Brevet FR2554975A1 — publié le 19850517

lia przeate invention se rapporte à un procédé et à un disposif de captation des ondes électromagnétiques par procédé électrochimique. Actuellement les récepteurs de télévision ( et radio sont équipés d'antennes métalliques ou brins accordés physiquement en vue de capter une bande de fréquences. Exemple de calcul pour déterminer la lona-oueur physique d'une ant?n- en fonction de la fréquence à recevoir. Exemple : Pour une réception sur 500 Mhz ( Bande Télévision, canal 24) la longueur de l'antenne sera Dt plus, pour les bandes de télévision, il est nécessaire d'installer une antenne encombrante de type " Yagi " comprenant généralement 22 éléments. Cette antenne comprend un diptle accordé délivrant une tension. Cette tension augmente aveu l'adjonction de réflecteurs et de directeurs. Il est parfois nécessaire de placer cette antenne Yagi sur un mSt ou un pyl8ne et parfois même brancher un ampli/Préampli d'antenne. Tout ceci aboutit généralement à une installatiom encombrante et coûteuse. (Et inesthétique pour certains paysages et sites classés).La présente invention a donc pour but de réduire fortement l'encombrement des antennes et d'en accroitre la sensibilité à la réception. L'echelle des ondes électromagnétiques s'étend des ondes hertziennes aux rayons t. Dans tous les domaines de longueur d'onde explorés se trouvent des transitions spectrales qui correspondent à des intervalles entre niveaux d'énergie quantifiés des atomes et des molécules. La relation fondamentale de la théorie des quanta fait correspondre à des intervalles d'énergie une transition spectrale de fréquence et de longueur d'onde Aux petits intervalles d'énergie entre niveaux atomrques correspondent les fréquence du domaine optique, aux grands intervalles d'énergie correspondent les fréquences du domaine des rayons X. Les transitions intranucléaires, au cours desquelles les noyaux atomiques se transforment, mettent en jeu des énergies encore plus grandes aux.quelles correspondent des émissions ou absorptions de rayons Y de très grande fréquence.A l'autre extrémité de l'échelle des fréquences, du côté des très petites fréquences et des très gran des longueurs d'onde se ranifestent les petits intervalles d'éner gaie. C'est l'exploration des ondes hertziennes qui les révèle. La ceectroscopie n'a pas eu à attendre le défrichement de ces domai s es pour connaitre les intervalles d'énergie entre niveaux atomi aues-et moléculaires. I1 a fallu atten(lre lp développement des techniques " radar " pour étudier en I946 les transitions de rotation des molécules dans le domaine des ondes Hertziennes centimétriques.Les développements des techniques interférométriques à ondes multiples ont permis l'analyse de la structure des raies spectrales complexes. Ces structures mettent en évidence des niveaux d'énergie très voisins dans les atomes avec des intervalles qui correspondent souvent à des quanta électromagnétiques de nombre d'onde inférieur à 1cm-1. Les transitions directes entre ces niveaux voisins sont donc du-domaine des ondes hertziennes. De plus les découvertes du phénomène Seeman et du phénomène de Stark montrent que par l'application d'un champ extérieur, il est possible de décomposer un niveau;id'énergie unique en plusieurs niveaux voisins dont les intervalles peuvent être modifiés d'une façon continue.La transition directe entre les sous-niveaux ZeemPm correspond donc à l'émission ou à l'absorption d'une onde hertzienne centimétrique mais en réduisant la valeur du champ on peut amener la fréquence de transition à coïncider avec une fréquence; radioélectrique aussi faible que L'on désire.L'étude de la structure fine des radiations optiques avait déja mis en évidence des intervalles d'énergie très petits et avait fait prévoir l'existence de transition spectrales appartenant-au domaine des ondes hertziennes. Dès' 1934, Cleeton et Williams ont démontré que le gaz ammoniac absorbait les ondes électromagnétiques de 1,25 cm de longueur d'onde. (soit 22,324 Ghz). En 1938, Rabi et ses coll!abo- rateurs ont pu détecter des transitions de résonance électromagnétique qui' correspondent à des changements d'orientation des moments magnétiques dans un champ électromagnétique extérieur.Les techniques- des ondes centimètriques développées pendant la guerre I939/45 à l'occasion des recherches militaires (radar) ont été alors- appliquées à l'étude systématique des bandes d'absorption' moTéculaire. Les fréquences- de transitions radioelectriques peuvent être mesurées par les techniques actuelles avec la même précision relative que les fréquences de raies optiques. (Précision qui atteint le dix-millionième). Comme les fréquences radioelecr triques sont 106 à 10 plus petites que les fréquences de la spec troscorie optique, le gain absolu de précision obtenu par l'ex tension de spectroscopie aux ondes hertzienaes est considérable. De très petits écarts entre les niveaux d'énergie, à peine entrevus par la spectroscopie optique, sont devenus parfaitement mesure- bles. Le développement rapide de la spectroscopie des ondes hertziennes pendant les quelques-dernières années présente certainement une importance co:sîorable pour la physique nucléaire. Aussi, avec cette nouvelle antenne, les dipôles accordés, les brins métalliques accordés font place à un volume chimique sensible aux radiations électromagnétiques. Cette chimie peut être simple ou composite. Dans tous les cas de figure, cette chimie doit êtres sensible à des champs magnétiques faibles ou des champs électrique,s faibles. Exemple : L'atome de potassium 39 est sensible à un champ magnétique de 0,05 gauss soit dix fois plus petit que le champ magnétique terrestre. La fréquence d'excitation de l'atome de potassium K 39 est de l'ordre de 461,75 Mhz (0,05 gauss) Autres atomes : AL27- 94,25 Mhz (Bande F.M.) et molécules CL35= 205 Mhz (V.H.F.) GA71= 242 Mhz (449 Mhz) V.H.F. Mercure = I44 Mhz (Radio-amateur) Bore = 26 Mhz (Amateur) Hydrogène = 80 Mhz (Taxi, Police etc...) Fluor = 75 Mhz (F.M.) Paradichlorobenzène = 271 Mhz (Amateur) Il est évident que ces exemples ne sont en aucun cas limitatifs. La détection des transitions de radiofréquence peut se faire par des procédés divers : I) Méthodes calorimétriques. 2) Méthodes radioélectriques. 3) Méthodes cinétiques. 4) Méthodes optiques. 5) Méthodes basées sur les techniques de radio activité Les méthodes radioelectriques sont basées sur la modification Ot l'onde électromagnétique sous l'influence de la matière dont les molécules entrent en résonance, les autres méthodes sont basées sur la modification que subit la matière sous l'influence de l'onde électromariétique. La méthode. de détection électromagnétique' serapportant à cette antenne chimique est extr8ment sensible. La transition spectrale dans le domaine des ondes hertziennes peut se coloevoir de deux façons différentes : On place la chimie à l'in térieur d'un condensateur ou à l'intérieur de la bobine d'un circuit détecteur composant l'antenne chimique.Dans les deux cas le phénomène de résonance modifie l'impédance du circuit et ce circuit permet de déceler la résonance,(d'où détection). L'invention sera mieux comprise à l'aide des' différentes planches annexées au présent brevet : La figure I de la planche I représente la base d'une antenne électro-chimSique. Un volume chimique 2 sensible aux rayonnements. électromagnétique à capter sont inserrés dans une bobine I dont les extrémités sont reliées à un condensateur 3. La masse 5 et la sortie 4 sont également reliées aux extrémités du circuit. I1 s'agit dans ce cas d'une détection magnétique. La figure 2 de la planche I représente une variante d'antenne électro-chimique pour captation d'un champ électrique. Le volume chimique 6 est inséré entre deux électrodes 7. Ces deux électrodes 7 sont reliées aux bornes d'une bobine QU d'une self 8. Le- point 10 du circuit représente la masseset le point 9 représente la sortie du circuit. Ea planche il représente une antenne électro-ehimique avea' changement de fréquence. Un volume chimique I3 est relié aux bornes d'une bobine I2.. Ce circuit constitue une antenne électro-chinique de réception accordé sur la bande de fréquence à capter.Ce circuit de réception est relié à un autre circuit secondaire par l'intermédiaire d'un condensateur I4 accordable- ou d'une dipode de redressement 15. La sortie du circuit est représenté par le point 16. Le plan de masse est: représenté par le point I7. Le volume chimique II et la bobine IC constitue l'oscillateur secondaire, ou fréquence de travail Noue constatons par ce double circuit électro-chimique que l'on peut capter une bande de fréquences (exemple : 80 Mhz) et restituer une autre fréquence (exemple : 40 Mhz) aux bornes du circuit électro-chimique secondaire. La planche III représente et consti; tue l'intégration d'une antenne électro-chimique dans un boitier 28. Une électrode 20 en métal conducteur constitue lsélectrode commune. De part et d'autre de cette électrode:, nous disposons une chimie I8 et une autre chimie I9. La chimie 18 et la chimie I9 possèdent leur propre électrode 23 et 24, lesquelles sont reliées par une bobine 21 et-une bobine 22. Les électrodes 23 et 24 sont reliées par une capacité de couplage (réglable ou nom) 95 La masse est représentée en 27. La sortie est représentée en 26. REVENDICATIONS I. Dispositif et procédé électro-chimique permettant la reptation des ondes électromagnétiques. 2. Procédé selon lequel on utilise un volume chimique sensible aux ondes électromagnétiques en vue d'en permettre la captation. 3. Procédé selon lequel le volume sensible aux radiations électromagnétiques peut absorber les radiations électro magnétiques. 4. Procédé selon lequel le volume chimique sensible aux radiations électromagnétiques peut résonner par intéraction avec un rayonnement électromagnétique. 5. Procédé salon lequeR le volume chimique peut être un corps pur, un ensemble d'atomes, une molécule, wn ensemble de molécules. 6. Procédé selon lequel on dispose un volume chimique sensible aux radiations électromagnétiques à l'intérieur d'une bobine, à l'intérieur d'une cavité résonante, entre des armatures métalliques jouant le rtle d'électrodes W. Procédé selon lequel on utilise un ou plusieurs vo- lumes chimiques très sensibles et réceptifs aux champs électriques. 8. Procédé selon lequel on utilise un ou plusieurs volumes chimiques treks sensibles et réceptifs aux champs magnétiques. 9. Procédé selon lequel on substitue une antenne ou un lippe accordés à un volume chimique de petites dimensions. 10. Procédé selon lequel on associe au volume chimique réceptif aux radiations électromagnétiques, des moyens électroni- ques et des moyens optiques de convergence (lentilleélectroma- gnétique etc..) pour faciliter la captation. 11. Procédé selon lequel on peut fabriquer un volume de chimie composite afin de permettre la captation des ondes électromagnétiques pour toutes les bandes de radiofrdquencess (ou sélect tivement) I2. Procédé selon lequel on peut donner n'importe quelle forme dimensionnelle au volume chimique sensible aux rayonnements électromagnétiques. (forme ronde, ovale, carrée, annulaire etc..)