur face<B>97,</B> même lors de surcharges notables. Le mouvement de la fibre indicatrice 104 est ainsi contrôlé, non seulement par la force de répulsion électrostatique engendrée<B>à</B> partir de la plaquede répulsion<B>138,</B> mais également par l'attraction électrostatique vers la sur face de guidage<B>97</B> et l'arête conductrice<B>99</B> voisiner du prisme.
La force d'attraction est exercée longitudinalement sur la libre et tend de ce lait<B>à</B> la maintenir dans un plan per pendiculaire<B>à</B> la plaque de répulsion.
La grande surface de la plaque de répul sion<B>138</B> par rapport<B>à</B> toute déviation possi ble<B>de</B> la libre 104 est de très grande impor tance pour obtenir un fonctionnement stable de la fibre, même lorsque l'instrument est soumis<B>à</B> des chocs notables. L'action de stabi lisation de la plaque<B>138</B> n'est pas exactement déterminée, mais peut être expliqaée du fait que pour toute déviation latérale marquée de la libre hors du plan de sa déviation élec- trostatiqae, ladite fibre se trouve dans un champ pl-Lis ou moins -uniforme formé entre la plaque<B>138</B> et la surface<B>97</B> de la paroi.
Ce champ ne tend pas<B>à</B> augmenter la déviation latérale de la libre, mais au contraire, permet <B>à</B> la force de rappel, engendrée dans la libre élastique lors de sa déviation latérale, de pro voquer le retour de la fibre dans son plan de déviation électrostatique. Le fonctionnement stable de la fibre est bien entendu également grandement amélioré, du fait que les surfaces de la cavité angulaire dans laquelle elle est logée se trouvent hors de portée de J'extré- mité libre de la libre, même pour les dépla cements maximum de cetet dernière suscepti bles de se produire pratiquement<B>à</B> la suite de chocs ou de surcharges.
La valeur ohmique de la résistance des iso lateurs d'espacement 124 et<B>125</B> et des isola teurs tubulaires<B>128</B> et<B>129</B> (de l'isolateur<B>75</B> dans la forme d'exécution des fig. <B>1</B> et 2) doit être extrêmement élevée, de préférence de l'ordre de 1020 ohms, pour éviter que la fibre ne donne une indication erronée du fait de fuites des charges électrostatiques du col lecteur au boîtier.
L'isolation nécessaire peut être obtenue en réalisant l'isolateur<B>75</B> de la première. forme d'exécution décrite (fig. <B>1</B> et 2) et les isola teurs 124,<B>125, 128</B> et<B>129</B> de la seconde forme d'exécution, en polystyrène moulé sous pres sion élevée et en polissant parfaitement la surface de ces isolateurs. La propreté de ces éléments joue également u> rôle important pour obtenir l'isolation électrostatique désirée; i il est<B>à</B> noter que ces éléments ne donnent plus satisfaction s'ils ont été manipulés<B>à</B> mains nues.
Les formes d'exécution représen tées permettent d'employer des éléments iso lants de surface et de volume réduits, ce qui permet de diminuer la polarisation électro statique des isolateurs qui, si elle était trop marquée, pourrait gêner le fonctionnement de l'électroscope.
Dans l'électroscope monté, la plaque de ré pulsion<B>138</B> se trouve entre la surface 94, d'une part, et les prismes<B>99</B> et<B>100,</B> d'autre part, et chevauche cette surface et ces prismes. La rotation possible du couvercle<B>108</B> et du dispositif collecteur solidaire de ce dernier par rapport au boîtier est limitée de ce fait, niais le réglage angulaire possible est cepen dant important, car il. permet d'amener la fibre indicatrice dans une position prédéter minée par rapport<B>à</B> l'échelle lors du réglage initial de l'instrument effectué<B>à</B> l'usine.
Pour effectuer ce réglage, il suffit de tourner légèrement le couvercle<B>108</B> par rap port au boîtier<B>90,</B> de manière<B>à</B> amener l'extrémité mobile de la fibre sur uine position initiale de l'échelle pour une tension de charge déterminée, de<B>100</B> volts par exemple. Cette possibilité de réglage est importante, car elle permet de corriger les erreurs provenant des tolérances de fabrication, ce qui rend possi ble la fabrication en série d'électroscopes pré sentant tous les mêmes caractéristiques élec- 1 riques.
L'électroscope doit être assemblé dans une atmosphère parfaitement sèche, de manière que l'humidité de l'air contenue dans la cham bre de ionisation soit faible. Après le réglage final effectué en tournant le couvercle<B>108</B> par rapport<B>à</B> l'enveloppe, comme décrit ci- dessus, le couvercle est collé en position, de manière<B>à</B> fermer hermétiquement l'instru ment.
L'adhésif conducteur de l'électricité eni- ployé pour fixer les libres<B>97</B> et 104 sur leurs supports peut avantageusement être constitué par une matière plastique durcissable conte nant une matière conductrice telle que du graphite finement pulvérisé. Des adhésifs con ducteurs de l'électricité donnent également satisfaction. Il est<B>à</B> remarquer que l'adhésif ne doit pas se contracter de façon appréciable lors de sa solidification, pour éviter que cette eontraction ne provoque la rupture du revê tement conducteur de la fibre, ce qui rendrait cette dernière inopérante.
On peut également employer un adhésif non conducteur de l'élec tricité, tel que la shellac, les parties collées étant alors saupoudrées de poudre d'or ou d'un a-Litre métal pour assurer la liaison élec trique entre la fibre indicatrice et son support.
L'électroscope représenté aux fig. <B>5 à, 8</B> peut être porté au poignet, et dans cette posi tion la libre indicatrice et l'échelle peuvent être observées par la lentille de l'objectif sans empêcher l'entrée de la lumière dans le boî tier du fait de la disposition latérale du dis positif optique<B>à</B> prismes qui dirige la lu mière vers la lentille<B>à</B> partir du côté du boîtier. Les lectures obtenues avec cet instru ment ne sont peut-être pas suffisamment pré cises pour la radiothérapie, mais sont dune précision suffisante pour assurer le contrôle de la protection de l'opérateur, but auquel ce genre d'instrument est destiné.
Les électToscopes décrits ci-dessus sont constitués par un relativement petit nombre d'éléments et sont faciles<B>à</B> fabriquer et<B>à</B> monter. De la libre de quartz régulière et rectiligne peut être fabriquée en toute lon- gueLir avec un diamètre garanti<B>à</B> quelques 1/o près. Le prix de revient de l'électroscope dépend principalement du travail nécessaire pour le montage de la fibre indicatrice. Pour produire en série des électroscopes présentant des caractéristiques analogues, il faut prendre garde de fixer la fibre indicatrice dans -une position parallèle<B>à</B> la plaque<B>de</B> répulsion et de bien contrôler que les fibres indicatrices soient toutes de même longueur.
Les deux électroscopes décrits et repré sentés sont des prototypes fabriqués en métal. Dans la fabrication en série, la plupart de leurs pièces peuvent être fabriquées soit en métal, par injection ou fonte en coquille, soit en matières plastiques, par moulage, les<B>dé-</B> tails des formes particulières de chaque pièce pouvant être modifiés pour permettre l'eni- ploi de ces techniques. Lorsque l'instrument est fabriqué en métal, ce dernier doit, de pré férence, avoir un numéro d'ordre atomique peu élevé, et l'aluminium, le magnésipii et les alliages de ces métaux sont particulièrement indiqués.
Lorsque les pièces sont fabriquées en matière plastique moulée, la conductibilité de ces pièces peu t être obtenue au moyen de revêtements conducteurs de l'électricité appli- qaés sur les pièces moulées; une bonne con- ductibilité n'est pas essentielle et la résistance du boîtier oLi du disque collecteur petit, par exemple, être de l'ordre du inegoliiii.
Dans une variante, lélectroscope selon l'invention petit être constitué en graphite. Pour mesurer l'intensité d'émissions de neu trons rapides, il est avantageux de fabriquer l'instrument en -une matière conductrice de l'électricité contenant la même proportion d'hydrogène que le tissu<B>à</B> traiter, telle que le polythène par exemple (c'est-à-dire de l'éthy lène polymérisé), avec une charge appropriée de graphite ou de noir de fumée.
Les électroscopes décrits peuvent égale ment être rend-Lis sensibles aux radiations bêta en construisant le boîtier de façon telle qu'une partie de sa paroi de faible épaisseur soit constituée par une matière telle que de l'aluminium, du magnésium ou -une matière plastique qui laisse passer les partieules bêta. Cette paroi peut, par exemple, former le fond <B>71</B> de l'électroscope décrit en premier lieu. De même, le couvercle<B>108</B> de la seconde forme d'exécution peut être constitué par un dia phragme formé en une de ces matières, de manière<B>à</B> présenter une grande surface<B>à</B> travers laquelle les radiations bêta peuvent pénétrer.
Avec cette disposition, les radiations bêta ne seront pas signalées lorsque l'instru ment est porté au poignet, le couvercle appli qué contre ce dernier, mais par contre si l'ins trument est retourné de manière<B>à</B> exposer le couvercle, lesdites radiations pénètrent dans la cavité de ionisation et leur action sajoute <B>à</B> celle des rayons gamina. Les gens manipu lant de petits objets radioactifs doivent évi demment porter l'électroscope sur la face interne du poignet. Les électroscopes peuvent également être rendus sensibles aiLx neutrons lents en intro duisant 'une quantité appropriée, d'une masse de bore, notamment de bore amorphe ou de carbure de bore, dans le boîtier.
Malgré que les deux formes d'exécution décrites soient destinées principalement<B>à</B> constituer des instruments de faible encombrement destinés <B>à</B> être portés sur des personnes, il est<B>à</B> noter que les caractéristiques de ces instrumenits sont également applicables<B>à</B> des électroscopes de laboratoire et facilitent la fabrication et le ré'-iage de ces instruments.
<B>ID</B> Dans une variante, les fonctions respec tives de la surface intérieure du boîtier et de l'élément clé répulsion par rapport<B>à</B> la fibre indicatrice peuvent être inversées.<B>A</B> cet-te fin, la fibre indicatrice peut être supportée par une surface de répulsion eond-tictrice constituant une partie de la surface intérieure conductrice du boîtier, la fibre étant disposée au voisinage de cette surface<B>à</B> laquelle elle est reliée électriquement, et.
cette surface pré sentant les caractéristiques de 'lorme et de di mensions décrites ci-dessus en se référant aux éléments<B>77</B> oit <B>138.</B> Une surface de gnuidage conductrice similaire aux surfaces 84 oit <B>97</B> précédemment décrites est alors constituée sur le collecteur, cette surface ayant une forme correspondant pratiquement<B>à</B> la tra jectoire parcourue par l'extrémité de la fibre lorsque cette dernière s'écarte de la surface de répulsion du boîtier, mais se trouvant juste hors de portée de la fibre. et le tout étant agencé de sorte que la fibre ne puisse rien toucher d'autre que la surface de répulsion du boîtier.