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SÉANCE DU 23 AVRIL 1951.

ÉLECTRICITÉ. — Sur l’Analyseur de Paul Langevin pour l’étude des mobilités des ions gazeux. Note de M^me Eliane Montel et M. Ouang Te-Tchao, présentée par M. Frédéric Joliot.

La présente Note donne les premiers résultats expérimentaux obtenus avec l’analyseur de mobilités conçu par Paul Langevin et dont le principe, exposé et discuté en détail dans son dernier mémoire, a fait l’objet d’une publication posthume^[1].

Ce principe utilise, sous une forme nouvelle et particulièrement élégante, la méthode classique des courants gazeux : soient deux cylindres fixes concentriques de rayons respectifs $a$ et $c$, portant, l’un, une fente fine F derrière laquelle des ions sont produits par un procédé quelconque (rayons α par exemple), l’autre, une électrode collectrice étroite E, de même hauteur que F ; entre eux, un manchon cylindrique mince, de rayon $b,$ percé de fentes horizontales qui permettent le passage d’une partie des ions captés par un champ électrique au niveau de la fente, est maintenu en rotation uniforme de faible vitesse angulaire $\omega$ autour de l’axe vertical de l’appareil : la vitesse de circulation laminaire ainsi communiquée au gaz et entraînant les ions, est maximum au contact du manchon et décroît de part et d’autre de celui-ci pour s’annuler sur la surface des cylindres fixes. Si l’on réalise la condition $c/b=b/a=\alpha$ et que l’on partage en deux fractions égales par le manchon la différence de potentiel $\mathrm {U}$ établie entre les cylindres extrêmes, le champ radial auquel sont soumis les ions est continu dans tout l’espace où ils se meuvent. Le calcul montre que, si le régime de circulation du gaz est bien laminaire, la déviation en azimut, $\theta ,$ qui en résulte pour un ion dans sa trajectoire entre F et E, a pour expression

(1)

$\theta ={\frac {2\omega b^{2}}{k\mathrm {U} }}(\mathrm {L} \alpha )^{2}$

où $k$ est la mobilité des ions considérés. La mesure de $k$ se déduit donc de celle de l’une des variables $\theta ,$ $\mathrm {U}$ et $\omega$, les deux autres étant fixées : chaque catégorie d’ions doit donner lieu, pour une valeur déterminée de la variable, à un maximum de courant d’autant plus aigu que la sensibilité du procédé de mesure est plus grande ; le pouvoir séparateur de l’appareil dépend essentiellement de cette sensibilité, à laquelle est directement liée la finesse de la fente-source.

Dans la construction de l’appareil, on a respecté strictement les dimensions indiquées par l’auteur et les conditions essentielles de fonctionnement ; toutefois, pour des raisons d’ordre pratique, on a apporté quelques modifications de détail : le manchon, au lieu de pivoter sur la base, repose sur une bille portée par l’axe en son sommet, et l’entraînement se fait, non par un champ

1. Paul Langevin, Journ. Phys., 8^e série, 10, n^os 6, 7, 8, 9, 10, 1949.