jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
d'électrons des objets célestes et il faut toujours avoir recours à la photo-optique pour former la première image sur une couche photo-électrique qui nous fournit les électrons nécessaires à l'application du procédé. Mais l'augmentation de l'énergie disponible résultant de la substitution d'électrons accélérés aux photons et surtout l'augmentation de l'action photographique, permet cependant dans la plupart des cas où l'objet est peu lumineux (et ne permet pas dans les conditions habituelles d'utiliser l'objectif avec un foyer plus long que cinq ou six fois le diamètre) une augmentation corrélative du pouvoir de résolution jusqu'à permettre l'utilisation de la totalité du pouvoir séparateur de l'objectif par la surface sensible (38, 39). Pour les objets du système solaire, l'obtention d'images avec des poses plus courtes permettrait également une augmentation de la finesse des images en raison de la diminution de l'effet de l'agitation atmosphérique. Cependant il faut tenir compte dans tout ceci du fait que le pouvoir résolvant des plaques est un peu plus faible pour les électrons rapides que pour la lumière. 2) Principe et solutions. Comme nous l'avons dit au début, on cherche à transformer le flux lumineux incident en un flux d'électrons au moyen d'une couche photoélectrique ou photocathode, puis à accroître l'énergie enregistrable de ces électrons. Pour accroître cette énergie enregistrable plusieurs procédés ont été proposés. 1. Amplification du courant photoélectrique provenant de chaque point de l'image au moyen d'un amplificateur à lampes de T.S.F. — À l'heure actuelle on sait réaliser d'une manière courante des amplifications permettant de déceler des courants de 10-16 A soit environ 600 électrons par seconde. a) Cas des spectres. — Exploration d'un spectre au moyen d'une cellule photo-électrique. S'il s'agit d'un spectre, c'est-à-dire d'une image à une dimension, on explore ce dernier au moyen d'une cellule photoélectrique située derrière une fente sélectrice que l'on déplace dans le plan du spectre perpendiculairement aux raies. Le courant de la cellule est ensuite amplifié et on enregistre directement le spot du galvanomètre, ce qui donne directement la courbe de lumière (procédé couramment employé en spectroscopie ou bien on cherche à reformer une image du spectre au
à accroître l'énergie enregistrable de ces électrons. Pour accroître cette énergie enregistrable plusieurs procédés ont été proposés. 1. Amplification du courant photoélectrique provenant de chaque point de l'image au moyen d'un amplificateur à lampes de T.S.F. — À l'heure actuelle on sait réaliser d'une manière courante des amplifications permettant de déceler des courants de 10-16 A soit environ 600 électrons par seconde. a) Cas des spectres. — Exploration d'un spectre au moyen d'une cellule photo-électrique. S'il s'agit d'un spectre, c'est-à-dire d'une image à une dimension, on explore ce dernier au moyen d'une cellule photoélectrique située derrière une fente sélectrice que l'on déplace dans le plan du spectre perpendiculairement aux raies. Le courant de la cellule est ensuite amplifié et on enregistre directement le spot du galvanomètre, ce qui donne directement la courbe de lumière (procédé couramment employé en spectroscopie ou bien on cherche à reformer une image du spectre au moyen d'une lampe à néon située devant une seconde fente derrière laquelle se déplace un film. On peut encore utiliser un système de modulation analogue à celui de l'enregistrement à surface constante des bandes de films sonores, au moyen d'un oscillographe à corde. De toute façon, les résultats ainsi obtenus ne sont guère meilleurs que la photographie directe. Solution de Henroteau. — En 1937 Henroteau, partant de cette idée qu'un courant électrique peut être amplifié presque indéfiniment a construit un spectrographe basé (1) Voir L'Astronomie de mai-août 1944, p. 85 ; septembre-décembre 1944, p. 141. sur le principe précédent, mais auquel il a apporté les perfectionnements suivants : Au lieu d'une cellule photoélectrique, il utilise une sorte d'ionoscope analogue à ceux de la télévision (fig. 8) mais à une seule dimension. Sur un cadre isolant de 4 cm sont tendus des fils de quartz de 0,02 mm de diamètre parallèles entre eux et distants de 0,02 mm ; ils sont argentés, puis recouverts de césium. Parallèlement au cadre et presque au contact avec les fils se trouve une plaque métallique formant condensateur avec celle-ci. Lorsqu'un photo-électron est émis par un de ces fils, le condensateur ainsi formé se charge positivement.
ne sont guère meilleurs que la photographie directe. Solution de Henroteau. — En 1937 Henroteau, partant de cette idée qu'un courant électrique peut être amplifié presque indéfiniment a construit un spectrographe basé (1) Voir L'Astronomie de mai-août 1944, p. 85 ; septembre-décembre 1944, p. 141. sur le principe précédent, mais auquel il a apporté les perfectionnements suivants : Au lieu d'une cellule photoélectrique, il utilise une sorte d'ionoscope analogue à ceux de la télévision (fig. 8) mais à une seule dimension. Sur un cadre isolant de 4 cm sont tendus des fils de quartz de 0,02 mm de diamètre parallèles entre eux et distants de 0,02 mm ; ils sont argentés, puis recouverts de césium. Parallèlement au cadre et presque au contact avec les fils se trouve une plaque métallique formant condensateur avec celle-ci. Lorsqu'un photo-électron est émis par un de ces fils, le condensateur ainsi formé se charge positivement. Un faisceau d'électrons balaye successivement tous ces fils déchargeant ainsi les condensateurs élémentaires, ce qui engendre un courant qui est amplifié. En outre le système qui est un peu plus compliqué que je ne l'ai décrit comporte des multiplicateurs d'électrons. L'image est restituée par un oscillographe quelconque. b) Cas d'une image à deux dimensions, Iconoscope Henroteau (48). — S'il s'agit d'une image à deux dimensions on peut utiliser un iconoscope de Zworykin, appareil analogue à celui qui vient d'être décrit, mais dans lequel, au lieu de fil parallèles, il y a sur une plaque isolante extrêmement mince, mica par exemple, toute une mosaïque de petits éléments photoélectriques isolés entre eux (fig. 8). Dès 1933 Henroteau utilisa un de ces appareils où il porta à 26 500 le nombre de petits éléments par centimètre carré. Par la suite il réussit à en obtenir 4 millions par centimètre carré. Ainsi, avec une étoile de 13,5 m au foyer d'un télescope de 1 m 50, il obtenait un courant de 10-16 A pour un balayage de 0,1 sec par un faisceau de 0",016. Inconvénients de ces procédés. — Mais un tel instrument permet déjà de photographier des étoiles de magnitude 19,4 m avec
image à deux dimensions, Iconoscope Henroteau (48). — S'il s'agit d'une image à deux dimensions on peut utiliser un iconoscope de Zworykin, appareil analogue à celui qui vient d'être décrit, mais dans lequel, au lieu de fil parallèles, il y a sur une plaque isolante extrêmement mince, mica par exemple, toute une mosaïque de petits éléments photoélectriques isolés entre eux (fig. 8). Dès 1933 Henroteau utilisa un de ces appareils où il porta à 26 500 le nombre de petits éléments par centimètre carré. Par la suite il réussit à en obtenir 4 millions par centimètre carré. Ainsi, avec une étoile de 13,5 m au foyer d'un télescope de 1 m 50, il obtenait un courant de 10-16 A pour un balayage de 0,1 sec par un faisceau de 0",016. Inconvénients de ces procédés. — Mais un tel instrument permet déjà de photographier des étoiles de magnitude 19,4 m avec une pose de deux heures, c'est-à-dire des étoiles 230 fois moins brillantes que la 13,5e magnitude, ce qui donnerait un courant bien inférieur à 10-16 A. Cette solution ne permettra donc probablement pas de dépasser beaucoup les résultats de la photographie directe, car l'amplification de ces très faibles courants est très délicate et limitée par les courants parasites dus aux fluctuations d'agitation thermique dans les lampes de T. S. F. par les courants d'obscurité et les émissions froides. L'image obtenue est peu contrastée et si l'on se rend compte qu'une plaque photographique comporte de 5 millions à 1 milliard de grains par centimètre carré on voit qu'il y a encore de grands progrès à réaliser dans cette voie pour atteindre un tel pouvoir de résolution. Récemment on a mis au point en Amérique un procédé de balayage rapide qui conduit cependant à de meilleurs résultats quant à l'intensité et au contraste de l'image reconstituée. Enfin, tous ces procédés comportent un enregistrement quasi instantané et l'on perd ainsi l'avantage du pouvoir d'accumulation que possèdent les plaques photographiques. 2. — Accroissement de l'énergie de chaque électron par accélération et formation d'une image électronique. — a) Convertisseurs d'images (40, 41). — Cette solution
très délicate et limitée par les courants parasites dus aux fluctuations d'agitation thermique dans les lampes de T. S. F. par les courants d'obscurité et les émissions froides. L'image obtenue est peu contrastée et si l'on se rend compte qu'une plaque photographique comporte de 5 millions à 1 milliard de grains par centimètre carré on voit qu'il y a encore de grands progrès à réaliser dans cette voie pour atteindre un tel pouvoir de résolution. Récemment on a mis au point en Amérique un procédé de balayage rapide qui conduit cependant à de meilleurs résultats quant à l'intensité et au contraste de l'image reconstituée. Enfin, tous ces procédés comportent un enregistrement quasi instantané et l'on perd ainsi l'avantage du pouvoir d'accumulation que possèdent les plaques photographiques. 2. — Accroissement de l'énergie de chaque électron par accélération et formation d'une image électronique. — a) Convertisseurs d'images (40, 41). — Cette solution fut adoptée à peu près simultanément en 1936 par Schaffernicht (43), Zworykin (46), Von Ardenne (47), Costerier et Tèves (44), Lallemand (49); mais dès 1934 Holst, de Boer, Tèves et Veenemans (42) avaient réalisé un système sans focalisation où l'anode était à une très faible distance de la photo-cathode. Aussi le diamètre du faisceau d'électrons issus d'un point de celle-ci restait assez faible pour former une image acceptable sur un écran fluorescent. Tous ces auteurs utilisent des surfaces photo-électriques complexes, mais sauf Lallemand leur but est d'obtenir une image visible sur écran fluorescent d'un objet éclairé en infra-rouge. Les tensions utilisées pour l'accélération sont de l'ordre de 5 KV. Tous leurs systèmes ne diffèrent que par le moyen d'obtenir la focalisation. b) Télescope électronique proprement dit (49, 50). — Lallemand, au contraire, est le seul qui ait cherché à appliquer ce procédé à la photographie astronomique. Son mérite est d'avoir pensé à utiliser directement l'action photographique des électrons, ce qui conduit à un bien meilleur rendement que la photographie de l'écran fluorescent, car dans ce cas on ne recueillerait la lumière émise par fluorescence que dans un très petit angle solide. Il a eu en outre le mérite de montrer
le diamètre du faisceau d'électrons issus d'un point de celle-ci restait assez faible pour former une image acceptable sur un écran fluorescent. Tous ces auteurs utilisent des surfaces photo-électriques complexes, mais sauf Lallemand leur but est d'obtenir une image visible sur écran fluorescent d'un objet éclairé en infra-rouge. Les tensions utilisées pour l'accélération sont de l'ordre de 5 KV. Tous leurs systèmes ne diffèrent que par le moyen d'obtenir la focalisation. b) Télescope électronique proprement dit (49, 50). — Lallemand, au contraire, est le seul qui ait cherché à appliquer ce procédé à la photographie astronomique. Son mérite est d'avoir pensé à utiliser directement l'action photographique des électrons, ce qui conduit à un bien meilleur rendement que la photographie de l'écran fluorescent, car dans ce cas on ne recueillerait la lumière émise par fluorescence que dans un très petit angle solide. Il a eu en outre le mérite de montrer que l'on pouvait appliquer des tensions très élevées (40 KV et plus) aux couches complexes où le métal alcalin est absorbé sans risquer de provoquer la décharge. Ceci permet d'utiliser des électrons plus rapides dont l'action photographique est plus notable. 3. Accroissement du nombre d'électrons par formation d'images intermédiaires sur des surfaces à grande émission secondaire. — Ce sont Costerier et Tèves (45) qui, les premiers, ont utilisé les multiplicateurs d'électrons dans leur convertisseur d'image. Le faisceau d'électrons issu de la photo-cathode est focalisé sur une surface à émission secondaire au moyen d'un champ magnétique produit par deux bobines dont les axes sont perpendiculaires (fig. 10). Les lignes de champ sont ainsi sensiblement des cercles, ce qui permet de placer la première surface à émission secondaire A dans un plan perpendiculaire à celui de la photo-cathode C. Les électrons issus de cette surface sont focalisés à nouveau sur une seconde surface identique P qui se trouve dans le même plan que la couche photoélectrique, et ceux qui sont issus de cette nouvelle surface sont focalisés à leur tour sur un écran fluorescent A' qui retrouve dans le même plan que la première. Toute la difficulté réside dans le fait qu'il
des surfaces à grande émission secondaire. — Ce sont Costerier et Tèves (45) qui, les premiers, ont utilisé les multiplicateurs d'électrons dans leur convertisseur d'image. Le faisceau d'électrons issu de la photo-cathode est focalisé sur une surface à émission secondaire au moyen d'un champ magnétique produit par deux bobines dont les axes sont perpendiculaires (fig. 10). Les lignes de champ sont ainsi sensiblement des cercles, ce qui permet de placer la première surface à émission secondaire A dans un plan perpendiculaire à celui de la photo-cathode C. Les électrons issus de cette surface sont focalisés à nouveau sur une seconde surface identique P qui se trouve dans le même plan que la couche photoélectrique, et ceux qui sont issus de cette nouvelle surface sont focalisés à leur tour sur un écran fluorescent A' qui retrouve dans le même plan que la première. Toute la difficulté réside dans le fait qu'il faut utiliser des lentilles d'assez grande ouverture de manière à recueillir le plus grand nombre possible d'électrons, et que l'aberration chromatique devient notable en raison des grandes différences de vitesses initiales des électrons secondaires. En outre on introduit avec chaque nouvelle surface multiplicatrice d'électrons, de nouvelles causes d'émissions parasites. 3° Réalisation : Le télescope Lallemand (fig. 12). 1. Photo-cathode (1, 2, 3). — a) Préparation d'une photo-cathode complexe au Césium. — Ces cathodes se préparent de la façon suivante : Sur une couche d'argent obtenue sur un disque de 8 cm de diamètre par les procédés d'argenture habituels, on provoque la formation d'une couche extrêmement mince d'oxyde Ag2O au moyen de l'effluve et dont on contrôle l'épaisseur par un procédé interférométrique. On distille ensuite sous vide un peu de césium très pur qui vient former de l'oxyde Cs2O à partir de Ag2O, libérant ainsi de très fines particules d'argent métallique qui se mêlent intimement à l'oxyde de césium. Il ne reste plus qu'à provoquer l'adsorption du césium à cette surface par un procédé spécial. Il doit être en quantité juste suffisante pour être adsorbé en totalité. L'oxyde de césium étant isolant, le rôle des particules d'argent est de permettre aux
Réalisation : Le télescope Lallemand (fig. 12). 1. Photo-cathode (1, 2, 3). — a) Préparation d'une photo-cathode complexe au Césium. — Ces cathodes se préparent de la façon suivante : Sur une couche d'argent obtenue sur un disque de 8 cm de diamètre par les procédés d'argenture habituels, on provoque la formation d'une couche extrêmement mince d'oxyde Ag2O au moyen de l'effluve et dont on contrôle l'épaisseur par un procédé interférométrique. On distille ensuite sous vide un peu de césium très pur qui vient former de l'oxyde Cs2O à partir de Ag2O, libérant ainsi de très fines particules d'argent métallique qui se mêlent intimement à l'oxyde de césium. Il ne reste plus qu'à provoquer l'adsorption du césium à cette surface par un procédé spécial. Il doit être en quantité juste suffisante pour être adsorbé en totalité. L'oxyde de césium étant isolant, le rôle des particules d'argent est de permettre aux atomes superficiels de césium de se décharger. En effet, sans elles, ils resteraient ionisés, en raison de la perte de leur électron externe par effet photoélectrique. Le seuil d'une telle couche est situé vers 12 000 A (fig. 11). b) Photo-cathodes diverses. — Lallemand essaya d'utiliser les électrons émis du côté opposé à celui qui est frappé par la lumière, ce qui simplifierait considérablement l'optique. Mais le rendement est considérablement diminué, car la couche doit être si mince qu'elle est traversée par une importante partie du flux lumineux. En utilisant les électrons émis vers l'avant, le rendement, quoique bien meilleur, ne dépasse guère 1 %. Cependant il n'est pas impossible qu'en utilisant d'autres couches complexes, un meilleur rendement puisse être obtenu. Ainsi A. Sommer a obtenu de très bons résultats avec une couche constituée par un alliage de césium et d'antimoine répondant à la formule SbCs3. De même, Fleischer avait obtenu des rendements élevés avec une couche à l'or et potassium. Mais leurs mesures n'ont pas été faites dans les conditions d'emploi du télescope électronique et il reste à voir ce qu'elles donneraient dans ce cas. Si le métal alcalin est distillé en trop grande quantité, il risque de ne
côté opposé à celui qui est frappé par la lumière, ce qui simplifierait considérablement l'optique. Mais le rendement est considérablement diminué, car la couche doit être si mince qu'elle est traversée par une importante partie du flux lumineux. En utilisant les électrons émis vers l'avant, le rendement, quoique bien meilleur, ne dépasse guère 1 %. Cependant il n'est pas impossible qu'en utilisant d'autres couches complexes, un meilleur rendement puisse être obtenu. Ainsi A. Sommer a obtenu de très bons résultats avec une couche constituée par un alliage de césium et d'antimoine répondant à la formule SbCs3. De même, Fleischer avait obtenu des rendements élevés avec une couche à l'or et potassium. Mais leurs mesures n'ont pas été faites dans les conditions d'emploi du télescope électronique et il reste à voir ce qu'elles donneraient dans ce cas. Si le métal alcalin est distillé en trop grande quantité, il risque de ne pas s'adsorber en totalité ou de s'adsorber directement sur les autres argentures de l'instrument, ce qui diminue suffisamment le travail d'extraction pour provoquer une émission de champ sensible dès 50 KV et donnerait lieu à des effets parasites très gênants. Pour accélérer les électrons et afin de les recueillir dans le plus grand angle possible, Lallemand applique les tensions entre deux argentures A et A'. L'image est obtenue au moyen d'une lentille magnétique M, bobine plate, sans blindage, ceci dans le cas où les photo-électrons forment en quelque sorte lentille à immersion. Cette lentille ne suffit pas pour l'obtention d'image, aussi est-il nécessaire d'avoir recours à une lentille magnétique M auxiliaire pour achever la mise au point. Ceci dans le cas où ce sont les photo-électrons arrières qui sont utilisés, ou encore dans le cas où l'on utilise les photo-électrons émis à l'avant de la cathode, l'image lumineuse étant formée au moyen de faisceaux très inclinés sur l'axe ; mais alors cette image lumineuse est très mauvaise. C'est cependant cette deuxième solution qu'il a adoptée, car il ne recherchait pas la qualité des images (que l'on sait pouvoir être rendue aussi parfaite en optique électronique qu'en photo-optique), mais seulement la
le plus grand angle possible, Lallemand applique les tensions entre deux argentures A et A'. L'image est obtenue au moyen d'une lentille magnétique M, bobine plate, sans blindage, ceci dans le cas où les photo-électrons forment en quelque sorte lentille à immersion. Cette lentille ne suffit pas pour l'obtention d'image, aussi est-il nécessaire d'avoir recours à une lentille magnétique M auxiliaire pour achever la mise au point. Ceci dans le cas où ce sont les photo-électrons arrières qui sont utilisés, ou encore dans le cas où l'on utilise les photo-électrons émis à l'avant de la cathode, l'image lumineuse étant formée au moyen de faisceaux très inclinés sur l'axe ; mais alors cette image lumineuse est très mauvaise. C'est cependant cette deuxième solution qu'il a adoptée, car il ne recherchait pas la qualité des images (que l'on sait pouvoir être rendue aussi parfaite en optique électronique qu'en photo-optique), mais seulement la comparaison des effets photographiques. Dans son télescope, lors de ses premières expériences, la plaque P était située à 35 mm de la photocathode et la lentille magnétique parcourait un courant de 0,5 ampère avait 10 cm de diamètre pour une tension de 6.000 V appliquée à la lentille électrostatique, lors des premières expériences. Plus tard il porta cette tension jusqu'à 45.000 V ce qui nécessitait un courant de plusieurs ampères dans la lentille magnétique. Si l'on utilise les électrons émis vers l'avant de la photocathode, il est nécessaire d'utiliser une seconde lentille magnétique placée derrière celle-ci afin d'obtenir un champ courbe permettant de focaliser les électrons dans un plan dont la normale soit inclinée par rapport au faisceau lumineux. Au lieu de plaques, Lallemand utilise plutôt de petits disques de film de 25 mm de diamètre, découpés à l'emporte-pièce, que l'on dispose sur une sorte de petit plateau qui peut en recevoir plusieurs. La substitution de ces disques les uns aux autres est obtenue sous vide au moyen d'un ressort à échappement commandé de l'extérieur par un électro-aimant E. La face extérieure de ce volet est recouverte d'un écran fluorescent F qui permet l'examen de l'image et la mise au
des premières expériences. Plus tard il porta cette tension jusqu'à 45.000 V ce qui nécessitait un courant de plusieurs ampères dans la lentille magnétique. Si l'on utilise les électrons émis vers l'avant de la photocathode, il est nécessaire d'utiliser une seconde lentille magnétique placée derrière celle-ci afin d'obtenir un champ courbe permettant de focaliser les électrons dans un plan dont la normale soit inclinée par rapport au faisceau lumineux. Au lieu de plaques, Lallemand utilise plutôt de petits disques de film de 25 mm de diamètre, découpés à l'emporte-pièce, que l'on dispose sur une sorte de petit plateau qui peut en recevoir plusieurs. La substitution de ces disques les uns aux autres est obtenue sous vide au moyen d'un ressort à échappement commandé de l'extérieur par un électro-aimant E. La face extérieure de ce volet est recouverte d'un écran fluorescent F qui permet l'examen de l'image et la mise au point avant la prise de vue. Malheureusement cet écran ne peut être ainsi dans le plan même de la surface sensible et il en résulte une erreur de mise au point. Pour la photographie électronique sous vide, il existe d'ailleurs des types de chambres plus perfectionnés. Les plaques sont portées par un grand disque qui comporte en outre une fenêtre avec écran fluorescent situé cette fois-ci rigoureusement dans le même plan que les plaques. Ce disque est manœuvré de l'extérieur par un rodage conique qui permet ainsi la substitution des plaques et l'examen sur écran fluorescent au travers d'une fenêtre pratiquée dans la partie arrière de la chambre. La chambre est entièrement métallique et se raccorde au corps de l'appareil par un joint en caoutchouc. La fenêtre elle-même est fermée par une glace épaisse également au moyen d'un joint. Dans les microscopes électroniques il existe aussi des magasins de 24 plaques analogues aux magasins ordinaires, mais parfaitement hermétiques et commandés par rodages coniques, ou encore des écluses permettant l'introduction et la sortie des plaques sans introduire d'air dans l'appareil. Les surfaces sensibles émettent sous vide beaucoup de vapeur d'eau et autres gaz, ce qui nécessite un pompage continuel, d'ailleurs nécessaire