FR 2363885 A1 19780331 FR 7726836 A 19770905 La présente invention se rapporte a des appareils et à des procédés de détection de particules. On connut déjà des détecteurs d'incendie ou de fumée qui utilisent une chambre d'ionisation radioactive, ainsi que des détecteurs qui utili ent un détecteur photoélectrique pour déterminer l'opacité provoquée par la fumée. Les détecteurs utilisant une chambre d'ionisation radioactive comportent une source radioactive émettant un rayonnement a pour ioniser l'air à l'intérieur d'une petite cuvette afin que cet air conduise un très faible courant électrique. Les fumées qui entrent dans la cuvette entravent le processus d'ionistation et produisent une diminution du courant ionique qui est détectéeélectroniquement dans le but de produire un signal d'alarme. Les détecteurs utilisant un détecteur photoélectrique dirigent les particules de fumée dans une chambre obscure et ceci provoque la diffusion d'une petite partie de la lumière émise par une source lumineuse qui parvient ainsi à une cellule photoélectrique qui, finalement, actionne un dispositif d'alarme. Ces deux solutions ont permis de réaliser des détecteurs d'incendie et de fumée satisfaisante. Cependant, chacune de ces solutions a des limitations et des inconvénients selon la nature du processus de combustion qui doit 8tre détecté. Les dispositifs photoélectriques détectent les grosses particules visibles produites par la combustion tandis que les détecteurs à chambre d'ionisation détectent principalement les particules très petites et invisibles produites par la combustion. Par conséquent chaque type de détecteur répond différemment au processus de combustion, les différences dépendant de nombreuses variables, telles que le type de matière en combustion, la vitesse de combustion, la température, l'humidité, 1'oxygène disponible, etc.. On connaît également des détecteurs qui utilisent un précipitateur de particules. Comme dans les divers procédés d'épuration d'air, les détecteurs nécessitent 11 emploi de très hautes tensions pour engendrer un champ qui provoque le dépôt des particules de fumée sur une surface. À tout le moins habituellement, des effluves électriques sont utilisées pour effectuer cette opération-. Divers problèmes sont posés par les différents types de détecteurs connus. Par exemple, les appareils photoélectriques nécessitent un remplacement périodiques de la lampe, ils doivent être nettoyés et ils sont susceptibles d'être actionnés par des insectes attirés par la source lumineuse. Les appareils à chambre d'ionisation peuvent également être indésirablement déclenchés par des insectes ; les produits de contamination présents dans l'atmosphère peuvent également créer des problèmes. Les hautes tensions utilisées dans les précipîtateurs peuvent également être à l'origine de problème évidents. Dans tous les cas, la stabilité du fonctionnement est devenue un problème du fait des difficultés qui résultent du brouillard enfumé, des ohangements de température, des variations d'humidité, des différences de pression d'air et des variations transitoires de la tension d'alimentation. La plupart au moins de ces difficultés peuvent être attribuées, dans une grande mesure, à la nécessité de détecter de très petits signaux tout en évitant la production de fausses alarmes. Dans tous les cas, le signal d'alarme désiré représente un petit changement dans ce qu'on peut appeler un large niveau de fond.En outre, les appareils radioactifs nécessitent l'emploi ae procédés de manipulation spéciaux et des autorisations spéciales L'un des buts de l'invention est de réaliser un détecteur de fumée perfectionné utilisant un élément chauffé et un organe électriquement conducteur qui, en combinaison, délimitent une région dans laquelle les particules doivent être introduites. La présente invention est caractérisé en ce que le détecteur comprend un générateur de champ électrique pour créer un champ électrique entre l'élément chauffé et l'organe électriquement conducteur d'une polarité telle qu'il conduit les porteurs de charge négative vers l'élément chauffé et les porteurs de charge positive vers l'organe électriquement conducteur et un circuit fonctionnant en réponse aux variations du nombre des porteurs de charge contenus dans la région précitée pour produire un flux de courant en fonction de ces variations. Un appareil de détection de particules mettant en oeuvre l'invention sera décrit maintenant, à titre d'exemple, en se référant aux dessins schématiques annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe fragmentaire de l'appareil de détection de particules - la figure 2 est un schéma de circuit de l'appareil de la figure 1 - les figures 3, 4 et 5 sont des graphiques sur lesquels ont été tracées les courbes qui représentent les caractéristiques de fonctionnement de l'appareil de la figure 1 - lesfiguses 6 et 7 sont des schémas de différents circuits de détection destinés à titre utilisés pour détecter différentes caractéristiques de l'appareil de la figure 1 - la figure 8 est un schéma d'un circuit de commande servant à commander le mode de fonctionnement de l'appareil de la figure I - les figures 9, 10 et Il sont des schémas d'autres circuits de commande servant à produire d'autres modes de fonctionnement de l'appareil de la figure 1 ; - la figure 12 est une vue en plan fragmentaire d'un autre mode de réalisation de l'appareil de détection de particules - la figure 13 est une vue en bout suivant la ligne 13-13 de la figure 12 ; - la figure 14 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil représenté sur la figure 12 - la figure 15 est une vue en coupe verticale d'encore un autre mode de réalisation de l'appareil de détection de particules ; - la figure 16 est un schéma d'un autre circuit de commande pour produire encore un autre mode de fonctionnement de l'appareil de la figure 1 ; et - la figure 17 est un graphique qui représente d'autre caract4 istiques de fonctionnement de l'appareil. L'appareil de détection à ionisation représenté sur la figure 1, comporte un fil chaud 20 espacé d'un collecteur d'ions 22 par une région 24 dans laquelle les particules à ioniser sont introduites. L'élément 20 et l'organe 22 sont tous deux formés en une matière électriquement conductrice. Bien que l'élément 20 soit, de préférence, chauffé par résistance par passage de courant électrique directement dans ledit élément il peut être chauffé indirectement. Pour un chauffage par résistance, comme représenté sur la figure 1, l'élément 20 est constitué par un enroulement hélicoïdal de fil en alliage nicel- chrome ayant un diamètre d'environ 0,25 mm, une longueur de l'enroulement d'environ 12,7 mm et une longueur de fil d'environ 35,5 mm.Les extrémités opposées de ce fil sont mécaniquement et électriquement fixées à des bornes respectives 26 et 28 fixées-au moyen d'isolateur 30 dans un support métallique 32. Bien qu'il ne soit pas nécessaire que l'élément 20, lorsqu'il est constitué par un fil, soit enroulé hélicoidalement, il est connu qu'un tel enroulement hélicoidal accroit le rendement d'un élément chauffé par le courant, de ce type. L'organe 22 est, dans le présent exemple, constitué par un écran perforé ou un grillage maintenu dans une position suspendue tourné vers le bas par un ensemble à colonnette conductrice 34 porté par les rayons d'un croisillon 36 qui s'étend à partir du support 32 vers l'intérieur d'une ouverture 38 formée pour porter l'extrémité inférieure d'une cheminée 40 fabriquée en laiton ou annZo- gue. Un blindage électrostatique 42 s'étend vers le bas à part du support 32, ce blindage ayant une forme cylindrique de façon à entourer pratiquement complètement la combinaison formée par l'élément 20 et par l'organe 22 avec leurs éléments de raccordement. Dans le fond du blindage 42 sont formées des ouvertures 44 qui constituent des orifices d'évacuation d'air débouchant dans l'atmosphère environnante. Une chicane 46 espacée du fond du blindage 42, sert à isoler l'intérieur d'une cavité 48 que le blindage forme autour de l'élément 20 et de l'organe 22 des effets des courants d'air externes. Les ouvertures 44 sont, de préférence, formées avec une ouverture de maille qui ne permet pas le passage des matières plus grandes que les particules avec lesquels l'appareil doit fonctionner comme on le décrira ci-après. A cet égard, le blindage 42 peut être entièrement construit au moyen d'un écran perforé. Comme représenté sur la figure 2, le circuit de commande de l'appareil de la figure 1, comprend un transformateur 54 ayant un enroulement secondaire connecté aux extrémités opposées de l'élément 20. L'enroulement primaire 56 du transformateur est alimenté par une source de courant alternatif classique telle que le réseau général de distribution. Le courant traversant l'élément 20 est mesuré par un compteur 57-. L'organe collecteur 22 est raccordé en retour par l'intermédiaire d'un électromètre 58 et d'une source de polarisation 60 à un c8té de l'élément 20. La source 60 crée un champ électrique entre ltélément 20 et l'organe 22 qui est polarisé négativement par rapport à l'élé- ment 20. le terme polarisation est utilisé spécifiquement ici pour signifier que l'élément 20 a une polarité positive par rapport à l'élément 22.Plus généralement, ce terme définit le gradient de champ de l'élément 20 à 11 organe 22 sans tenir compte de la manière suivant laquelle ce gradient est établit Une structure séparée peut être utilisée pour créer un champ. L'électrons mètre 58 constitue un moyen pour détecter le flux de courant électrique entre l'élément 20 et l'organe 22 ; comme on le verra ci-après, ce flux de courant électrique est représentatif d'une caractéristique d'ionisation ou de charge de particules dans la région 24 entre l'élément 20 et 11 organe 22. Dans tous les cas, le terme "chargée" est destiné à désigner toute particule qui se déplace en réponse à un champ et le terme t'particule" est destiné à désigner tout support de la charge qu il soit moléculaire ou non-. En fonctionnement, l'élément 20 est chauffé, Comme on le décrira en plus de détails ci-après, ceci provoque la production de ce qui apparaît être un courant ionique entre l'élément 20 et l'organe collecteur 22. Ce courant semble être le résultat de l'ionisation des particules introduites dans la région 26 soit directement soit par application d'un revêtement sur l'été ment 20. Plusieurs théories de fonctionnement ont été suggérées et celles qui ont été le plus étroitement confirmées par l'ex- périence seront maintenant décrites avec des commentaires sur les nombreuses observations expérimentales effectuées. Ces théories conduisent à des procédés spécifiques et une combinaison de tels procédés est envisagée. Des essais empiriques ont démontré que l'appareil con vertit les produits de combustion ou fumée en ions positifs au moyen d'un fil chauffé, tel que l'élément 20. Les ions positifs sont alors recueillis au moyen de l'écran collecteur polarisé négativement constituant l'organe 22, cet écran étant situé à proximité de l'élément 20. On a noté que les ions recueillis produisait un courant d'un ordre de grandeur ou plus supérieur à tout courant de fond. Des observations confirmatoires ont été effectuées en utilisant plusieurs versions de l'appareil.Dans chaque cas, l'élément 20 a été essentiellement constitué unåque- ment par une courte longueur de fil de nickel-chrome chauffé par résistance à une température comprise à un point quelconque entre environ 315 C, et plus de 1095 C. Un écran, tel que le blindage 42, a habituellement entouré l'élément 20 et l'organe 22 de façon à protéger la région enfermée des grosses particules et des insectes ainsi que pour assurer l'isolation électrostatique de la région 24t. Plusieurs versions de l'appareil d'essai ont comporté des moyens pour mesurer et commander la température de ltélément 20. Pour mesurer la température, on a utilisé- des cellules photoélectriques, des phototransistors et des thermistances. D'autres dispositifs, tels que des thermocouples ou des détecteurs dtin- frarouge, auraient également pu être utilisés. Un circuit de commande a été utilisé en combinaison avec le détecteur de température pour maintenir la température du fil à une valeur désirée quelles que sozent les variations de la tension appliquée, de la vitesse de déplacement de l'air ambiant et de la température ambiante. Selon une théorie, les produits de combustion à détecter sont composés de gros conglomérats d'hydrocarbures ainsi que de petites molécules dont les dimensions sont comprises entre 0,01 et 0,15 pm. Ces conglomérats de molécules sont appelés aérosols.Lorsque de tels aérosols viennent en étroite proximité de l'élément 20 ou entrent effectivement en contact avec l'élément 20, la chaleur a pour effet que les électrons sont chassés des orbites extérieures des molécules et ceci provoque la production d'ions positifs et d'électrons libres0 oeout courant de fond détecté est dû à une ionisation des particules d'air ainsi qu'aux ions positifs qui peuvent être émis par ltélément chauffé luimeAme. L'organe 22 situé à proximité de ltélément chauffé attire les ions positifs du fait de sa polarisation négative tandis que l'élément 20 recueille les électrons produits dans le processus d'interaction.Les plus grosses particules de fumées formées par des conglomérats sont décomposées en molécules de plus petit diamètre qui sont soumises au même type de processus d'ionisation et, ainsi, contribuent de manière significative au courant ionique vers l'organe 22. Les expériences révèlent que l'ensemble de l'appareil détecteur est relativement insensible à de nombreux cas. On pense que ceci est dû au fait que ces compositions ou composés ont des électrons qui sont suffisamment liés à leur orbite pour être neutres à l'intérieur de l'appareils décrit. Ceci est un accord avec l'observation suivant laquelle la sensibilité aux molécules plus petites dans la région 24 est accrue lorsque la température de l'élément 20 est maintenue à une valeur relati vexent peu élevée par exemple au voisinage de 315 à 5400C. Une température plus élevée de l'élément par exemple comprise entre 760 et 8700C, se révèle avoir pour résultat un accroissement de l'émission d'électrons par l'élément 20 qui tend à neutraliser la production d'ions positifs.Il devient par conséquent possible de choisir le type de fumée ou autres types de particules à détecter en commandant la température du fil. Le chauffage de l'élément 20 crée un entratnement thermique pour les particules environnantes. L'effet de cet entra- nement est amplifié par l'incorporation à l'appareil de la cheminée 40. Les courants de convection résultants facilitent considérablement le déplacement des particules désirées à travers ce qui peut être par ailleurs un système fortement protégé contre l'influence nuisible des courants d'air ambiants indésirables, contre les insectes, etc... Par-contraste avec les types d'écran de protection qui sé sont avérés utilisables dans les détecteurs, tels que ceux qui utilisent un détecteur à ionisation radioactif, un écran à mailles très petites peut être utilisé. D'autres observations paraissent présenter un intérêt non négligeable. Il suffit d'un très faible niveau de champ électrique entre l'élément 20 et l'organe 22 pour que l'on puis se recueillir une certaine quantité d'ions positifs. Cependant, on a trouvé qu'une différence de 100 Vet au-delà produit une plus grande gamme de fonctionnement dynamique et un plus grand rapport signal-fond. Par contre, une différence de tension ex*rê- me tend à produire une diminution du courant ionique final. On a trouvé que le positionnement dé l'écran collecteur ou organe 22 n'est pas, en soi, critique. En outre, les dimensions et la nature de l'organe 22 peuvent varier. L'appareil continue de fonctionner, bien que d'une manière qui n'est pas aussi satisfaisante, avec un -collecteur du type à pointe. Bien qu'un écran du type grillage soit préféré dans le mode de réa libation de la figure 1 pour permettre le passage du courant de convection par l'effet de cheminée, le collecteur 22 peut avoir d'autres formes et confgurations! Une simple courte longueur de fil a servi à recueillir les ions. On pense-que les dimensions de l'élément 20 présentent un certain caractère critique. Bien qu'une plus grande longueur de cet élément puisse accrottre le courant ionique total, elle nécessite également une plus grande puissance de chauffage. Dans le mEme sens, un plus petit diamètre de la version directement chauffée de l'élément 20 diminue la puissance requise mais accrott également la probabilité de défaillance mécanique finale. L'effet du changement du diamètre d'un élément 20 constitué par un fil directement chauffé ne parait pas avoir une importance significative sauf en ce qui concerne la modification du niveau du courant de chauffage pour une température donnée. L'alliage nickel-chrome est préféré comme matière pour l'élément 20 du fait qu'il résiste à l'oxydation et réduit, de ce fait, le temps de mise en route initiale pour bréler les produits de contamination. Bu principe, il apparait-que tout autre élément métallique peut etre utilisé à sa place, ses dimensions, sa forme et sa mani ère de chauffage étant sans importance critique pour la mise en oeuvre des principes de base. Un fil rond est actuellement préféré comme fournissant la superficie maximale pour une valeur donnée de puissance de chauffage.Quelle que soit la disposition spécifique utilisée, il apparaît que le niveau d'énergie des électrons ne doit pas dépasser 5 e?. On doit noter également que le fonctionnement de l'ap- pareil avec l'élément 20 chauffé seulement à la température du rouge sombre s'est révélé être suffisamment sensible pour être capable de détecter les odeurs ainsi que les aérosols ainsi effectifs. Cependant, on constate dans de tels cas que les courants fournis par l'organe 22 ne sont égaux qu'à une ou deux fois le niveau de fond. La consommation de courant pour le chauffage de 1' élé- ment 20 peut être réduite en appliquant de manière cyclique le courant de chauffage, par exemple, en appliquant le courant de chauffage à l'élément 20 pendant une seconde seulement toutes les 10 ou 20 secondes. Une observation supplémentaire importante est que le fil accepte des particules introduites dans la région 24 meme quand il est à l'état non chauffé. Ensuite, lorsque l'élément 20 est chauffé, des ions sont produits qui représentent les particules déposées au cours de l'intervalle non chauffé. En d'autres termes, l'élément 20 a tendance à "mémoriser" ce qui s'est passé entre les intervalles de chauffage. Sur la base de ces observations et d'une quantité importante de recherches et d' expériences, une explication théorique plus élaborée est apparue. Cette explication a été développée sur la base des expériences dans lesquelles l'élément 20 est une surface métalliQue chauffée d'un fil en nickel-chrome dont la température est élevée soit par un courant alternatif soit par un courant continu et qui est situé très proche d'un écran conducteur qui constitue l'organe 22, cet écran étant électriquement polarisé négativement par rapport à l'élément 20.Dans un air transparent, on observe qu'un faible courant seulement s'écoule entre l'élément 20 et l'organe 22. Â titre d'exemple, un appareil détecteur ayant un fil de nickel-chrome de 19 mm de long et de 0,255 mm de diamètre, chauffé à environ 6500C et séparé de 3,175 mm dtun écran collecteur en toile de bronze à petites mailles constituant l'organe 22 produit un courant dans l'air transparent, compris entre 0,3 et 0,6 x 1610 ampères avec une tension de polarisation de 90 V en courant continu appliquée à l'organe 22, comme représenté sur la figure 2. Les produits de combustion entrant dans la région 24 entre l'organe ou écran 22 et l'élément ou fil chaud 20 se sont avérés accroître le courant détecté par l'électromètre 58 de plusieurs ordres de grandeur ; ce courant s'est avéré atteindre 0,5 x 10 À A dans le mode de réalisation choisi à titre d'exem- plue, Un accroissement d'une telle importance est, pense-t-on, le résultat de la production d'ions ou de particules à charge positive par la chaleur engendrée par ltélément 20 en combinaison avec la collecte de ces ions positifs par l'écran ou organe 22 négativement polarisée La génération d'ions positifs et la grandeur du courant ont été démontrées à maintes et maintes reprises.Cependant, le mécanisme et la théorie de la génération d'ions sont encore considérés comme étant de nature complexe. Par conséquent, les explications théoriques seront reprises après indication plus détaillée de certaines caractéristiques physjques:, De telles caractéristiques ont été observées avec diverses dimensions, longueurs, conditions de chauffage et espacements du fils. Àvec les dimensions, longueur et espacement du fil ci-dessus mentionnées, on a utilisé des températures du fil comprises entre un minimum de 42500 (rouge très sombre) et un maximum de 109500 (rouge vif)0 Toutes ces valeurs ont des ions positifs lorsque l'appareil a été exposé aux produits de combustion0 La figure 3 est un graphique sur lequel ont été reportées les réponses de l'appareil détecteur aux produits de combustion de cigarettes, de bois et de coton, comme indiqué par la courbe 61 pour la fumée à 26,70C produite par la combustion de produits en coton, par la courbe 62 pour la fumée de cigarette à 3,30C, par la courbe 64 pour la fumée de cigarette à 26,70C, par la courbe 66 pour la fumée de bois à 26,70C et par la courbe 68 par la fumée de cigarette à 600cl Ces courbes ont été tracées en utilisant un courant de chauffage de 2,6 A dans l'élément 20 et le maintien d'un potentiel de 90V par l'accumulateur 6g. Le courant traversant organe collecteur 22 est in- dilué en ordonnée tandis que le pourcentage d'obscurcissement de la lumière par la fumée, qui est une représentation de Sa densité, a été indiqué en abscisse. Pour la courbe 68, les valeurs en abscisse sont le dixième de celles représentées. Sur la figure 4, les valeurs en abscisse représentent le courant traversant l'élément 20 tandis que les valeurs en ordonnée représentent le courant détecté par l'écran ou organe collecteur 22. Les courbes 70, 72 et 74 représentent respectivement la réponse à la combustion de bois, de coton et d'une cigarette.Les températures ont été de ;26,70C et les densités respectives ont été un obscurcissement de 7%, ah et 5fui. On notera que chacune de ces courbes représente un effet de saturation, vers l'extrémité supérieure, du courant qui peut être appliqué à l'élément 20. Naturellement, elloereprésentent également une relation avec la longueur de l'élément 20 pour une tension appliquée donnée et, d'une manière plus générale, la relation avec le niveau de chaleur de l'élément 20. Des-explications supplémentaires seront données ci-après en ce qui concerne l'effet de saturation. En général, on a trouvé qu'un accroissement de la distance ou séparation entre l'organe 22 et l'élément 20 diminue le courant disponible tel que mesuré par l'électromètre 58. On a également observé que le fonctionnement de l'organe 22 d'une manière qui provoque son chauffage élimine par combustion les produits de contamination précédemment déposés sur cet organe. Ce qui peut entre encore plus important est ltobserva- tion que l'appareil détecteur répond à un gaz tel que l'acétylène. Comme déjà mentionné, il répond également aux substances produisant des odeurs. Ces substances comprennent les oignons, l'ail, le poivre, etc.. La réponse de l'appareil décrit aux odeurs et gaz de cette nature résulte dans l'application à l'électromètre 58 d'un courant de l'ordre de 0,5 x 1Q 10A Le fonctionnement de l'appareil dans une telle région de faible courant peut dépendre d'une explication théorique différente de celle donnée pour la fumée, L'utilisation d'une convection thermique pour fournir un courant régulier de particules de fumée dans la région 24 parait accroître la gamme dynamique et la sensibilité de l'appareil détecteur.Par conséquent, l'utilisation d'une cheminée 40 comme représenté sur la figure 1 présente un avantage. Les effets de saturation indiqués sur-la figure 4 se sont avérés être les plus marqués à une température de fonctionnement de l'élément 20 comprise entre 6500C et 985 C. Le fonctionnement dans cette plage parait accroître la stabilité vis-à-vis des changements de la température -ambiante externe. En ce qui concerne le fonctionnement à température plus élevée, on a noté que le maintien d'un petit espace entre l'élément 20 et l'organe 22, en combinaison avec le fonctionnement de l'élément 20 dans la plage supérieure de température comprise entre 6500C à 9850C, parattt permettre une combustion rapide des composés qui, autrement pourraient contaminer soit l'élément 20 soit l'rogane 22. Ce processus produit des courants élevés dans l'organe 22, comme représenté sur la figure 5. La courbe 76 représente le courant dans l'-écran ou organe 22 avant application de nitrite de sodium et la courbe 78 représente le courant analogue après exposition de l'élément 20 à cette matière.D'autre part, on a noté que le fonctionnement de l'ensemble de l'appareil de détection dans un milieu exempt d'oxygène pro voque une diminution comprise entre 50% et 80% du courant circulant dans l'écran ou organe 22 en présence de produits de com bustion. Compte-tenu de ce qui précède, la théorie examinée suggère la manière dont l'appareil représenté sur les figures i et 2 fonctionne, au moins en partie, lors de la détection de fu muée. Initialement, cependant, il est nécessaire de considérer le processus de combustion lui-mtmeO Lors de la combustion d'une substance quelconque, que ce soit un gaz, un liquide ou un solide, le combustible est oxydé pour produire de la chaleur. L'oxygène nécessaire pour ce processus de combustion peut être contre nu en tant que partie d'un composé chimique ou obtenu à partir de l'air ambiants Dans tous les cas, le processus de combustion se produit iar étapes.Lorsque la chaleur est engendrée, un pyrolyse s'effectue et des produits chimiques sont transformés en une ou plusieurs substances nouvelles par un processus de craquage thermique qui commence à une température d'environ 4800Ce. Ce processus de craquage convertit les grosses molécules en molécules plus petites et a pour effet la production de radicaux libres (une molécule ou un atome possédant des électrons non appariés) et d'électrons libres. Les radicaux libres et les électrons sont entraînés en grands nombres par les courants de convertion créés par la chaleur produite. Les électrons sont séparés des plus grosses particules chargées positivement par les courants de convection. Cette séparation a tendance à empêcher la recombinaison des particules positlves et négatives et les gros ions positifs ont tendance à se combiner en particules conglomérées, dont certaines apparaissent sous forme de fumée visible.Ces particules conglomérées sont retenues ensemble par de faibles moments dipolaires électriques et par les forces de Van der Wall. Ces dernières forces sont très faibles et, plus le conglomérat est gros, moins les particules du con glomérat sont retenues fermement ensemble. De tels conglomérats ne sont pas ionisés et ils ne produisent qu'un faible courant s'ils sont recueillis au moyen de plaques de charges opposées. Lorsque des conglomérats du type décrit s' approchent de la surface chauffée de l'élément 20, le mouvement Brownien des particules est accru. T'élément 20 fournit une énergie thermique suffisante pour rompre les faibles forces tendant à retenir ensemble les particules des conglomérats, Les particules libérées sont déficitaires en charges négatlves du fait du processus de combustion et elles sont, de ce fait, chargées positivement. L'élément chauffé communique leur mobilité aux partlcules. Du fait de leur charge en excès, elles sont recueillies par l'écran ou organe 22 négativement chargé et fournissent le courant recueilli. Cette explication suppose que le processus de formation d1ions positifs se produit effectivement au cours du processus de combustion d'origine. L'appareil détecteur décrit fournit alors un moyen pour rendre ces ions disponibles de façon qu'ils puissent être recueillis. Par conséquent, la conclusion est que l'appareil détecteur est, dans son principe, un détecteur du processus de combustion dtorigine et qu'il constitue un dispositif qui détecte un phénomène propre au processus de combustion lui-même. Dans le processus de décomposition des plus grosses particules de fumée conglomérées aux faibles températures du fil entre 315 et 5400C) la fumée parant provoquer une saturation ou un nivellement du courant recueilli comme présente sur la figure 4.Lorsque la température de l'element 20 est accrue, de plus fortes concentrations de fumee peuvent 8tre me surées avant qu'une telle saturation se produise0 Aux tempera- tures de l'élément 20 comprises entre 7604C et 870oC, le courant recueilli en fonction de la température du fil est représenté par une courbe qui s'aplatit pour une concentration donnée quelconque de fuméeo D'autre part, on a noté que les températures de l'élément 20 qui dépassent 9850C produisent une diminution ou baisse dii courant recueilli par l'organe 22.Il a été suggéré qu'une telle diminution aux températures plus élevées est provonuée par la production thermo-ionique d'électrons par l'élément 20 en un volume suffisant pour neutraliser la production de charges ioniques positives. Une explication du phénomène de saturation tel qu'il est révélé par la figure 4 est qu'à une faible température de 11 élément 2D, seules les très grosses particules conglomérées (c'est-à-dire celles qui sont les plus visibles) sont détruites pour former des ions positifs. Lorsque la température de l'élément 20 est accrue, des particules' conglomérées plus petites et plus fortement liées sont susceptibles d'entre divisées en ions positifs;. Les caractéristiques sélectives qui viennent dlêtre décrites rendent possibles la détection uniquement des grosses particules de fumée visibles en faisant fonctionner l'élément 20 à une basse température. D'autre part, un accroissement de la température à laquelle l'élément 20 fonctionne sert à permettre la détection des particules plus petites et normalement invisibles résultant du processus de combustion0 Par coE*quent, l'appareil détecteur décrit sert à détecter soit les particules de fumée froide qui sont habituellement le mieux détectées par les détecteurs photoélectriques sont les particules de fumée chaude qui sont habituellement le mieux détectées par les détecteurs du type à ionisation qui utilisent des sources radioacti verso A cet égard, on peut noter qu'une plus grande quantité de fumée chaude est produite peu de temps après la pyrolyse mais que, lorsque la température diminue, les particules s'éloignent de la source de combustion et ont tendance à former les plus grosses particules identifiées comme fumée froide. L'un des résultats de l'ensemble des considérations qui précèdent est que l'appareil détecteur décrit est capable de détecter certains produits de combustion qui ne peuvent être détectés ni par un détecteur à ionisation ni par un détecteur photoélectrique. Ces produits sont les produits de combustion qui sont trop petites pour avoir des effets sur le mécanisme d'ionisation radioactif du premier type de détecteur ou pour réfléchir ou absorber l'énergie lumineuse de la manière requise par l'autre type de dispositif. Cependant, de telles particules de fumée passent facilement dans la région 24 meme lorsqu'elles est protégée par un écran à petites mailles (ouverture de maille de 0,3 cm) de façon à actionner le présent appareil.Un écran ayant une ouverture de mailles de l'ordre de 4 à 5 mm seulement empêche les produits de combustion d'entrer dans de tels types de détecteurs de la technique antérieure. D'autres mécanismes d'ionisation peuvent également être utilisés pour produire des ions positifs afin d'actionner le présent appareil détecteur. On sait depuis longtemps que le nickel, le platine ou autres métaux ayant un potentiel d'extrac- tion élevé ont la capacité, lorsqu'ils sont suffisamment chauffés, d'ioniser les matières qui ont des potentiels d'ionisation inférieurs au potentiel d'extraction du conducteur de base. Les matières qui peuvent ainsi entre facilement ionisées sont le sodium, le potassium, le rubidium et le césium. De telles matières peuvent être pratiquement complètement-ionisées dans les conditions d'utilisation de l'appareil de détection décrit ici.Ce processus s'effectue conformément à l'équation de Langmuir-Saha: n = exp Ee(W-I)/ Naturellement, un tel processus d'ionisation a, en soi, été utilisé dans les spectromètres de masse et des techniques ont été mise au point pour ioniser, au moins dans une mesure limitée, environ la moitié des éléments connus.Cependant, en dehors du cas des métaux alcalino-terreux, le pourcentage d'ionisation a été extreAmement faible. L'utilisation du présent appareil est envisagée comme devant accroître ce pourcentage0 En outre, le fait que le sodium et le potassium soient très communs dans le milieu terre-stre rend extrEmement probable que ces éléments seront présents dans les matières en combustion à détecter dans le mode primaire de fonctionnement de l'appareil décrit. Un autre processus chimique peut également être amené à se produire à la surface chauffée de l'élément 20, ce processus favorisant le processus dtionisation de base, Ce processus implique l'oxydation de fragments sur le revêtement chaud en oxyde de nickel que comporte l'élément 20 lorsqu'il est fabriqué en nickel-chrome, conformément au mode de réalisation préféren tiel. On sait qu'un revêtement de nickel constitue un catalyseur d'oxydation à usage général excellent et les températures envisagées pour le fonctionnement de l'élément 20 sont suffisantes pour provoquer l'oxydation. Une telle oxydation d'un hydrocarbure ou autre élément produit des molécules chargées positivement qui sont ensuite recueillies par l'organe 22 négativement p polarisé. Compte-tenu plus particulièrement du fait que l'oxyde de nickel sert de catalyseur, il est également envisagé d'utiliser dWautres éléments et composés en tant que- revêtement disposés sur ltélément 20 dans le but de permettre l'utilisation de l'appareil détecteur soit comme détecteur sélectif soit comme outil analytique. Par conséquent, une analyse du type spectrographique, ou analogue à une analyse spectrographique, peut etre réalisée en utilisant l'appareil décrit. Naturellement, d'autres matières de base et d'autres catalyseurs peuvent être employés. On peut noter, a cet égard, que l'application de tels éléments peut produire une diminution de la température de ltélément 20 pour des courants donnés circulant dans cet élément et dans l'organe 220 Un exemple de ce phénomène est-montré sur la figu re 5 qui montre que l'addition de nitrite de sodium comme représenté sur la courbe 78 produit un accroissement du courant de l'écran pour une densité de fumée donnée.En outre, on a trouvé qutil se produit une saturation résultante du courant de l'écran à une plus basse températuree Comme précédemment mentionné, l'appareil décrit présente également la capacité de pouvoir être utilisé comme ins- trument analytique en recouvrant l'élément 20 d'une solution d'un certain composé ou élément pendant que l'élément 20 est à l'état froid. L'élément 20 est ensuite chauffé et, lorsque le revêtement brûle, le courant recueilli par l'organe 22 est fonction d'au moins la quantité de matière contenue dans le re vertement. Le courant ionique total donne une indication quantitative de la quantité de composé présente sur le fil.Un exemple de ce type de mesure est la vérification de la pureté d'une eau distillée L'veau est appliqué sur l'élément froid. s la suite du chauffage ultérieur du fil, les résidus contenus dans l'eau sont brûlées, produisant un courant dans l'organe 22 qui est proportionnel aux produits de contamination déposés sur le fil. Une autre application de l'appareil décrit est l'élimination de produits de pollution et des odeurs de l'air ou autres mi- lieux gazeux. Le processus d'ionisation qui se produit, à la surface du fil 20 ou ailleurs, ionise positivement les molécules de produits de pollution et/ou les molécules d'odeur rendant possible de recueillir les molécules à partir de l'air ou autre milieu gazeux et de provoquer leur dépôt sur l'organe collecteur 22 négativement chargé. Dans ce contexte, il peut n'y avoir aucune "détection" dans le sens de l'exécution d'une mesure. Après des recherches et études approfondies, il apparait que tout exposé visant à expliquer la théorie en cause doit prendre en considération 11 émission thermo-ionique même si le fonctionnement de l'appareil commence avec une inversion des conditions qui sont, au moins habituellement, utilisées dans le cas où l'on tire avantage de l'émission thermo-ionique. En d'autres termes, pour que l'élément 20 constitue un émetteur, la condition habituelle, comme ceci est le cas dans un tube à vide ou dans un vacumètre, consisterait à polariser positivement l'organe 22 par rapport à l'élément 20. Àu lieu de cela, la condition inverse est utilisée dans les présents appareils et procédés. On donnera ci-après la meilleure explication envisagée par l'inventeurdes principes de base les plus déterminants.Néanmoins, on doit reconnaRtre que les effets observés pourraient 8tre expliqués finalement d'une manière différente et qu'une combinaison de théories traditionnelles est envisagée. Naturellement, l'émission thermo-ioniqie se rapporte habituellement à l'émission d'électrons (et éventuellement d'ions) par un conducteur électrique chauffé'. Le conducteur chauffé est normalement utilisé comme une cathode et les électrons produits par le chauffage de la matière de la cathode sont recueillis par une anode positive qui est dans la position relative de l'organe 22. Les mesures d'émissions d'un tel phénomène sont normalement effectuées sous vide.Dans cette situation, la densité du courant d'émission I et les autres paramètres qui agissent sur le courant sont habituellement expliqués au moyen de l'équation de Richardson (ou de Dushman-Richardson) ci-après : dans laquelle À est la constante de Richardson, T est la température en degrés Kelvin, K est la constante de Boltzman, Q est le potentiel d'extraction de la matière, émettrice et e est la base des logarithmes naturels-O Dans l'appareil décrit, l'organe collecteur 22 est négatif par rapport à l'émetteur. L'élément 20 est, dans le même sens, positif et le dispositif fonctionne dans l'air atmosphérique et non dans le vide.Par conséquent, l'équation ci-dessus ne s'applique pas complètement, néanmoins, on pense qu'elle établit des paramètres qui présentent de l'intérêt pour déterminer la nature de la production d'électrons et d'ions à la surface de l'élément 20 lorsque ce dernier est chauffé, Ainsi, on pense maintenant que le fonctionnement implique l'émission ou ltextraction d'électrons à partir de la surface métallique chaude de l'élément 20, le déplacement de ces électrons à partir de cette surface jusqu'à une certaine distance de la surface puis leur renvoi sur ltéletent 20 par les forces de répulsion produites par le gradient de champ négatif existant entre l'organe collecteur 22 et l'ele'ent 20.Compte tenu de cette situation, on pense, en outre, qtie la fumée ou les autres particules qui entrent dans la région 24 immediate- ment adjacente à la surface métallique chaude ffe l'élément 20 sont soumises à un bombardement par les électrons produits par effet thermo-ionique émis par l'élément 20. A leur tour, ces électrons produits par effet ihermo-jonique arrachent des électrons orbitaux aux molécules de fumée.Les électrons émis et tous les autres électrons libres sont refoulés vers la surface chargée positivement de l'élément 20 tandis que les ions chargés positivement déficitaåres d'électrons des particules sont attirés par I1 écran collecteur ou organe 22, négativement polarisé, de façon à produire le courant traversant l'électromètre Sa. Cette théorie, bien quelle ne semble pas décrire parfaitement la dernière équation ci-dessus mentionnée, parafe expliquer de manière satisfaisante uncertain nombre de caractéristiques de l'appareil détecteur. La premier de ces caractéristiques est que, lorsque la tension appliquée à l'organe collecteur 22 est accrue pour un espacement fixe quelconque entre l'élément 20 et l'organe 22, le courant recueilli atteint tout d'abord une valeur de saturation puis diminue.Ceci est représenté par les courbes de la figure 17 dans laquelle le courant recueilli par l'organe 22 est indiqué en ordonnée tandis que la tension de polarisation de l'organe 22 par rapport à l'élément 20 est indiqué en abscisse. Àu-dessus de 40Q V environ, le courant atteint une valeur de saturation puis diminuez On pense qu'une telle saturation se produit lorsque tous les ions produits-par le processus de bombardement électronique sont recueillit par l'organe 22. La diminution du courant recueilli qui se produit ensuite, lorsque la différence de potentiel est accrue, représente le fait que le gradient de tension au voisinage de l'élé- ment 20 est alors suffisamment fort pour repousser les électrons émis et les renvoyer vers l'élément 20 de façon ainsi à réduire ensuite le nombre d'ions particulaires produits0 D'une manière analogue, un accroissement de la température de l'élément 20 produit une saturation similaire-du courant recueilli. Cette saturation semble représenter une condition d'ionisation maximale possible de sorte que tous les électrons supplémentaires produits sont simplement en excès.Un autre point est que l'é- anergie des électrons émis par l'élément 20 n'est pas suffisante pour arracher les électrons orbitaux des molécules d'air et de la plupart des gaz de sorte que les électrons n'apparaissent ioniser que les composés qui ont des électrons faiblement liés. Ceci est compatible avec le fait que les produits de combustion produisent un courant du collecteur tandis que les molécules d'air ne produisent pas un tel courant. Dans touts les cas, on doit noter que seuls des électrons de faible énergie sont utilisés. Comme déjà indiqué, un niveau d'énergie de ReV ou moins est utilåsé. En principe, le circuit de la figure 2 est entièrement satisfaisant pour l'utilisation du dispositif de la figure 1 dans l'une quelconque des techniques de mesure, de commande ou d'analysez Si désiré, le dispositif peut être utilisé comme détecteur pour déterminer ou limiter les densités de produits de pollution ou pour analyser des constituants déposés sur l'élément 20. On doit reconnaitre que l'appareil utilisé en tant qutappareil de lutte contre la pollution, fonctionne en ionisant les molécules de produit de pollution puis en les éliminant ; aucune fonction de détection au moins avec fourniture d'une indication n'est nécessairement impliquée. lorsque le dispositif est employé comme dispositif d'alarme, par exemple pour la détection de fumée, l'électromètre de la figure 2 est remplacé ou constitué par un dispositif avertisseur. Le circuit représenté sur la figure 6 est actuellement préféré pour cette application Sur le schéma électrique de la figure 6, 11 élément 20 est monté entre les bornes de l'enroulement secondaire 80 d'un transformateur 82 dont l'enroulement primaire 84 est connecté entre deux bornes d'entrée de courant alternatif 86 et 88 qui, dans un cas typique, fournissent du courant à une tension de 120 V.Une diode 90 est connectée entre la borne 86 à une extrémité de l'enroulement 84 et l'une des extrémités de ltélément 20 dans le but d'établir le gradient de champ entre l'élément 20 et l'organe 22. Un conducteur raccorde la borne 86 à un avertisseur sonore 92 du type à vibreur ou dispositif équivalent qui est raccordé par l'intermédiaire d'un redresseur au silicium commandé 94 en retour à un conducteur commun 96 raccordé à la borne 88. Le courant de sortie de l'organe 22, dérivé par une résistance productrice de tension 98 raccordée en retour au conducteur commun 96, est appliqué à l'entrée positive d'un amplificateur différentiel 100.Une résistance 102 montée entre une source de tension 104 et le conducteur commun 96 comporte une prise raccordée à l'entrée négative de l'amplificateur loGo Naturellement, l'amplificateur 100 est également muni d'une entrée d'alimentation en courant raccordée à une borne 106 et, en retour, au conducteur commun 96. Le signal de sortie de l'amplificateur 100 est appliqué, par l'intermédiaire d'une résistance série 108, à l'électrode de commande du redresseur au silicium commandé 94, cette électrode étant également connectée à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 110re En service, la diode 90 fournit la tension d'accélération des ions entre l'organe 22 et l'élément 20 tandis que le secondaire 80 sert à chauffer l'élément 20 à la température déspirée.La résistance 98 sert de charge pour le circuit collecteur qui comporte I1 organe 22. La chute de tension aux bornes de la résistance 98 est appliquée à l'entrée non inverseuse de l'amplificateur 100 tandis que l'entrée inverseuse est préréglée à un niveau de tension déterminé par la prise de la résistance 102 et par la tension de référence établie par la source 104. Lorsque le niveau de tension en courant continu engendré aux bornes de la résistance 98 s'accroit à un potentiel plus positif que celui appliqué à l'entrée inverseuse de l'amplificateur 100, le signal de sortie de l'amplificateur passe d'un bas niveau de tension normal à une tension plus élevée provoquant la conduction par le redresseur au silicium commandé d'un courant qui s'écoule dans l'avertisseur sonore 92o La résistance 108 sert à limiter l'intensité du courant appliqué à l'électrode de commande du redresseur au silicium commandé 94-. Dans l'ensemble, le circuit de la figure 7 fonctionne de la même manière que celui représenté sur la figure &commat;. Dans le cas de ce circuit, le courant alternatif recueilli par l'or gante 22 est appliqué à la borne positive de l'amplificateur 100 par l'intermédiaire d'un condensateur 112 et cette borne de l'amplificateur est raccordée au conducteur commun 96 par l'intermédiaire d'une résistance 114#. En dehors de cela, le fonctionnement général est le même que celui qui a déjà été décrit en se référant à la figure 6. Cependant, ce mode de fonctionnement est plus particulièrement applicable au cas où l'on désire analyser les caractéristiques des particules introduites dans la région située entre l'élément 20 et l'organe 22.En d'autres termes, un signal en courant alternatif appliqué à la sortie et qui, dans l'exemple représenté est appliqué à l'avertisseur 92, peut présenter des caractéristiques de fréquence et d'amplitude indicatives de différentes matières introduites dans cette ré gioxyo. Aux fins de détermination des caractéristiques de fréquence, la valeur du condensateur 112 peut devenir critique. En d'autres termes, son impédance est naturellement une fonction de la fréquence. En combinaison avec la résistance 114, le conducteur constitue une partie d'un réseau sélecteur de fréquence; Ainsi, l'appareil représenté sur la figure 7 est utilisable pour analyser les caractéristiques spectrales des particules sur lesquelles agit le processus de charge de base qui se produit entre l'élément 20 et l'organe 22. Naturellement, d'autres réseaux sélectifs plus élaborés peuvent être utilisés à la place de ce réseau. En ce qui concerne les commentaires donnés immédiatement ci-dessus, on a observé que les caractéristiques de fonctionnement détectées représentent une 'tssignaturell définissant ltévènement. A ce point de vue, les circuits des figures 6 et 7 peuvent être combinés de façon que l'amplificateur 100 soit alimenté en parallèle à la fois avec le signal en courant alternatif et avec le signal en courant continu. À titre d'exemple de fonctionnement, on a trouvé que la combustion du papier produit un signal de haut niveau à la fois en courant alternatif et en courant continu.D'autre part, la combustion du bois produit un signal de haut niveau en courant alternatif tandis qu'il ne produit qu'un signal relativement faible en courant continuO Il est évident qu'une solution utilisant des circuits logiques permet la réalisation d'une large gamme de modes de réalisation des circuits pour réaliser une technique d'identification des signatures. Comme déjà mentionné ci-dessus, l'élément 20 est capable de permettre l'accumulation sur lui des particules à détecter de manière à présenter en pratique un effet de mémoire. La mise sous tension ultérieure provoque ce qui correspond à une combustion de ces molécules et à la détection de leurs ions-. Cette caractéristiques est particulièrement intéressante du fait qu'elle permet de réaliser une économie d'énergie en permettant l'alimentation par impulsions de l'appareil.- Un circuit utilisable à cette fin a été représenté sur la figure 8. ainsi, des transistors 120 et 122, en combinaison avec le réseau minuteur composé d'une résistance 124 et d'un condensateur 126 engendrent un signal retardé qui rend conducteur un redresseur au silicium commandé 128 après un retard qui, dans ce mode de réalisation, est de 20 secondes. Le redresseur au silicium commandé 128 en combinaison avec son pont de diodes coopérant 430, commande le courant appliqué au transformateur 132 dont les bornes de sortie sont connectées directement pour fournir le courant qui chauffe l'élément 20.Lorsque l'élément 20 est mis sous tension de fa çon à être porté à la température de fonctionnement, la couleur représentant sa température est utilement détectée par un phototransistor 134. Lorsque l'élément 20 atteint la température choisie, telle que déterminée par la valeur a'une résistance 136, le phototransistor est rendu conducteur et amorce par conséquent le redresseur au silicium commandé 138. L'amorçage du redresseur au silicium commandé agit pour court-circuiter le condensateur de comptage de temps 126 et remettre à O la période de comptage de temps.Le phototransistor 134 est raccordé par l'intermédiaire d'un conducteur au redresseur au silicium commandé 138 de façon à supprimer tout effet du courant résiduel en courant continu dans le phototransistor0 Un potentiomètre 140 permet d'effectuer un réglage précis pour fixer le point auquel le phototransistor 134 est rendu conducteur0 Lorsque la fumée pénètre dans la région comprise entre l'élément 20 et l'organe 22 une tension de sortie pulsée est produite aux bornes de la résistance 137, cette impulsion est amplifiée par le transistor 137A et fournit le signal de sortie qui est appliqué, par l'intermédiaire d'un circuit approprié, à un dispositif de détection de sortie sa. Cette impulsion de sortie se produit chaque fois que le mécanisme minuteur applique le courant de chauffage à l'élément 20. Pendant les intervalles entre les impulsions, les produits de combustion adhèrent à l'élément 20 et sont ensuite brûlés au cours de la périodesde mise sous tension de l'élément 20ae façon à produire le signal de Sortie. Comme représenté, un interrupteur 141 peut être prévu pour mettre hors circuit le mécanisme minuteur. Alternativement, un interrupteur 141' peut être ajouté de la manière représentée en traits interrompus de sorte que la présence de fumée ou analogue maintient fermé le circuit d'alimentation de chauffage de l'élément 20. Les figures 9 et 10 représentent l'utilisation d'une thermistance pour régler la température de l'élément 20. ainsi, une thermistance 140 est, dans chaque cas, exposée de façon à détecter la température à laquelle l'élément 20 fonctionne ins tantanément. Dans les deux cas, le résultat final de la détection d'une densité de fumée dépassent un niveau prédéterminé par l'appareil détecteur est l'actionnement d'un vibreur ou avertisseur sonore à courant alternatif 142. Un tel avertisseur sonor est du type vibreur ou du type rupteur - série de façon à désexciter le redresseur au silicium commandé qui l'alimente au cours de chaque cycle et permettre ainsi l'interruption du fonctionnement lors de la suppression du signal de commande appliqué au redresseur au silicium. commandé excitateur. Entant donné que les circuits des figures 9 et 10 sont essentiellement équivalents, il apparat suffisant de décrire ce dernier en détail. Le transformateur 144 sert à abaisser la tension à une faible valeur poux alimenter en courant l'élément 20 ainsi que pour mettre sous tension l'ensemble du circuit. La thermistance 140 détecte la température de l'élément 20 de façon à désactiver le redresseur au silicium commandé 146 chaque fois que la température atteint une valeur prédéterminée'.Le courant provenant de ltor- gane collecteur 22 engendre, aux bornes de la résistance 148, une tension qui est appliquée à l'électrode de commande d'un transistor à jonction à effet de champ 150 pour commander un transistor 151 et amorcer un redresseur au silicium commandé 152 qui, à son tour, permet la mise sous tension de l'avertis- seur sonore 142. Les résistances 156 et 158 forment un réseau diviseur de tension qui est monté pour fournir la tension de source nécessaire au transistor à jonction à effet de champ 150 ainsi que la tension nécessaire au fonctionnement du transistor 151 par la connexion du drain du transistor 150 à la base du transistor 151.Les résistances 162 et 164 coopèrent pour polariser inversément la source du transistor à jonction à effet de champ 150. Le diviseur de tension constitué par les résIstances 156 et 158 fournit également la tension de fonctionnement au drain du transistor à jonction à effet de champ 150 et au tran sistor 15lez Le réglage de la polarisation produite par les résistances 162 et 164 permet de commander la sensibilité du circuit dans son ensemble-. Le condensateur 166 sert à retarder la réponse de l'amplification de façon à empêcher des changements brutaux de la température de l'élément 20 dans le cas d'un refroidissement rapide de l'élément 22 et afin empêcher la production d'une fausse alarme.Ceci compense le retard de fonctionnement de la thermistance 140 lorsqu'elle est initialement actionnée et assure également une protection contre les points de courant momentanées0 Comme indiqué, le fonctionnement du circuit de la figure 9 est essentiellement le même bien que son agencement ne soit pas aussi simple. Ainsi, le mode de réalisation de la figure 9 comprend également un ensemble comportant un transformateur 1442, un redresseur au silicium commandé 146', un condensateur de retard 166', un transistor à jonction à effet de champ 150', un transistor à jonction à effet de champ 150', un transistor 151fil et un redresseur au silicium commandé 152'. L'utilisation de la même référence suivie du signe prime indique que l'élément remplit les mêmes fonctions que celles précédemment expliquées0 Le circuit comprend également un potentiomètre 167 dont la prise est connectée à une extrémité du transistor à jonction à effet de champ 150' pour servir de commande de sensibilité. Naturellement, le circuit effectif qui peut être utilisé pour réaliser l'appareil de détection peut varier dans de larges mesures. La présente description vise -seulement à illustrer un petit nombre d'exemples. Si désiré, des circuits, tels que ceux représentés sur les figures 8, 9 et 10, peuvent être plus complètement élaborés afin de fournir un degré accru de raffinement de la commande. Un tel degré de commande peut, en fait, être désirable à l'occasion des applications de l'appareil de détection à des domaines analytiques.D'autre part, un mode de commande relativement simple peut être entièrement satisfaisant dans le cas d'une application à un domaine, tel que la détection de fumée'0 À cette fin, le circuit de la figure Il peut être ap proprié-O Dans le cas du circuit de la figure 11, un phototransistor 170 est disposé suffisamment proche de l'élément 20 pour être capable de détecter sa température. Dans le circuit particulier représenté, on doit noter que ltélément 20 est toujours alimenté, pendant la moitié de chaque période du courant alternatif appliqué, par une diode 172. Cette action tend à maintenir l'élément 20 au voisinage d'une température désirée.Pour produire un accroissement de la valeur de cette température, un redresseur au silicium commandé est amorcé, au cours des autres demi-alternances, jusqu a ce que la température correcte soit atteinte. La régulation est obtenue par le fonctionnement du phototransistor 170 et du transistor 176 en multîvibrateur du type bascule bistable0 Le condensateur 1?8 fonctionne pour mettre le transistor 176 à l'état conducteur chaque fois que le redresseur au silicium commandé 174 devient conducteur.Le phototransistor 170 naturellement contrôle la température de l'élément 20 et détermine le moment ou l'élément 20 atteint une température prédéterminée ; à ce moment, le phototransistor est rendu conducteur de façon à mettre hors service le redresseur au silicium commandé 174F. En outre, on doit noter que la diode 172 'est pas nécessaire dans le cas encore plus simplifié dans lequel la commande sur une demi-alternance est suffisante pour la plage de commande prévue De même que dans le cas du cirait de commande, la structure physique peut faire l'objet de nombreuses variantes. Par exemple, la forme la plus efficace de l'élément 20 semble certainement à présent être celle d'une certaines longueur de fil rond. Comme déjà indiqué, cependant, ce fil peut être chauffé indirectement au lieu d'être chauffé par un courant qui le parcourt directement. D'une manière similaire, il semble actuellement que la solution la plus simple pour produire le gradient de potentiel propulsant les ions entre l'élément 20 et l'organe collecteur 22 soit d'appliquer directement entre eux une différence de potentiel' ; nénninoins, on doit reconnaitre qu'un tel gradient peut être établi par un champ créé par des éléments conducteurs entièrement séparés disposés de façon que le champ qu'ils engendrent continue d'agir-dans la région 24.En outre, les composants physiques effectifs peuvent également varier très largement. Une telle variante, a été représentée sur les figures 12, 13 et 14. Dans ce cas, un cylindre métallique 180 est porté entre des bouchons isolants respectifs 182 et 184. L'élément 20a est maintenu centralement à l'intérieur du cylindre 180 par des connecteurs appropriés faisant saillie à travers le bouchon 184. Dans ce bouchon 182 est emboîtée une cellule photoélectrique 186 montée dans un circuit analogue à ceux précédemment décrits servant à régler la température de l'élément 20a. Une série de fentes latérales 188 découpées à travers la paroi du cylindre 180 servent à admettre les particules à détecter ou à analyser.Naturellement, le cylindre 180 formé par un tube de laiton ou analogue sert d'organe collecteur d'ions 22o Dans une autre version physiquement différente qui a été représentée sur la figure 15, l'élément 20b est porté entre des bornes conductrices 190 et 192 qui font saillie à travers une base isolante 194o Autour de 11 élément 20b est disposé un grillage 196 en forme de cuvette 146 porté au-dessus de la base 194 par des colonnettes 198 et 200, cette dernière traversant la base de façon à former un élément de connexion. Un autre grillage 202 entoure concentriquement le grillage 196 et sert à admettre les particules à détecter tout en empêchant la pénétration à l'intérieur d'objets indésirés tels que des insectes.Dans un évidement 204 formé dans la base 194 est adapté un phototransistor 206 qui est disposé directement au-dessous de l'élément 20b. Naturellement, le phototransistor 206 est monté dans un circuit, tel que l'un de ceux décrits en se référant aux figures 8 à 11, utilisé pour commander la température de fonctionnement de l'élément 20 b. Dans le cas du circuit de la figure 16, une thermistance 210 est raccordée à un circuit qui signale s9 l'élément 20 est défectueux, par exemple lorsqu'il est grillés Naturellement, cette caractéristique peut être incorporée à l'un quelconque des autres modes de réalisation Dans le circuit de la figure 16, l'élément 20 est mis sous tension par un transformateur 212. Une diode 214 produit la polarisation appliquée à l'écran ou collecteur 22- Des résistances 216, 218 et 220 forment un diviseur de tension qui établit les potentiels de fonctionnement corrects pour des transistors 222 et 224. C'est la tension aux bornes de la résistance 220 qui détermine le point d'alarme du circuit. les condensateurs 226 et 228 intègrent le signal de l'organe collecteur 22 afin de produire un retard qui stabilise le fonc tzounement à ltencontre des effets nuisibles des courants tran sitoires' En fonctionnement, le signal est engendré aux bornes d'une résistance 230. Lorsque cette tension dépasse la polarisation inverse aux bornes de la résistance 220, le transistor 222 est rendu conducteur pour provoquer l'amorçage d'un redresseur au silicium commandé 2320 Ce dernier ferme le circuit d'excita- tion d'un avertisseur sonore 234 du type vibreur. La chaleur produite par l'élément 20 maintient normalement la résistance de la thermistance 210 à une valeur suffisamment faible pour maintenir le redresseur au siliciure commandé 232 à l'état non conducteur en l'absence d'un signal de l'organe collecteur 20. Lorsque lQélément 20 est défaillant, cependant, la résistance de la ther distance 210 s'élève d'une manière significative. Du fait du trajet établi à travers une résistance de shunt 236, ceci provoque l'amorçage du redresseur au silicium commandé 232 et l'ac- tionnement résultant de l'avertisseur sonore 234. On a ainsi décrit des appareils de détection ou appareils apparentés qui, quelle que soit leur diversité, fonctionnent conformément à certains principes communs. Ces appareils utilisent ce qui apparat être un émetteur thermo-ionique agi sa sant dans un champ qui retarde effectivement l'efficacité de cette émission. Cependant, une interaction utile est obtenue entre la fonction de l'élément et les particules à détecter de façon à permettre la production d'un courant résultant à travers un élément adjacent qui signifie une caractéristique des particules. La structure et le mode de commande peuvent varier très largement. Les utilisations particulières qui ont été décrites se retent à des applications avantageuses dans de nombreux domaines. Dans tous les cas, on a observé que les 11particules" auxquelles l'action entre l'élément 20 et l'organe 22 a été appliquée sont présumées être moléculaires. Quoiqu'il en soit, elles présentent les caractéristiques des molécules telles que ces dernières sont actuellement connues. En d'autres termes, ce sont des particules capables d'acquérir une charge sous l'influ- ence des phénomènes qui ont été décrits 3n même temps, ce procédé implique la production apparente d'électrons à une faible vitesse, inférieure à celle requise pour ioniser l'air, telle que le processus de charge ou dlionisation devient extrêmement sélectif. REVENDICAUIONS 1) Procédé d'ionisation comprenant les étapes qui consistent à introduire des particules à ioniser dans une région d'espace libre et à émettre des électrons dans cette région à une vitesse suffisante pour ioniser les particules contenues dans cet espace mais insuffisante pour ioniser l'air contenu dans cet espace caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre la région à un champ électrique d'une intensité suffisante et d'une polarité telle qu'il repousse les électrons vers la source de leur émission et à recueillir les ions résultants produits. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la vitesse d'émission des électrons correspond à un ni- veau d'énergie qui ne dépasse pas environ 5 eV, en ce que l'éta- pe de collecte des ions est effectuées à un emplacement du champ de polarité opposée à celle de l'emplacement où les électrons sont émis et en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à mesurer la quantité d'ions recuelllis, 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape qui consiste à fournir une indication lorsque la quantité mesurée d'ions recueillis dépasse une valeur prédéterminée:. 4) Appareil de détection de particules pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes comprenant un organe (22) et un élément (20) électriquement conducteurs espacés l'un de l'autre pour délimiter une région d'espace libre (24) un guide (42) pour introduire des particules dans la région et un générateur de chaleur (52) pour chauffer l'élément dans une mesure suffisante pour que les composants des particules acquièrent une charge électrique caractérisé en ce qu'il comprend un générateur de champ électrique (60) pour créer Un champ électrique entre ltélément (20) et I'organe(22) d'une polarité telle qu'il repousse les porteurs de charge négative vers l'élément (20) et les porteurs de charge positive vers l'organe (22) et un circuit (58 ou 98) fonctionnant en réponse aux variations du nombre des porteurs de charge dans la région (24) pour produire un flux de courant fonction de ces variations. 5) Appareil selon la revendication 4 caractérise en ce que le générateur de chaleur (52) provoque l'émission par l'élément (20) d'électrons qui heurtent les particules et, de ce fait, les ionisent, en ce que le circuit (58 ou 98) intercon- necte l'organe (22) et l'élément 0), le flux de courant étant produit par la migration des porteurs de charge négative vers l'organe, et en ce que l'élément (20) est constitué par un fil ayant une petite largeur par rapport à sa longueur. 6) Appareil selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que l'organe (22) est constitué par un écran perforé ayant une ouverture de maille telle qu'elle permet le pas- sage des particules mais empêche le passage des matières plus grosses que lesdites particules, en ce que l'écran perforé (96) entoure la région (2n) et en ce que le guide (42) comprend une enceinte logeant l'élément et l'organe, l'enceinte établissant une libre communication d'écoulement des particules avec l'espace entourant l'appareil. 7) Appareil selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le générateur comprend un transformateur (54) servant à faire circuler un courant de chauffage dans l'élé- ment (20), en ce que le générateur dechamp (60) comprend une source de courant continu pour appliquer une différence de potentiel électrique entre l'élément (20) et l'organe (22), en ce que le guide (42) est monté de façon à introduire des produits de combustion ou des commosants odorifères constituant lesdites particules dans la région (24) et en ce que le guide (-42) est monté de façon à introduire les particules d'une telle substance qui est déposéé sur l'organe (22) en réponse au flux de courant électrique. 8) Appareil selon llune des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une cheminée centrale (40) disposée au-dessus de ladite région (24) pour déplacer les particules jusque dans -ladite région, en ce qu'il comporte un détecteur thermique (140) fonctionnant en réponse à la température de lté- lément pour régler le chauffage de 11 élément et en ce qu'il com porte un détecteur thermique (210) pour indiquer l'absence de chauffage de l'élément-0 9) Appareil selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte un détecteur (100) pour détecter la grandeur de la composante continue, de la composante alterna tive ou des composantes continue et alternative combinées du flux de courant, en ce qu'il comporte un détecteur de fréquence pour détecter la fréquence de la composante alternative du flux de courant et en ce qu'il comporte un circuit analyseur pour déterminer les caractéristiques spectrales du flux de courant~. 10) Appareil selon l'une des revendications 4 à 9 caractérisé en ce que le guide (42) comporte une chicane (46) pour empêcher que les gaz entrant dans la région avec les particules viennent frapper l'élément, en ce qu'il comporte un circuit de commande (170-178) pour alimenter de façon cyclique les moyens de chauffage et en ce que l'énergie du champ précité ne dépasse pas un niveau juste suffisant pour produire un flux de courant en réponse aux particules constituées par des produits gazeux du type aérons, 11) Procédé de détection de particules caractérisé en ce qu'il consiste à introduire un conglomérat de particules chargées dans une région d'espace libre, à chauffer le conglomérat dans ladite région à une température suffisante pour décomposer le conglomérat en particules individuellement chargées et à recueillir les particules individuellement chargées à partir de ladite région0 12) Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que le chauffage est effectué par un élément électriquement conducteur qui sert à accroître le mouvement Brownien des particules conglomérées et en ce que les particules individuelle mebt chargées formées par la décomposition du conglomérat sont attirées sur un collecteur électriquement conducteur d'une polarité opposée à celle dudit éléments 13) Procédé selon l'une des revendications Il et 12, caractérisé en ce que le chauffage servant à décomposer les particules conglomérées est effectué à une température comprise entre environ 315 et environ 5350C de façon à former par la décomposition de grosses particules en vue de leur détecfioite 14) Procédé selon l'une des revendications Il et 12, caractérisé en ce que le chauffage servant à décomposer les particules conglomérées est effectué à une température comprise entre environ 760 et environ 8700C de façon à former par la décomposition de petites particules en vue de leur détection:.