Brevet FR2191368A1 — publié le 19740201

La présente invention a trait à la transmission, c'est-à-dire l'émission et la réception de signaux ultrasonores dans un liquide, et notamment dans l'eau. On connaît déjà un certain nombre de dispositifs permettant d'émettre et de recevoir des signaux ultra-sonores dans l'eau, mais tous ces dispositifs connus (quartz piézoélectriques, dispositifs à magnétostriction) présentent la particularité de fonctionner au voisinage d'une fréquence de résonance propre, ce qui implique qu'ils ne sont pas capables d'émettre ou de recevoir de façon linéaire des signaux modulés dans une large bande de fréquences. La présente invention a pour objet un appareil pour émettre ou recevoir des ultrasons dans un liquide qui pallie les inconvénients précédents par le fait que, ne comportant aucun organe mobile ni résonnant d'une façon générale, il est capable de fonctionner dans une gamme de fréquences très large avec une courbe de réponse en fréquences pratiquement linéaire. Cet appareil est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison dans un boîtier étanche: - une cellule en un matériau réfractaire dans l'axe de laquelle est creusée une chambre remplie d'un gaz facilement ionisable, ladite chambre étant fermée à son extrémité évasée par un bouchon plein, adaptateur d'impédance acoustique, serti de façon étanche dans- le boîtier à sa périphérie, - deux électrodes d'application à ladite chambre d'un champ de haute fréquence, la première autour de la paroi latérale de la cellule et la seconde dans l'axe de la chambre, à l'extrémité de celle-ci opposée au bouchon, - des moyens mécaniques pour déplacer légèrement la face du bouchon immergée dans le liquide, axialement par rapport à la cellule, et modifier ainsi à volonté la forme de la surface extérieure de ce bouchon en contact avec le liquide notamment pour la rendre concave. Le principe de fonctionnement de l'appareil selon l'invention consiste donc à provoquer, par un champ d'excitation de haute fréquence, une décharge électrique au sein d'un gaz facilement ionisable, enfermE dans une chambre. Sous l'effet de cette ionisation, le gaz contenu dans la chambre s'échauffe fortement. Lorsque la source d'excitation de haute fréquence est elle-même modulée en amplitude, l'intensité de la décharge électrique induite dans le gaz suit les variations de cette modulation et il en résulte un échauffement et un refroidissement de ce dernier- à la fréquence de modu lationode la tension haute fréquence d'excitation.Il se produit,donc au sein du gaz des variations périodiques de température qui par voie de conséquence engendrent à leur tour des variations de pression' par dilatation et contraction successives du gaz, d'ou la production en fin de compte d'un système d'ondes élastiques, notamment ultra-sonores. On a pu réaliser ainsi, selon l'invention, des appareils dont la bande passante était voisine de 1 MHz, s'étendant facilement par exemple de 10 kHz à I MHZ avec une atténuation linéaire des signaux ultra-sonores en fonction de la fréquence. La chambre r' remplie d'un gaz -facilement ionisable peut'avoirsen principe une forme quelconque Toutefois, une forme conique divergente est spécialement avantageuse et les performances optimales sont obtenues lorsque ladite chambre de révolution autour de l'axe de l'appareil, a un profil exponentiel. Selon une autre caractéristique importante,;de la présente invention, l'appareil émetteur d'ultrasons 'est muni d'un radiateur de refroidissement situé autour de la cellule qui contient la chambre d'ionisation. Dans la plupart des applications, envisagees, il est avanageux- de réaliser ce radiateur de refroidissement en-découpant des ailettes, dans la pièce même qui constitue l'électrode -d'application du champ de haute, fréquence située autour de la paroi latérale de la cellule.La présence d'ailettes de refroidissement se justifie de la façon suivante pour augmenter le rendement: comme il a été indiqué plus haut, les,ondes élastiques ultra-sonores sont engendrées par l'appareil objet de l'invention consécutivement aux variations de température qui résultent de la modulation de la haute fréquence d'excitation. I1 résulte de cette constatation que le rendement de la transformation diminue aux fréquences très élevées si les variations de température ne peuvent plus suivre fidèlement cette modulation électrique de la décharge de haute fréquence. I1 y a alors une inertie thermique d'autant plus marquée que l'évacuation de la chaleur vers l'extérieur de la cellule ne peut plus s'effectuer très rapidement.C'est la raison pour laquelle on pallie partiellement cet inconvénient en prévoyant autour de la cellule un système d'ailettes de refroidissement. Dans le cas ot l'appareil émetteur est utilisé en étant complètement immergé dans un liquide froid, les ailettes de refroidissement précédentes sont en contact thermique avec la surface interne de la paroi métallique du boîtier qui assure ainsi directement l'évacuation rapide des calories vers l'extérieur. Dans le cas, au contraire, ob l'appareil n'est en contact avec le milieu liquide que par sa surface émettrice, le reste du bottier étant accessible & l'air libre, on provo- que a l'intérieur de ce bottier une circulation forcée d'air pour obtenir l'évacuation des calories. L'un des éléments essentiels de l'appareil pour mettre ou recevoir des ultrasons, conforme a l'invention, est le bouchon plein qui prolonge la chambre vers l'extérieur et qui joue plusieurs rôles importants. Selon l'invention, le bouchon plein peut avoir, en principe, une forme quelconque. Pratiquement toutefois, il est avantageusement réalisé de forme évasée divergente et les résultats optimaux sont obtenus lorsqu'il a un profil exponentiel de révolution autour de l'axe de l'appareil, ledit profil correspondant d'ailleurs à celui de la chambre qu'il prolonge. La première fonction de ce bouchon est d'abord de fermer hermétiquement le bottier et la cellule vis-à-vis du liquide dans lequel l'appareil est immergé. Une deuxième fonction très importante de ce bouchon est une fonction d'adaptation d'impédance acoustique entre le gaz de la chambre, au sein duquel sont produites les vibrations ultra-sonores et l'eau, ou, d'une façon plus générale, le milieu liquide au sein duquel il est immergé et il émet les ultrasons recherchés. Pour obtenir une transmission sans pertes notables d'énergie des vibrations acoustiques du gaz jusqu'au liquide, la matière de ce bouchon doit être constituée d'un matériau présentant les caractéristiques physiques requises et, notamment, une densité intermédiaire entre celle du gaz et celle du liquide. A titre d'exemple, le caoutchouc, le liège et certaines matières plastiques à base de silicones conviennent à cet usage.Selon une caractéristique secondaire également importante, la densité du matériau constituant le bouchon varie de façon continue et en croissant depuis l'extrémité située au contact du gaz de la chambre jusqu'à l'extrémité située au contact de l'eaux A cet effet, le bouchon peut étre réalisé selon l'invention à l'aide d'un caoutchouc ou d'une matière plastique chargée, la charge variant de façon continue depuis l'extrémité située dans le gaz jusqu l'extrémité baignant dans l'eau. On réalise ainsi de façon presque parfaite une impédance acoustique variable qui permet de transmettre sans pertes importantes l'énergie des vibrations depuis le gaz jusqu'a l'eau. Enfin une troisième fonction importante du bouchon, qui est rempli gracie a sa forme évasée, de préférence exponentielle et à son extrémité large plongeant dans l'eau, est de provoquer une répartition convenable de la puissance acoustique engendrée dans la cellule sur une surface relativement grande (les dimensions transversales du pavillon du bouchon sont déterminées, dans la pratique, par la fréquence acoustique la plus basse que l'on désire transmettre). En effet, lorsque la puissance acoustiquedissipée par unité de surface dans l'eau dépasse une certaine valeur, il se produit dans les liquides des phénomènes physiques qui conduisent à une absorption importante, et par conséquent nuisible, du rayonnement acoustique disponible. I1 en résulte une nécessité imperieuse de répartir convenablement la puissance acoustique pour la disperser dans l'eau dans de bonnes conditions. En effet, un certain nombre de phénomènes peuvent compromettre considérablement, au-dessus d'un certain seuil, le rendement de transmission de l'énergie des ondes ultrasonores dans le milieu liquide. A titre d'exemple, la cavitation entraîne un véritable dégazage du liquide considéré, en provoquant l'émission de bulles au sein du milieu, ce qui diminue la puissance acoustique transmise au liquide. Dans certains modes de mises en oeuvre de l'appareil objet de l'invention, il est intéressant de pouvoir focaliser le rayonnement ultrasonore produit au sein du liquide. A cet effet, la face du bouchon immergée dans l'eau est montée dans le boîtier de façon telle que des moyens mécaniques appropriés permettent d'en déformer progressivement la surface pour l'amener à prendre par exemple la forme d'un réflecteur concave plus ou moins prononcé. On obtient ainsi un faisceau d'ultrasons moins large avec, pour une distance donnée de transmission, une intensité acoustique accrue. On réalise ainsi une focalisation partielle du faisceau d'ultrasons. Selon l'invention! la cellule contenant le gaz ionisable et délimitant la chambre est réalisée en un matériau réfractaire tel que par exemple le quartz ou l'alumine frittée. Le gaz ionisable peut être par exemple de l'air, de l'hydrogène, soit le plus souvent un gaz inerte tel que le néon ou l'argon. Dans certains modes de mise en oeuvre, la chambre contenant le gaz ioniSable peut ne pas être totalement étanche et présenter des fuites vers l'extérieur, notamment au voisinage dé l'électrode d'application de la haute fréquence située sur la face opposée au bouchon. Dans ces modes de réalisation, la densité du gaz est alors variable en fonction de la température régnant dans la chambre et le refroidissement par le système d'ailettes peut jouer un rôle important de confinement du gaz. Dans d'autres modes de mise en oeuvre, la chambre contenant le gaz ionisable est au contraire hermétiquement fermée par scellement dans le quartz de l'une des électrodes d'application de la haute fréquence. Dans ces réalisations, la densité du gaz reste évidemment constante mais en revanche les variations de pression obtenues sont beaucoup plus importantes et le rendement acoustique de l'appareil est meilleur. Un autre avantage des réalisations sous pression réside dans la diminution importante du temps de recombinaison des charges induites dans le gaz par la haute fréquence. En ce qui concerne maintenant le choix du -gaz, plusieurs facteurs sont à rendre en considération; il est tout d'abord évident que l'utilisation d'un gaz inerte est, chaque fois que cela est possible, préférable pour éviter toutes les réactions chimiques à haute température. En outre un compromis doit être trouvé entre les propriétés d'un même gaz vis-à-vis d'une part de la facilité avec laquelle on peut l'ioniser, et d'autre part du temps nécessalre à la recombinaison des charges après ionisation. A titre d'exemple, la pression du gaz de remplissage peut être de l'ordre de @ à 3 kg/cm. Le champ d'excitation de haute fréquence est produit par une tension de plusieurs milliers de volta à une fréquence très élevée le plus souvent de l'ordre de 10 MHz à 100 MHZ. L'appareil objet de l'invention présente également le grand intérêt d'être reversible et de pouvoir capter R - ~ grande distance les ondes acoustiques émises à travers l-leau par le dispositif émetteur qui vient d'être décrit. En effet, lorsque des ondes acoustiques viennent frapper le bouchon de caoutchouc, les vibrations acoustlques sont transmises à l'intérieur de la cellule ionique et modifientde façon légère mais suffisante la pression gazeuse qui y règne.A condition bien entendu que la cellule soit touJours excitée par une tension élevée de haute fréquence, il en résulte alors une faible variation du degré d'ionisation du gaz dans la chambre (accompagnée d'une variation d'impédance du circuit d'excitation en haute fréquence) variation qui peut être détectée facilement par des moyens appropriés. Parml ces moyens, on peut citer à titre d'exemple deux modes de réalisation principaux. Dans le premier mode, la cellule ionique est entourée d'une bague métallique couplée capacitivement à la décharge de haute fréquence et connectée à la masse du circuit au travers d'une diode et d'une résistance de charge. On obtient ainsi aux bornes de ladite résistance un signal electrique redressé qui est modulé à la fréquence des ondes acoustiques reçues par le bouchon dans l'eau. Dans le deuxième mode de mise en oeuvre, on insère à l'extrémité de la chambre située derrière le bouchon une grille que l'on porte à un potentiel continu par rapport à la masse au travers d'une résistance de charge. Cette grille polarisée provoque dans la chambre une séparation des charges électriques du gaz ionisé et la résistance de charge est parcourue par un courant modulé à la fréquence des ultrasons reçus. L'une des particularités essentielles de l'appareil objet de l'invention réside dans le fait que l'onde élastique dans le gaz est engendrée sans diaphragme ou membrane mobile, puis est transmise a un corps de densité intermédiaire entre celles du gaz et du liquide. I1 est ainsi capable de transmettre des fréquences dans une gamme très élevée qui s'étend facilement par exemple de 10 KHZ a 1 MHz. Cette propriété conduit a une application très intéressante qui est la transmission directe sous l'eau d'images de télévision depuis un poste émetteur jusqu'à un poste récepteur. A cet effet trois méthodes très différentes peuvent être utilisées. La première méthode consiste à moduler en amplitude, directement par le signal video d'une caméra de télévision, un ultrason émis a fréquence constante, et jouant le rôle d'onde porteuse ultrasonore. A la réception, le signal est détecté par le récepteur objet de l'invention et envoyé dans un récepteur de télévision classique. La deuxième méthode consiste à moduler en fréquence, directement par le signal video d'une caméra de télévision, un signal ultrasonore jouant le rôle d'onde porteuse. La troisième méthode consiste à moduler directement la haute fréquence d'excitation par le signal video pour produire un spectre d'ondes élastiques (sonores et ultrasonores) identique au spectre de fréquence de ce signal video. I1 est évident que cette troisième méthode ne permet pas de transmettre des plages ou des surfaces de teinte uniforme qui correspondraient à une constance du signal video et par conséquent à l'absence d'ultrasons émis. En revanche, tous les contrastes peuvent être ainsi reproduits. Pour les mêmes raisons (largeur de la bande passante) et, par les mêmes moyens, l'appareil objet de l'invention peut être employé à la transmission dans l'eau d'un signal modulé de téléphonie sans fil, dans des conditions très améliorées par rapport à ltétat actuel de la technique. De toute façon, l'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit de différents modes de mise en oeuvre de l'appareil pour émettre ou recevoir des ultrasons dans l'eau objet de l'invention. Cette description sera faite en se référant aux différentes figures sur lesquelles: - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe selon l'axe d'un appareil émetteur selon l'invention. - la Fig. 2 représente les courbes permettant d'expliquer le fonctionnement de l'appareil, à savoir: a) les variations de la haute fréquence d'excitation modulée en amplitude en fonction du temps; b) les variations périodiques autour de sa valeur moyenne de la température interne du gaz dans la cellule en fonction du temps; c) les variations autour de sa valeur moyenne dans le temps de la pression du gaz contenu dans la chambre; - la Fig. 3 représente un premier mode de réalisation d'un appareil récepteur d'ultrasons dans l'eau. - la Fig. 4 représente un deuxième mode de réalisation d'un appareil récepteur pour ultrasons dans l'eau. L'appareil émetteur de la Fig. 1 comporte essentiellement un boîtier 1 immergé au sein d'un liquide 2 (le plus souvent de liteau). Le boîtier 1 sert de logement et de support à la cellule 3 en quartz, creusée en son centre de la chambre étanche 4 de forme conique divergente. La chambre étanche est munie d'un tube de remplissage 6 par l'intermédiaire duquel on l'a remplie de néon sous une pression de 2 2 Kg/cm , puis fermée à l'aide du scellement 7. Autour de la cellule en quartz 3 est placée la première électrode 8 d'application du champ d'excitation de haute fréquence, ladite électrode 8 ayant une forme découpée pour ménager des ailettes de refroidissement 9 sur sa périphérie; ces ailettes sont en contact thermique avec le boîtier 1.Dans la cellule de quartz 3 sont également prévus deux logements pour placer les deux parties 10 et 11 de la deuxième électrode d'application du champ de haute fréquence. L'étanchéité de la chambre 4 est obtenue par scellement d'une feuille de molybdène 5 entre les deux parties 10 et 11 de cette électrode. La partie 10 de cette électrode est à l'extrémité de la cellule 3 et est alimentée en haute fréquence de la façon suivante: l'énergie d'excitation en haute fréquence est amenée jusqu'à l'appareil de la fig. 1 par le câble coaxial 40 qui pénètre à l'intérieur de la partie 1 du boltier par la face de celui-ci opposée au bouchon. Un joint 41 est prévu à l'entrée du câble 40 pour assurer l'étanchéité vis-à-vis de l'eau. A l'intérieur du boîtier 1 est prévue une pièce 42 en matériau réfractaire qui s'appuie à la fois sur le fond du boîtier et sur l'extrémité de la cellule 3 opposée au bouchon. Cette pièce 42 sert de support à une bobine de haute fréquence 43 accordée sur la fréquence de l'oscillateur qui alimente la cellule. Cette bobine 43 est reliée par l'une de ses extrémités à l'électrode axiale du câble 40 et par l'autre de ses extrémités à la partie 10 de la deuxième électrode d'application du champ de haute fréquence. La gaine métallique du câble coaxial 40 est reliée d'une part au boîtier 1 par le conducteur 44 et d'autre part par le conducteur 45 à l'une des premières spires de la bobine de haute fréquence 43. La partie 11 de la deuxième électrode est reliée électriquement à la partie 10 par une feuille de molybdène 5. Cette partie 11 de la deuxième électrode est en contact direct avec la chambre 4 dans laquelle elle provoque l'-ionisation du néon. Selon l'invention, l'extrémité évasée de la chambre étanche 4 est fermée hermétiquement par un bouchon de caoutchouc plein 14, de forme exponentielle, dont l'extré- mité extérieure est encastrée de façon étanche à sa périphérie 16 dans la partie la du boîtier 1 de l'appareil. Ce bouchon de caoutchouc est chargé de façon que sa densité augmente de façon continue depuis l'extrémité 14 jusqu'à la face externe 17 située dans l'eau. Ce bouchon de caoutchouc 14 constitue le prolongement acoustique de la chambre 4 et joue les trois rôles principaux expliqués en détail plus haut, à savoir l'obturation étanche de la chambre 4, l'adap taticn d'impédance entre le néon et l'eau et la diffusion de la puissance ,acoustique. La partie avant la du boîtier 1 est maintenue en position par rapport à ce dernier à l'aIde--d'une bague cylindrique 18 coopérant avec-la pièce lapar l'intermédiaire d'un pas de vis -19 qui permet, à- volonté, de rapprocher ou d'éloigner la partie la de la partie 1, et ce,par simple rotation de- la pièce 18, laquelle est liée en translation à la partie 1 du boîtier.-par l-'intermédiire d'une collerette 20 qui termine cette partie l-du boîtier. Un système d'ergots 21, liés à la partie l du boîtier et coopérant avec des orifices 21a de la partie la,-empêche à cet effet la mise en rotation de la partie 1 du boîtier par rapport à la partie la. Enfin la bague 18 est pourvue de deux joints 22 et 23 qui assurent l'étanchéité de sa liaison respectivement avec les parties la et 1 du boîtier. Selon l'invention, on peut ainsi à volonté, en provoquant une rotation légère de la bague 18, provoquer une translation de la partie la du boiter par rapport à la partie 1 dans un sens ou dans l'autre, ce qui a pour conséquence, en provoquant une traction sur l'extrémité 17 du bouchon 14 encastré en 16 dans la partie- la, de l'étirer plus ou moin-s par rapport à la chambre de quartz 3, qui, elle, est fixe par rapport à la partie 1 du boîtier.Les deux positions limites du bouchon 14 ont- ainsi été représentées sur la fig. 1 à savoir, l'une en traits pleins (15a - 17a) où la surface 17 du bouchon 14 immergé dans le liquide 2 prend la forme concave 17a et l'autre en traits mixtes où le bouchon 14 n'est soumis à aucune tension, ce qui conduit à la position (15b - 17b), plane pour la surface 17b du bouchon 14 au contact du liquide 2. Selon le résultat recherché, on peut, par ce moyen, rendre plus ou moins focalisée ou directionnelle l'émission ultrasonore de l'appareil de la fig. 1.Bien entendu, le mode de réalisation particulier des moyens mécaniques qui permettent de provoquer la déformation du bouchon 14, n'est donné ici qu'à titre illustratif et non limitatif, toute disposition équivalente pouvant ètre utilisée sans sortir du cadre de la présente invention. La Fig. 2 permet de comprendre en fonction du temps représenté en abscisse la corrélation qui existe au sein de la cellule 3 de l'appareil de la Fig. 1 entre: - la tension élevée de haute fréquence d'excitation de la décharge modulée en amplitude (figure a); - la variation résultante de la température interne de la chambre 4 autour de sa position moyenne, de l'ordre par exemple de 20000C (figure b); - et les variations, autour de sa valeur moyenne, de la pression qui règne dans la chambre 4 (figure c). Ces trois figures a, b et c permettent de voir comment, tant que des phénomènes d'inertie thermique ne viennent pas perturber le fonctionnement de l'appareil,celui-ci engendre des ondes élastiques ultra-sonores à une fréquence égale à la fréquence de modulation en amplitude du signal de haute fréquence d'excitation de la décharge électrique dans la chambre 4. On décrira maintenant en se référant aux fig. 3 et 4 deux exemples de réalisation d'un appareil récepteur d'ultrasons dans l'eau selon l'invention. Pour des raisons de simplicité, les dispositions de l'appareil qui sont identiques à celles de l'appareil émetteur de la figure l n'ont pas été représentées.Une seule différence est toutefois à noter: dans le fonctionnement de l'appareil en récepteur, la puissance dissipée dans la décharge électrique n'a pas besoin d'étire si élevée et les phénomènes d'inertie thermique sont beaucoup moins préoccupants; c'est la raison pour laquelle l'appareil récepteur objet de l'invention peut, le plus souvent, ne pas comporter d'ailettes de refroidissement autour de la cellule réfractaire 3 Dans l'exemple de la Fig. 3, la cellule 3 est entourée d'une bague 24 en un métal conducteur tel que le cuivre par exemple.Cette bague 24 est reliée électriquement à la masse au travers d'une diode 25 et d'une résistance de charge 26. Sur le conducteur 27, relié à un amplificateur non représenté, on recueille comme expliqué plus haut, aux bornes de la résistance 26 une tension modulée à la fréquence des ultrasons qui sont venus à travers l'eau frapper la surface extérieure 17 du bouchon 14, Comme expliqué également précédemment, cette modulation que l'on peut amplifier et détecter, est la conséquence du fait que la bague 24 est couplée de façon capacitive à la décharge de haute fréquence de la chambre 4, laquelle subit les variations de pression gazeuse, très légères, mais suffisantes pour étre décelables, et transmises par le bouchon 14 adaptateur d'impédance depuis l'eau 2 jusqu'au gaz inerte contenu dans la chambre 4. Dans le mode de réalisation de la fig. 4, la détection des signaux ultrasonores reçus par la surface 17 du bouchon 14 intervient à l'aide d'une grille métallique 28, de préférence en platine, située dans la chambre 4 directement derrière le bouchon 14. Cette grille métallique 28 est insérée dans un circuit comprenant une résistance de charge 26 et une source continue de polarisation 29 qui dans l'exemple de la figure porte le potentiel de la grille 28 à une valeur positive de l'ordre d'une centaine de volts par rapport à la masse. Comme expliqué précédemment, cette polarisation provoque dans la chambre 4 une séparation des charges électriques positives et des électrons, ces électrons étant dans le cas présent attirés par la grille 28, et la résistance 26 est alors parcourue par un courant électrique modulé à la fréquence des ultrasons reçus par l'appareil. Il suffit d'appliquer cette modulation par le conducteur 27 à un système amplificateur et détecteur pour pouvoir utiliser les fréquences ainsi reçues. Bien entendu, les deux moyens de détection donnés en se référant aux figures 3 et 4 ne le sont qu'd titre indicatif et non limitatif; d'une façon générale, tous les moyens équivalents que l'on peut utiliser pour mettre en évidence les variations de pression gazeuse et par conséquent les modifications de la décharge électrique sous l'influence des ondes acoustiques reçues en provenance de ltextérieur peuvent être utilisés sans que l'on sorte pour autant du cadre de la présente invention REVENDICATIONS 1. Appareil pour émettre ou recevoir des ultrasons dans un liquide et fonctionnant dans une très large gamme de fréquences, caractérisé. en ce qu'il comprend en combinaison dans un boîtier étanche: - une cellule en un matériau réfractaire dans l'axe de laquelle est creusée une chambre remplie d'un gaz facilement ionisable, ladite chambre étant fermée à son extrémité évasée par un bouchon plein, adaptateur d'impédance acoustique, et serti de façon étanche dans le boitier à sa périphérie, - deux électrodes d'application à ladite chambre d'un champ de haute fréquence, la première autour delta paroi latérale de la cellule et la seconde dans l'axe de la chambre, à l'extrémité de celle-ci opposée au bouchon, - des moyens mécaniques pour déplacer légèrement la face du bouchon immergée dans le liquide, axialement par rapport à la cellule, et modifier ainsi à volonté lai forme de la surface ëxtérieure de ce bouchon eh contact avec le liquide notamment pour- la rendre concave. 2. Appareil selon la revendication i, dans lequel ladite chambre remplie dun gaz facilement íonlsable est de forme conique divergente. 3. Appareil selon la revendication 1,- -dans lequel ladite chambre remplie d'un gaz facilement ionisable a une forme exponentielle. 4. Appareil selon l'une quelconque des revendications 1, 2 et 3, dans lequel le bouchon adaptateur d'impédance acoustique a une forme évasée divergente, de préférence exponentielle. 5. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la chambre est étanche et le gaz y est maintenu sous une pression de l'ordre de quelques Kg/cm. 6. Appareil selon la revendication 5, dans lequel le gaz est chimiquement inerte. 7. Appareil émetteur selon la revendication 1, dans lequel la première électrode d'application du champ de haute fréquence autour de la paroi latérale de la cellule est découpée pour remplir en outre le rôle d'ailettes de refroidissement. 8. Appareil selon la revendication 7, dans lequel l'évacuation des calories se fait par contact thermique direct entre les ailettes de refroidissement et le boîtier. 9. Appareil selon la revendication 7, dans lequel l'évacuation des calories se fait par circulation forcée drun gaz de refroidissement dans le boîtier. 10. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la densité du matériau constituant le bouchon varie de façon continue en croissant depuis 11 extrémité située au contact du gaz sous pression de la chambre jusqu'à l'extrémité située au contact du liquide. 11. Appareil selon la revendication 1, dans lequel la densité du matériau constituant le bouchon est constante -et a une valeur intermédiaire entre celle du gaz et celle du liquide. 12. Appareil selon la revendication 6, dans lequel le gaz inerte ionisable est du néon sous une pression de l'ordre de 1 a 3 Kg/cm , le bouchon est en un matériau choisi dans le groupe comprenant le caoutchouc, les matières plastiques à base de silicone et le liège, et le matériau réfractaire constituant la cellule est choisi dans le groupe comprenant le quartz et l'aluminium fritté. 13. Procédé d'émission d'ultra-sons dans un liquide à une fréquence f à l'aide de l'appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on excite la cellule de cet appareil en appliquant aux deux électrodes une tension électrique élevée, à une fréquence de l'ordre de 10 à 100 MHz, elle-mdme modulée en amplitude à la fréquence f. 14. Procédé selon la revendication 13, dans lequel la tension électrique de haute fréquence appliquée aux électrodes est de plusieurs milliers de Volts. 15 Procédé de réception d'ultra-sons dans un liquide à l'aide de l'appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit appareil étant excité par une tension électrique élevée à haute fréquence, on recueille aux bornes d'une résistance montée en série avec une grille située dans la chambre derrière le bouchon et portée à un potentiel continu par rapport à la masse, des variations de tension à la fréquence des ultra-sons reçus. 16. Procédé de réception d'ultra-sons dans un liquide à l'aide de l'appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit appareil étant excité par une tension électrique élevée à haute fréquence, on recueille aux bornes d'une résistance montée en série avec une diode et une bague métallique de prélèvement entourant la cellule, un courant modulé à la fréquence des ultra-sons reçus. 17. Application du procédé d'émission selon la revendication 13, et du procédé de réception selon l'une des revendications 15 et 16 à la transmission dans l'eau d'un signal video de télévision entre une caméra et un poste récepteur, le signal video servant à moduler en amplitude la porteuse des ultra-sons émis à fréquence constante. 18. Application du procédé d'émission selon la revendication 13 et du procédé de réception selon l'une des revendications 15 et 16 à la' transmission dans l'eau d'un signal video de télévision entre une caméra et un poste récepteur, le signal video servant à moduler en fréquence l'onde porteuse ultra-sonore émise par l'appareil. 19. Application du procédé d'émission selon la revendication 13 et du procédé de réception selon l'une des revendications 15 et 16 à la transmission dans l'eau d'un signal video de télévision entre une caméra et un poste ré ces teur, le signal video servant à moduler directement la haute fréquence d'excitation pour engendrer un spectre ultrasonore identique au spectre de fréquence du signal video. 20. Application du procédé d'émission selon la revendication 13 et du procédé de réception selon l'une des revendications 15 et 16 à la transmission dans l'eau d'un signal modulé de téléphonie sans fil.