Brevet FR2090021A1 — publié le 19720114

On a suggéré antérieurement d'employer une suspension de particules dipolaires comme éléments agissant sur la lumière et da- rienter les particules dans une telle suspension par application d'un champ électrique extérieur. Les dispositifs de ce genre de la technique antérieure ne sont guère utilisés à cause de leurs graves défauts. les particules orientées ort tendance à s'agglomérer. Les rapports entre les transparences ou les pouvoirs réflecteurs maximal et minimal sont trop faibles. Il n'existait pas de suspension limpide de particules dipolaires. L'orientation des dipôles dans un champ magnétique appliqué et la suppression de cette orientation, quand le champ était supprimé, étaient lentes.La présente invention concerne des appareils et des procédés pour agir sur la lumière en utilisant des panneaux électrooptiques contenant des suspensions de dipôles qui sont exemptes des limitations des dispositifs de la technique antérieure, ont des facteurs d'électrodi chrisme élevés et sont utilisables comme fenêtres, obturateurs, viseurs, miroirs, lunettes contre le soleil, lentilles, séparateurs de faisceaux et analogues. Le terme "électrodichrolsme"est employé ci-après dans le sens d'une propriété électrooptique des suspensions de dipôles qui se z- nifeste par un changement de la proportion de lumière transmise ou réfléchie lors de l'application d'un champ électrique à une suspension de dipôles. La densité optique (CD) est par définition le logarithme de base 10 changé de signe de la transparence pour la lumière d'un élément optique. Le facteur d'électrodichrolsme est par définition le rapport de la densité optique à l'état opaque pour les dipôles orientés de manière désordonnée, à la densité optique à l'état transparent pour des dipôles orientés en partie ou complètement dans la direction du champ électrique. Pour la plupart des applications, un disposi tif électrooptique doit avoir un facteur d'électrodichroisme (rzi de 10 ou de préférence superieur. Par exemple, pour une transparence minimale à l'état désordonné de 0,1 %, soit OD = 3 et pour une transparence maximale à l'état aligné de 50 %, soit OD = 0,3, le rapport de transmission = 500 et le facteur d'électrodiehrolsme = 10. le facteur d'électrodichroïsme parallèle concerne le champ électrique appliqué parallèlement aux rayons lumineux et le facteur d'électrodichroisme normal se rapporte au champ électrique appliqué normalement aux rayons lumineux. La réponse électrodichroigue est par définition la vitesse de variation du facteur d'électrodichrolsme par rapport à celle de la variation de l'intensité du champ électrique. La sensibilité électrodichroigue est par définition le taux de variation du facteur d'électrodichrolsme par rapport à la variation de l'intensité du champ électrique pour une unité de masse dans une unité. d'aire du trajet des rayons. Par conséquent, la sen- sibilité électrodichroique est la réponse électrodichroique par unité de masse d'une suspension de dipôles. La relaxation signifie la désorientation, en l'absence de champ d'orientation, de particules dipolaires alignées antérieurement. La constante de temps de relaxation est par définition le temps nécessaire pour que la densité optique d'une suspension de dipôles antérieurement alignés augmente d'une quantité égale au quotient l/e multiplié par la différence entre les densités optiques maximale et minimale2 la quantité e étant la base des logarithmes népériens, soit 2,71828... On choisit comme plan desXY le plan du panneau considéré comme un récipient mince et plat, X étant en général considéré comme l'axe horizontal et Y comme l'axe vertical. La direction de la lii- mière incidente normale au plan du panneau est choisie comme axe des Z. Une forme de réalisation de la présente invention consiste en un dispositif agissant sur la lumière, constitué pai une suspen- sion de minuscules dipôles, lesdits dipôles ayant au moins une dimension grande par rapport à au moins une autre dimension et étant orientables en réponse à un champ transversal électrique, magnétique ou mécanique appliquée Dans une forme de l'invention, le dispositif électrooptique agissant sur la lumière comporte un panneau en forme de c-uve ccnte- nant une suspension de particules dipolaires dans un milIeu trans partent capable d'action réciproque sur un rayonnement électromagnétique, ledit panneau ayant des parois principales trar.sparentes espacées et comportant des plaques électriquement conductrices transparente s, espacées, sesiblemt parallèles aux parois principales transparentes. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation et en se référant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique à très grande échelle d'un dipôle unique dans un volume élémentaire de liquide de mise en suspension. La figure 2 représente, en plan, une cuve électroeptique tinée à agir sur un liquide contenant des dipôles. La figure 3 est une vue de coté de la cuve représentée sur la figure 2. La figure 4 est une vue partielle à une échelle agrandie d'un ensemble agissant sur la lumière et réagissant électriquement, réalisé conformément à la présente invention et représentant des particules dipolaires non orientées réfléchissant ou absorbant la lu mière. La figure 5 est une vue semblable à la figure 4, représentant les particules dipolaires orientées parallèlement, la grande dimension des particules étant normale au plan de l'ensemble, à l'état transparent. La figure 6 est une vue partielle semblable aux figures 4 et 5, représentant un revêtement protecteur entre le revêtement conducteur et la suspension de dipôles. La figure 7 est une vue partielle en perspective, semblable à la figure 4, d'une autre réalisation de l'invention, notamment un panneau réfléchissant- absorbant. La figure 8 est une vue en perspective enpartie schématiqle avec enlèvement partiel d'une autre réalisation de l'invention, constituée par un diaphragme dit "iris" électrooptique. La figure 9 représente des courbes du facteur d'électrodi chrome parallèle en fonction de l'intensité E du champ électrique pour des fréquences de 1, 10 et 100 kHz. Les particules dipolaires utilisables dans la présente invention sont caractérisées en ce qu'au moins une de leurs dimensions est grande par rapport à au moins une autre dimension, c'està-dire qu'elles sont sous forme de lamelles, bandes, aiguilles ou analogues. Les part cules dipolaires doivent avoir au moins une dimension égale à la moitié de la longueur d'onde du rayonnement à commander (normalement la lumière visible, mais - dans certains cas - l'infrarouge, l'ultra-violet, les hyperfréquences ou d'autres portions du spectre électromagnétique) et au moins une autre dimension nettement inférieure à la moitié de ladite longueur d'onde. Ce rapport de dimensions - c'est-à-dire le fait que la particule est une aiguille, une bande ou une lamelle - dépend des conditions auxquelles doit satisfaire la réalisation particulière de l'invention, comme on l'étudie plus en détail ci-après. Pour simplifier, on emploie le terme "lumière", dans l'ensem- ble du mémoire descriptif et des revendications ci-après, dans un sens général et il doit signifier non seulement la lumière visible, mais aussi la lumière infrarouge et ultra-violette, ainsi que les hyperfréquences, dans les parties voisines de l'infrarouge, du spectre électromagnétique. Outre les conditions relatives aux dimensions mentionnées, les propriétés électriques ou magnétiques des particules dipolaires, c'est-à-dire leur conductivité ou leur constante diélectrique doivent être telles qu'elles facilitent leur orientation dans un champ magnétique et une forte interaction sur un rayonnement électromagnétique. le milieu de mise en suspension est de préférence un liquide isolant non ionique, ne réagissant pas sur les particules dipolaires ou est une matière susceptible d'être transformée en un liquide par élévation de température ou par thixotropie. Il n'est pas toujours nécessaire que le milieu de mise en suspension soit à l'état liquide. A condition que le couple appliqué soit suffisamment fort pour orienter les particules dipolaires en s'opposant à une certaine résistance plastique du milieu de mise en suspension, il suffit que le milieu de mise en suspension soit à l'état déformable plastiquement ou thixotropique. Le terme "liquide" employé ci-après doit par conséquent être compris comme englobant cet état plastique. Pour la plupart des applicatiors de la présente invention, le milieu de mise en suspension est un liquide pendant l'orientation ou la désorientation des particules dipolaires. le facteur principal agissant sur l'orientation des particules dipolaires dans un champ appliqué est la "dipolarité" induite. La dipolarité induite dans un champ électrique des particules dipo laires peut être la conséquence de leur semi-conductivité ou de leur conductivité qui permet à des charges de signe contraire de s'accumuler aux extrémités de la grande dimension de ladite particule dipolaire. En variante, la dipolarité peut être la conséquence d'une différence entre la constante diélectrique des particules dipolaires isolantes et celle du milieu environnant. En général, quand une particule dipolaire isolante a une constante diélectrique supérieure à celle du milieu, le champ électrique entre une électrode positive et une électrode négative se concentre dans ladite particule. Dans ces conditions, la particule acquiert une dipolarité induite, l'extrémité de ladite particule la plus proche de l'électrode positive acquérant une charge négative induite et vice-versa. La dipolarité induite oblige la particule à s'orienter en tournant de manière que l'extrémité avec la charge positive induite s'oriente directement vers l'électrode négative et vice-versa. Par conséquent, des particules dipolaires appropriées selon la présente invention comportent des matières dichroiques telles que les cristaux d'hérapathite (sulfate d'iodoquinine) ou des cristaux métalliques en forme de gerbes, par exemple de chrome, platine, zinc, tungstène, palladium, plomb, nickelure d'aluminium Aluni etc., qui sont particulièrement intéressants à cause de leurs propriétés optiques ainsi que d'autres matières qui, à cause de leur forme, de leur constante diélectrique ou de leurs caractéristiques de conductivité tendent à concentrer le champ électrique à l'intérieur de la particule dipolaire et à s'aligner parallèlement à un champ électrique appliqué. Quand il est question ci-après de 'particules dipolaires' ou "dipôles", cela doit signifier par conséquent des particules asymétriques conductrices et des particules asymétriques isolantes dont la constante diélectrique diffère considérablement de celle du milieu dans lequel elles sont en suspension. Pour faire comprendre les considérations ci-dessus en se référant à certains exemples particuliers, les particules dipolaires peuvent être isolantes à condition que la différence entre la constante diélectrique ou l'indice de réfraction desdites particules et celui du liquide dans lequel elles sont suspendues soit importante. On peut citer comme exemple à ce propos le carbonate de plomb qui forme de minuscules flocons hexagonaux ayant un indice de réfraction voisin de 2,25 et qui peut être mis en suspension dans un liquide ayant un indice de réfraction dans un rapport voisin de 1,5/1. Le graphite est une matière cristalline de structure hexagonale qui a une grande conductivité dans le plan des hexagones et une faible conductivité perpendiculairement à ce plan. Le graphite est semblable à des flocons métalliques en ce qui concerne leur conductivité puisque les charges électriques circulent librement dans le plan de l'hexagone mais non normalement à ce plan. Sa conductivité est anisotrope et par conséquent on peut effectivement orienter des particules de graphite assez épaisses. L'hérapathite forme des aiguilles plates ayant un rapport dimensionnel d'environ 25/1 et un indice de réfraction supérieur au liquide de mise en suspension qui peut être constitué par exemple par 1/3 de toluène, 1/3 d'acétate d'isopentyle et 1/3 de chlorure de diphényle. De plus, ces aiguilles polarisent la lumière transmise à cause de leur structure moléculaire. Une autre catégorie de matières comprend les cristaux métalliques en forme de gerbes, les bandes ou les lamelles métalliques qui donnent lieu à des phénomènes électrooptiques intenses, s'ali- gnent facilement dans les champs les plus faibles et présentent l'effet d'antenne décrit ci-après. La figure 1 représente schématiquement une particule dipolaire unique 1 de longueur L et d'épaisseur L/a dans un volume cu- bique élémentaire d'un liquide 27 de mise en suspension. Pour sim- plifier, on a représenté un dipôle à section transversale carrée, La particule dipolaire est représentée alignée parallèlement à ltaxe des Z mais peut être inclinée d'un angle quelconque. Pour une interaction maximale (absorption ou réflexion d'un atfonnement électromagnétique de longueur d'onde # ) la longueur de la particule dipolaire est A /2n où n est l'indice de réfrac -on du liquide en général voisin de 1,5 si bien que la longueur du dipôle est alors d'environ A i3. L'épaisseur d'un dipole méi;al- lique L/a dépend des caractéristiques, à savoir de réflexion ou d'absorption à obtenir du dipôle et de la résistivité du métal. le rapport longueur/largeur a influe sur la largeur de bande de la réponse par résonance du dipôle au rayonnement. La longueur L du dipôle détermine la plage de longueurs d'onde sur laquelle les dipôles sont accordés pour absorber ou réfléchir un rayonnement. La section transversale du dipôle pour l'absorption ou la réflexion dépend de l'orientation de celui-ci, qui est commandée par le champ électrique et le mouvement brownien. Ces facteurs sont décrits plus en détail ci-après. Dans la mise en oeuvre de l'invention, des revêtements électriquement conducteurs transparents, connus de l'homme de l'art sont nécessaires. Une de ces matières est une pellicule d'oxyde stannique déposée sur du verre ou une matière plastique telle celles vendues par la Liberty Miroir Company sous la marque EL-SX et par la Pittsburgh Plate Glass Company sous la marque NESA. Ces pellicules conductrices transparentes ont une transparence comprise entre 70 et 90 %. Si I'on se reporte en particulier aux figures 2 et 3, les références 23 et 24 désignent des plaques transparentes de verre, matières plastiques etc. Une garniture 30 est placée entre les plaques 23 et 24 et est contiguë à leurs bords pour les écarter et former une mince région 31 semblable à une cuve entre lesdites plaques. La zone mince 31 semblable à une cuve entre les plaques 23 et 24 est remplie d'un liquide 27 dans lequel les particules dipolaires 21 sont en suspension. Des couches 28 et 29 transparentes, électriquement conductrices, sont appliquées sur les surfaces intérieures des plaques 23 et 24.Des couches protectrices transparentes 25 et 26 sont appliquées sur les couches conductrices transparentes 28 et 29 sur les surfaces des plaques 23 et 24 pour isoler et séparer la couche 27 de liquide contenant les dipôles des couches conductrices transparentes 28, 29. La garniture 30 se prolonge au-delà des plaques transparentes 23 et 24 pour allonger les lignes de force électrique dans l'air de manière à éliminer le jaillissement d'un arc aux bords des plaques, entre les couches conductrices 28, 29. les couches conductrices 28, 29 sont raccordées à des barres omnibus métalliques 32 et 33 périphériques très conductrices à l'intérieur des bords des plaques 23 et 24. Ces barres omnibus ont l'avantage de diviser la résistance des couches 28, 29 par un facteur voisin de 12 par rapport au cas où elles seraient uniquement raccordées par un bord. Des conducteurs électriques 34 et 35 sont raccordés aux barres omnibus 32 et 33. Les conducteurs 34 et 35 sont raccordés à une source appropriée de tension électrique (non représentée). Les particules dipolaires 21 peuvent se déplacer librement 27 ou tourner dans le liquide de mise en suspension/à l'intérieur du volume 31 semblable à une cuve. Elles sont soumises à un mouvement brownien et s'orientent de façon désordonnée comme l'indique la figure 2. Les particules dipolaires dans le volume 31 peuvent avoir la forme d'aiguilles, de bandes plates ou de lamelles et 4tre réfléchissantes ou absorbantes. Le panneau électrooptique selon l'invention peut passer de l'état réfléchissant ou absorbant à l'état transparent pour la lumière. Si les particules dipolaires dans le liquide en suspension ont des orientations angulaires désordonnées et absorbent la lumière, le panneau parait sombre.Si les particules dipolaires sont réfléchissantes pour la lumière et orientées de façon désordonnée dans le liquide, la lumière incidente est réfléchie par diffusion par ces particules dipolaires et le panneau parait blanc, gris ou argenté, ou coloré si les caractéristiques des particules varient en fonction de la longueur d'onde. Si on applique un champ électrique entre les couches conductrices 28 et 29 en appliquant une différence de potentiel électrique aux conducteurs 34 et 35, les particules dipolaires 21 s'alignent de manière que leur grande dimension soit parallèle au champ électrique et normale aux surfaces des plaques 23 et 24. Puisque I'épaisseur des particules dipolaires 21 est faible par rapport à leur longueur d'onde et bien inférieure à la longueur d'onde de la lumière, le rayon lumineux 36 est facilement transmis. la seconde plaque étant également transparente, la lumière sort alors de la cuve sous la forme du rayon transmis 37 (figure 5) et le panneau paraît transparent.Si l'intensité du champ électrique est réduite ou nulle, les particules dipolaires sont orientées au hasard par le mouvement brownien, l'orientation de leur grande dimension étant variable (voir figure 4). La figure 6 représente des revêtements conducteurs 28 et 29 qui sont recouverts par des couches 25 et 26 protectrices transparentes qui font face à la suspension de dipôles. Les couches protectrices 25 et 26 sont nécessaires si la suspension de dipôles réa- git par voie chimique ou électrochimique avec le revêtement conducteur transparent. Les couches transparentes 25 et 26 sont particulièrement importantes quand on utilise des liquides contenant des ions capables de réagir sur les conducteurs transparents 28 et 29 et de les détruire.Cependant, quand le liquide 27 contenant les dipôles est pratiquement exempt de tels ions réactifs, alors les couches protectrices transparentes 25 et 26 peuvent être supprimées et les couches conductrices transparentes 28 et 29 peuvent être en contact direct avec le liquide, sans détérioration des couches ni de la suspension de dipôles. Les couches protectrices 25 et 26 peuvent être de minces plaques de verre collées aux revêtements conducteurs transparents 28 et 29 ou des couches déposées par vaporisation d'environ un micron d'épaisseur, par exemple constituées par un monoxyde de silicium, un oxyde de tantale, un fluorure de magnésium transparents, et analogues. L'épaisseur de la cuve 31 contenant le liquide 27 dans lequel les dipôles sont en suspension peut être par exemple comprise entre C,01 et 1 mm. Avec cet écartement, on obtient un alignement pratiquement complet des dipôles en utilisant respectivement des tensions de 5 à 500 V seulement. Pour réduire au minimum les temps d'orientation, l'intensité du champ électrique employé doit être aussi grande que possible, mais inférieure à la valeur pour laquelle la suspension de dipôles se coagule ou se détériore. On peut employer un champ électrique d'intensité comprise entre 0,1 et 100 kV par cm, suivant la vitesse d'orientation nécessaire. La tension nécessaire pour obtenir ces intensités de champ électrique dépend de l'épaisseur de la couche contenant les dipôles en suspension nécessaire pour obtenir l'intervalle voulu de facteurs de transmission. Les figures 4, 5 et 6 représentent un panneau réflecteurtransparent qui comporte une suspension de dipôles réfléchissante par diffusion quand les dipôles sont orientés au hasard, ou qui est transparente quand le champ électrique est appliqué et que les dipôles sont alignés normalement au plan de la couche, Un tel panneau est utilisable pour réaliser des fenêtres, des panneaux de réglage d'intensité d'un rayonnement, pour la télévision et l'af- fichage d'informations etc. Les panneaux électrooptiques selon la figure 7 sont utilisables pour le réglage du rayonnement transmis par les parois, les toits, les fenêtres des véhicules spatiaux et, avec des électrodes appropriées, pour des écrans de télévision, pour l'affichage d'in- formations et analogues.La figure 7 est identique à la figure 4, à part ce qui suit Dans une forme de réalisation du panneau de la figure 7, on utilise une surface conductrice absorbante 39 et la suspension de dipôles est à réflexion diffuse quand les dipôles sont orientés au hasard en l'absence de tension et transparente en présence d'un champ électrique appliqué et les dipôles sont orientés normalement à cette surface et le rayonnement est transmis à la surface difu5e - absorbante et absorbe. Ue panneau est a retlexion/en l'absence ae tension appliquée et d'un noir absorbant quand une tension est appliquée. Dans une autre réalisation, on utilise une surface conductrice 79 à réflexion diffuse et la suspension de dipôles est d'un noir absorbant quand les dipôles sont orientés au hasard en l'ab- sence de tension et transparente quand le champ électrique est ap pliqué et que les grands axes des dipôles sont orientés normalement à la couche. Le panneau est d'un noir absorbant en l'absence de tension appliquée, à réflexion diffuse quand une tension est appliquée. Un miroir ou panneau à facteur de réflexion variable comnian- dé électriquement constitue une autre forme de réalisation de l'invent ion, qui devient à réflexion spéculaire sous une tension appliquée et absorbante quand cette tension est supprimée. Ce dispositif est utilisable comme rétroviseur, commandé électriquement ou photoélectriquement, à transparence variable pour automobiles, pour des systèmes optiques etc. On peut modifier l'appareil de la figure 7 pour l'utiliser comme panneau absorbant et à réflexion spéculaire. Sur la figure 7, ce panneau est constitué par des plaques parallèles le verre 23 et 24. le volume 31 entre les plaques 23 et 24 est rempli d'une suspension de particules dipolaires 21 absorbantes, par exemple des particules dipolaires de métal ou d'hérapathite, en suspension dans un milieu approprié 27. La plaque 23 comporte une couche 28 conductrice transparente et la plaque 24 comporte un revêtement métallique ou miroir 48 conducteur à réflexion spéculaire.Quand le liquide de mise en suspension des dipôles contient des ions reactifs, comme c'est le cas avec une suspension de dipôles d'nérapathite, il faut appliquer des revêtements protecteurs 25 et 26 (figure 6) sur la couche conductrice transparente 28 et le miroir conducteur 48. Les revêtements protecteurs 25 et 26 peuvent être supprimés quand on utilise des dipôles en suspension dans un liqui de pratiquement exempt d'ions réactifs, par exemple des dipôles de chrome dans un liquide non ionique indiqué ci-après. Quand on applique une tension appropriée entre la couche conductrice transparente 28 et la couche conductrice 48 formant miroir, les particules dipolaires 21 sont orientées normalement à la surface du panneau.Le rayon lumineux 36 est transmis par la plaque transparente 23, le conducteur transparent 28, le revêtement transparent 25, le liquide contenant les dipôles, le revêtement transparent 26 > puis est réfléchi par le revêtement 48 formant miroir et renvoyé vers l'arrière à travers la suspension de dipôles et les diverses couches dans l'ordre inverse, sous forme d'un rayon 37 réfléchi spéculairement. Lorsqu'on supprime la tension, la suspension de dipôles absorbe la quasi-totalité de la lumière non réfléchie. Pour un rétroviseur d'automobile, le panneau électrooptique réflé- chissant peut être commandé par les phares se rapprochant par l'arrière en utilisant une cellule photoélectrique et un circuit électrique non représentés. Si la suspension de dipôles est à l'état absorbant, une réflexion spéculaire se produit seulement à partir de la surface frontale du miroir. Par conséquent, le facteur de réflexion spéculaire peut entre réglé photoélectriquement entre 50 % pour une tension appliquée et 4 % en l'absence de tension appliquée pour servir, respectivement, de rétroviseur de jour ou de nuit. La figure 8 représente un diaphragme ou "iris" électrooptique de diamètre réglable électriquement. Ce dispositif comprend une cuve plate 41 contenant une couche de dipôles 27 entre les plaques 23 et 24 transparentes isolantes (par exemple des plaques de verre de 1 mm d'épaisseur chacune). Deux électrodes ponctuelles 42At 43 sont placées sur le même axe des Z passant par le centre du champ, à raison d'une à proximité de chaque face extérieure de la cuve 1. Si l'on applique une différence de potentiel électrique alternative aux électrodes 42 et 43, une tache circulaire 44 transparente apparaît dans un champ sombre. Si l'on augmente cette différence de potentiel à partir de zéro, on atteint une valeur de seuil pour laquelle il se forme tout d'abord une tache de petit diamètre, fonction de l'épaisseur des plaques 23 et 24 et de l'épaisseur et descaractéristiques électrooptiques de la suspension 27. Cette tache est très transparente à l'intérieur d'une zone 44 de diamètre D, dans laquelle les dipôles 21 sont alignés parallèlement à l'axe des Z. En dehors de la tache de diamètre D, l'orientation devient brus quement désordonnée et cette zone 45 est opaque.Le diamètre de la tache D est nul jusqu a la tension de seuil, ensuite son diamètre est minimal. Le diamètre D augmente linéairement en fonction de'la tension dans un intervalle déterminé et ensuite croit plus vite que linéairement. Le flux lumineux total transmis obéit à une loi semblable en fonction de la tension. A titre d'exemple, pour une cuve de diaphragme électrooptique, les plaques de verre 23 et 24 ont chacune 1 mm d'épaisseur, la suspension d'hérapathite a une épaisseur de 1 mm et les électrodes ponctuelles 42 et 43 sont en contact avec les surfaces de verre extérieures..Une tache 44 circulaire transparente d'environ 8 mm de diamètre, entourée par une zone sombre 45 apparait dans la suspension d'hérapathite en appliquant une différence de potentiel alternative de 5000 V efficaces à 60 Hz, entre les électrodes ponctuelles. A la fréquence de 10 kHz, on obtient le même résultat avec une différence de potentiel nettement irférieure, d'environ 500 V efficaces. Les ions habituellement présents dans le liquide de mise en suspension des dipôles migrent sous l'action du champ électrique. En valeur relative, les liquides "conducteurs" contiennent-une forte concentration d'ions et les liquides "non conducteurs" ou non ioniques ont une faible concentration d'ions. La migration des ions dans la suspension de dipôles provoque une séparation des charges électriques positives et négatives dans un champ électrique continu, créant un champ antagoniste qui réduit l'intensité du champ électrique d'orientation. M6me avec une faible concentration des ions dans un champ électrique continu ou alternatif à basse fréquence, les ions positifs et négatifs migrent en direction des surfaces opposées de la couche de dipôles ou des extrémités opposées des dipôles, diminuant ou annulant l'intensité du champ électrique d'orientation à l'intérieur de la couche de dipôles. Quand la fréquence diminue, le parcours des ions migrants augmente et ils se concentrent périodiquement près de chaque extrémité de la couche de dipôles. Ces concentrations de charges s' oppo- sent au champ électrique appliqué et l'action de celui-ci sur l'o- rientation des dipôles diminue. Cependant, lorsque la fréquence augmente au-delà d'une fréquence critique, les ions oscillent seulement d'une faible quantité de part et d'autre d'une position moyenne, la migration des ions et la séparation des ions de charge opposée est réduite au minimum et l'effet du champ antagoniste est pratiquement supprimé. Les ions présents dans le liquide contenant les dipôles peuvent être engendrés par des impuretés ou peuvent entre produits par la décomposition électrique ou photoélectrique du milieu de mise en suspension et/ou des particules dipolaires. La mobilité des ions est mesurée en cm/s par volt/cm ou en cm2/Wolt.s. Pour neutraliser les charges induites, les ions aux extrémités d'un dipôle doivent se déplacer pendant une alternance d'une distance égale à la longueur dudit dipôle soit environ 10-4 cm. A la fréquence de 5 kHz, la durée d'une alternance est de 10-4 s. La vitesse efficace des ions est alors de 10 10-4/10-4 soit 1 cm/s. L'expérience montre que cette vitesse exige environ 1500 V efficaces par cm. Par conséquent, dans ce cas, la mobilité des ions dans la suspension de dipôles est de 1/1500 = 6,7 10-4 cm2/Volt.s. Des mobilités typiques d'ions sont les suivantes : C1- 6,9 x 10-4 cm2/Volt.s OH- 18,1 x 10-4 cm2/Volt.s H+ 32,0 x 10-4 cm2/Volt.s Pour la suspension d'hérapathite, l'ion est probablement i de mobilité probablement voisine de celle de C1 , Si l'on applique un champ électrique continu, les ions ten- dent à migrer en direction des électrodes ou conducteurs transpa- rents 28 et 29.Quand les couches isolantes transparentes 25 et 26 sont placées sur les conducteurs transparents, un effet cule masque se manifeste lorsque les ions positifs se déplacent vers, et se rassemblent sur, la paroi transparente à proximité de l'électrode négative et les ions négatifs se déplacent vers, et se rassemblent sur, la paroi transparente à proximité de l'électrode positive. Par conséquent, le champ électrique appliqué à travers la couche contenant les dipôles en suspension diminue finalement jusqu'à zéro et une impulsion de lumière est émise. On supprime la migration des ions et améliore l'alignement en utilisant un champ alternatif de fréquence supérieure à 1 kHz, et de préférence au moins égale à 10 kHz.On peut employer du courant alternatif pulsé dans lequel cha- que impulsion a une durée suffisante pour comprendre au moins plu sieurs périodes du courant alternatif. Avec des liquides isolants non ioniques contenant une suspension de particules dipolaires stables, par exemple des particules métalliques, les couches 25 et 26 isolantes transparentes peuvent être supprimées et les conducteurs transparents 28 et 29 peuvent alors être en contact direct avec le liquide 27 de mise en suspension des dipôles et on peut appliquer un champ électrique continu. Dans ce cas, les ions se déchargent sur les conducteurs transparents 28, 29. Il n'y a qu'une détérioration faible ou nulle de la suspension ou des conducteurs transparents. On peut citer comme exemples de liquides non ioniques : les hydrocarbures aromatiques tels que le benzène et le toluène, les hydrocarbures aliphatiques tels que l'hexane, le chlorure de diphényle, les esters tels que le phtalate de diméthyle, l'adipate de diisoamyle, l'huile de silicone etc. Avec des conducteurs transparents en contact direct avec la couche de dipôles en suspension, on observe un alignement des dipôles et une transmission de la lumière stable quand on applique une faible tension continue. Cependant, quand des ions actifs sont présents, comme pour les suspensions d'hérapathite, les conducteur transparents sont détruits par électrolyse et par des réactions chimiques, et la suspension de dipôles s'agglomère et se détériore Ceci ne se produit pas quand les revêtements conducteurs transparents sont protégés par une couche isolante transparenteS mais il faut employer, dans ce cas, un champ électrique alternatif pour aligner les dipôles. A titre d'exemple, avec une cuve pour dipôles comportant es re-tements conducteurs transparents, séparés par deux veires de recouvrement de 0,3 mm et une suspension d'hérapthite de 0,7 mm d'épaisseur, la transparence initiale à l'état désordonné est d'en- viron 4 n En appliquant une impulsion de courant continu à 10 000- 1 le facteur de transmission augmente momentanément jusqu'à 20 ç pais revient à sa valeur initiale. Ceci correspond à un facteur d'électrodichroïsme parallèle a -3 environ. Avec un champ électrique alternatif, l'orientation des dipôles est favorisée parce que la tension passe par un maximum pour chaque alternance. Chaque fois que la tension passe par un minimum, les dipôles cessent d'être alignés à cause du désordre créé par le mouvement brownien. Puisque le temps de disparition de l'alignement est très long par rapport au temps d'alignement, à chaque alternance successive les particules se rapprochent davantage de la direction du champ électrique appliqué, et la transparence augmente jus qu'à ce qu'on atteigne le taux d'alignement sensiblement maximal. Par conséquent, une tension assez faible à fréquence assez élevée produit le même taux d'orientation qu'une tension élevée à une fréquence assez basse. Lorsqu'on augmente la fréquence, l'effet d'écran des ions est diminué ou supprimé et le champ électrique appliqué aligne de manière plus efficace les dipôles. Une tension continue échelon aligne efficacement les dipôles, mais cet alignement n'est que momentané. Peu après avoir appliqué la tension continue échelon, une couche d'ions formant écran se forme sur chaque face de la couche de dipôles, en s'opposant au champ continu appliqué. Les dipôles sont alors séparés par un écran du champ appliqué. les dipôles commencent alors à se désorienter sous l'action des chocs moléculaires créant le désordre, dû au mouvement brownien. Pour que les tensions échelons continues provoquent un alignement au départ, le temps de montée de la tension appliquée doit être très court, par exemple inférieur à 10 microsecondes. l'effet d'écran des ions peut également être supprimé par des revetements conducteurs transparents en contact direct avec la suspension de dipôles. On peut employer du courant continu ou alternatif ou des impulsions. Les ions se déchargent lorsqu'ils migrent en direction des électrodes et on observe des valeurs élevées du facteur d'électrodicnrolsme, par exemple qrz = 10. Cependant, dans ce cas, il faut employer des dipôles dans un liquide relativement non ionique, inerte, en contact avec les revêtements conducteurs transparents. Si l'on utilise des tensions pulsées alternatives de fréquence supérieure à 1 kHz et de préférence à 10 kHz, les dipôles continuent à s'orienter pendant chaise alternance et, par conséquent, on peut réaliser une orientation quasi complète avec un champ de faible intensité. Cet alignement persiste tant que le champ haute fréquence est appliqué. Le désalignement qui se produit entre les différentes périodes est relativement faible comparé à l'effet de chaque alternance sur l'alignement. Les suspensions de dipôles d'hérapathite sont particulièrement sensibles à la destruction par électrolyse ; cependant, quand elles sont placées dans une cuve à dipôles dans laquelle les électrodes conductrices transparentes sont recouvertes d'une mince plaque de verre, ces suspensions sont stables pendant plus de 16 heures sous un champ appliqué de 1,5 kV/cm à 25 kHz. La constante de temps de relaxation peut varier d'environ 10 microsecondes pour les liquides de mise en suspension faiblement visqueux et les dipôles de faible longueur, par exemple 10 mp et 1000 , respectivement, jusqu'à environ 0,25 s pour les liquides ayant une viscosité plus grandie, par exemple 100 mp et des dipôles o longs de 4000 A. La constante de temps d'alignement électrique dépend de l'intensité du champ électrique appliqué à la suspension de dipôles. Par exemple, on peut observer des vitesses correspondant à 100 fois l'inverse de la constante de temps de relaxation avec des champs électriques de grande intensité. Par conséquent, le temps d'alignement électrique total est de l'ordre de la nanoseconde et le temps de relaxation en l'absence de champ électrique est de l'ordre de la microseconde, pour de courts dipôles en suspension dans des liquides de faible viscosité. Le tableau représente les valeurs mesurées des caractéristiques physiques pour une suspension expérimentale de dipôles d'hé rapatilte et une suspension expérimentale de dipôles de chrome, comparées aux valeurs calculées à partir de la théorie TABLEAU PARAMETRES UNITES SYMBOLES Transparence maximale cor- Coefficient de trans respondant à mission en T densité optique D Transparence minimale Coefficient de trans- T correspondant à mission en densité optique D@ Facteur d'électrodichroïs- (#)nm = 10-7 cm qrz me (maximal pour #) Réponse électrodichroïque #q(KV/cm)-1 #rz Masse des dipôles par unité de surface sur le 2 trajet des rayons g/cm M Sensibilité électrodichrol- i 5rz que #q(KVg/cm')-1 Srz Longueur des dipôles cm x 10-8 = L Epaisseur des dipôles cm x 10-8 = L/a Viscosité du liquide millipoises Constante de temps de s relaxation (brownienne) Constante de temps mini- s male d'alignement élec trique s DIPOLES DIPOLES DIPOLES SYMBOLES D'HERAPATHITE DE CHROME OPTIMAUX 55,0 80,0 96,0 O D 0,25 0,11 0,02 0,3 Tr 0,10 0,10 0,1 opaque Dr 3,0 3,0 3,0 45 qrz 12 28 150 pour 575 3200 #rz 11 33 M 410 x 10-6 31 x 10-6 10-6 Srz 2,7 x 104 106 L 5 x 103 7 x 103 2 x 103 L/a 2 x 10 5 x 10 102 # 180 180 2 #B 10-2 10-5 10-4 10-3 10-7 102 103 10-1 La suspension de dipôles, les nouvelles matières utilisées pour les dipôles et les diverses formes de réalisation de l1appare il selon l'invention constituent un moyen nouveau et perfectionné d'action sur la lumière visible et les parties voisines du spectre électromagnétique. Ils constituent pour la première fois une adaptation pratique de l'emploi des suspensions de dipôles à la régulation de l'intensité de faisceaux lumineux de grande surface, sans les inconvénients qui ont hérissé de difficultés les tentatives antérieures d'utilisation des suspensions de dipôles pour ces applications. Les matières et appareils électrooptiques selon l'invention ont été décrits en se référant à certaines réalisations expliquées en utilisant certains dessins et par des exemples particuliers. Bien entendu, diverses modificatlons peuvent titre apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qu viennent d't- tre décrits uniquement à titre d'exemple @on limitatif, sans sortir t cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Panneau électrooptique, caractérisé en ce qu'il comprend des plaques espacées, une pièce dtécartement séparant le long de leur contour lesdites plaques de manière à former une cuve mince de grande surface, des couches servant d'électrodes étant déposées sur lesdites plaques, une suspension liquide de dipôles étant placée à l'intérieur de ladite cuve, des conducteurs étant fixés auxdites électrodes, au moins une plaque et une électrode étant transparentes. 2. Dispositif électrooptique à dipôles selon la revendication 1, caractérisé en ce que des couches isolantes transparentes séparent la suspension de dipôles des conducteurs transparents placés sur les deux faces de la couche de dipôles de manière à agir sur la lumière transmisse. 3. Dispositif électrooptique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les revêtements transparents servant d'électrodes sont reliés à des barres omnibus placées dans le panneau, de manière à l'entourer à courte distance des bords. 4. Dispositif électrooptique, caractérisé en ce qu'il comprend une suspension de dipôles en forme de feuille en contact avec des électrodes sur chacune de ses grandes surfaces, caractérisé en ce qu'au moins une desdites électrodes est transparente tandis que l'autre est transparente, réfléchissante ou absorbante. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'on applique un champ électrique qui est continu, alternatif ou pulsé. 6. Miroir électrooptique à réflexion spéculaire selon la revendication 1, caractérisé enke que la suspension de dipôles est absorbante à l'état désordonné et en ce que sa transparence peut être modifiée électriquement pour faire varier son pouvoir réflecteur. 7. Miroir électrooptique se' n la revenaication 6, caractéri- sé en ce que les dipôles dans le liquide sont absorbants et quasiment opaques en l'absence de tension lorsque les dipôles sont à l'état désordonné et en ce que le pouvoir réflecteur spéculaire est d'environ 50 % quand on applique une tension et que les dipales sont orientés à peu près normalement à la surface de la couche. 8. Miroir électrooptique selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une réflexion spéculaire provient presque entièrement des surfaces extérieures et est voisine de 4 % en l'absence de tension. 9. Panneau de commande électrooptique d'un rayonnement, selon la revendication 1, qui peut passer de l'état réflecteur par diffusion à l'état absorbant, caractérisé en ce qu il comprend une suspension de dipôles qui est réfléchissante par diffusion lorsque ces dipôles sont orientés de façon désordonnée en l'absence de tension et qui est transparente lorsque les dipôles sont orientés par une tension appliquée et en ce que la face arrière est absorbante. 10. Panneau de commande électrooptique d'un rayonnement selon la revendication 1, qui passe de l'état noir absorbant à l'état réflecteur par diffusion, caractérisé en ce que la suspension de dipôles dans un liquide est absorbante quand les dipales sont orientés au hasard en l'absence de tension et en ce que la couche arrière est réfléchissante par diffusion, ce qui rend transparente la suspension de dipôles quand une tension est appliquée et que la lumière est réfléchie par diffusion. 11. Diaphragme électrooptique dit "iris", caractérisé en ce qu'il comprend des dipôles en suspension dans un liquide en couches très minces entre lesdites plaques, des plaques isolantes transpa- rentes espacées, des électrodes ponctuelles placées sur un axe normal auxdites couches transparentes, créant par application d'une tension alternative entre lesdites électrodesune zone circulaire de transmission de la lumière par l'orientation parallèlement au champ électrique des dipôles qu'elle contiert, ladite zone circulaire étant entourée d'une zone sombre dans laquelle les dipôles sont orientés au hasard, ladite zone circulaire transparente de lumière dans un champ sombre ayant un diamètre fonction de l'intensité dudit champ électrique. 12. Liquide électrodichroique d'indice de réfraction n contenant des dipôles de dimensions inférieures au micron et caractérisés en ce qu'ils sont constitués par une tige conductrice de longueur voisine de A /2n et de largeur inférieure à A /10n, cette tige pouvant changer d'orientation dans ledit liquide.