Qui a inventé le tube à choc?
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Le Français Paul Vieille utilisa dès 1899 un tel tube (avec une pompe) dans l'étude quantitative des effets des explosifs. Mais le nom de tube à choc n'a été utilisé pour désigner ce dispositif qu’à partir des années 1940, lorsque les progrès de l'aérodynamique provoqués par le développement de la propulsion à réaction suscitèrent un regain d'intérêt pour lui. On l'utilisa de plus en plus pour l'étude des écoulements de gaz rapides autour des fuselages et à l'intérieur des turbines et pour préciser le couplages physico-chimiques actifs dans les combustions en phase gazeuse. En 1966, Duff et Blackwell décrivirent un type de tube à choc utilisant des explosifs brisants, et faits avec des matériaux courants : leur diamètre variait de à et leur longueur de à . Ces tubes produisaient des ondes de choc avec un pic de pression dynamique compris entre et et une durée de propagation de quelques microsecondes à plusieurs millisecondes.
Tube à choc
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Dès 1966 le physicien Jean-Pierre Petit mit en œuvre une première méthode. Elle fut testée avec succès dans un générateur MHD impulsionnel alimenté par un générateur de gaz chaud, à onde de choc (soufflerie à onde de choc appelée, plus communément tube à choc, « shock tube »). Le tube à choc crée une rafale de gaz à très haute température (couramment pour une rafale de gaz rare, comme l’argon, la pression étant de l’ordre de l’atmosphère et la vitesse de ). Ces rafales sont de courte durée (50 microsecondes) mais cependant suffisamment longues pour que les tests effectués puissent être considérés comme significatifs, vis-à-vis des phénomènes étudiés. Dans ces conditions expérimentales, l’instabilité se développe très rapidement, en quelques microsecondes. Jean-Pierre Petit a été un de ceux qui ont contribué à mieux cerner les conditions de développement de l’instabilité électrothermique. Pour des conditions gazodynamiques données, on peut calculer la valeur critique du paramètre de Hall au-delà de laquelle l’instabilité se développera. Quand le plasma est dit « coulombien » (Coulomb dominated plasma), c'est-à-dire lorsque la fréquence de collision électron-gaz est dominée par celles des collisions électron-ions, cette valeur critique est voisine de 2. Dans les expériences menées par Jean-Pierre Petit, compte tenu de la valeur du champ magnétique, de 2 tesla, le plasma en entrée de tuyère était "a priori" très instable (la valeur du paramètre de Hall était largement supérieure à sa valeur critique). Mais, comme il l’avait conjecturé, il s’avéra que la vitesse de développement de l’ionisation pouvait être suffisamment rapide pour que le plasma, passant en régime coulombien, voie sa fréquence de collision électron-gaz croître très vite, et par delà la valeur locale du paramètre de Hall descendre en dessous de la valeur critique. La croissance de cette fréquence de collision est liée aux fortes valeurs des sections efficaces de collision électron ion, qui sont de trois à quatre ordres de grandeur supérieures à celles liées aux collisions entre électrons et espèces neutres. Ainsi put-on réussir à faire fonctionner, en 1966, à l’Institut de Mécanique des Fluides de Marseille, un générateur MHD bitempérature, stable, avec un plasma homogène dans la tuyère MHD. Les premiers essais donnèrent une température électronique de pour une température de gaz de , avec une puissance électrique de .  Jean-Pierre Petit démontra immédiatement l’authenticité de cet état hors d’équilibre en adjoignant au gaz d’essai 2 % de gaz carbonique. La section efficace de collision, liée au phénomène d’excitation de ces molécules par les électrons étant élevée, ce phénomène absorbait très efficacement tout excès d’énergie détenu par le gaz d’électrons, ramenant la température de celui-ci à une voisine proche de celle du gaz. Ainsi cette situation hors d’équilibre se trouvait-elle annihilée par ces collisions entre électrons et CO.
Générateur MHD
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Un tube de Crookes est un des premiers tubes à décharge électriques expérimentaux, inventé par le physicien britannique William Crookes et autres entre les années 1869 et 1875 durant lesquelles les rayons cathodiques ont été découverts
Tube de Crookes
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Henry Round, qui dirige le département « tubes thermoïoniques » de Marconi, invente un tube amplificateur à trois broches (ou triode) au moment même où l'Américain Lee De Forest brevète l'Audion aux États-Unis. Comme Meissner et Armstrong, il comprend tout l'intérêt de la contre-réaction dans les circuits à tubes électroniques, et construit les premiers émetteurs radio à modulation d'amplitude. Il brevète la cathode à incandescence induite, encore d'usage courant dans les tubes électroniques contemporains. Au cours de ses ultimes expériences sur les détecteurs à contact ponctuel, il électrise une multitude de matériaux et découvre que certains d'entre eux émettent alors de la lumière. Round publie cette découverte en 1907 dans la revue "Electrical World".
Henry Round
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Historiquement, le premier tube à rayons X fut inventé par sir William Crookes. Il s'agissait à l'origine de provoquer une fluorescence lumineuse de minéraux. Le tube de Crookes est encore appelé tube à décharge, tube à gaz ou tube à cathode froide.
Tube à rayons X
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Le développement de ces tubes à choc a débouché depuis sur la conception de « tunnels à choc », dotés d'une tuyère et d'une enceinte d'expansion. La température élevée résultant d'un écoulement supersonique peut servir à simuler la rentrée atmosphérique d'un vaisseau spatial ou d'un engin supersonique, là encore pour une courte durée.
Tube à choc
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Le (dispositif de jeu à tube cathodique) est un jeu électronique interactif inventé en 1947 par les physiciens Thomas T. Goldsmith Jr. et Estle Ray Mann. Il simule un tir d'artillerie contre des cibles dessinées sur un film plastique posé sur l'écran d'un oscilloscope. Par l'intermédiaire de boutons et d'interrupteurs, le joueur influe sur la trajectoire du tir, qui se courbe sur sa fin grâce au tube cathodique. Les deux inventeurs construisent le avec du matériel électronique analogique en s’inspirant du fonctionnement des radars sur lesquels Goldsmith a travaillé pendant la Seconde Guerre mondiale. Ils le brevètent en 1948, ce qui en fait le premier brevet déposé pour un jeu électronique. Seul un prototype est cependant fabriqué, et celui-ci n’est pas médiatisé, ce qui explique l’absence d'impact de l'invention sur l'industrie vidéoludique. Les spécialistes le considèrent comme le plus ancien jeu électronique connu et comme le premier à proposer des graphismes avec un affichage électronique. À ce titre, il est considéré comme un précurseur dans la genèse et l'histoire du jeu vidéo. Il est cependant purement analogique et ne fonctionne pas sur un ordinateur, ce qui l’exclut de la plupart des définitions d’un jeu vidéo.
Cathode-ray tube amusement device
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Continuant ses recherches et à développer ses activités, il invente le tube (ou « niveau photophore » breveté en 1883, la marque en 1894) pour machines à vapeur. Avant cette découverte, on utilisait pour vérifier le niveau de l'eau d'une chaudière de machine à vapeur, un simple tube en verre transparent. Si le niveau de l'eau était au-dessus de la partie supérieure du tube ou en dessous de sa partie inférieure, il était très difficile de le remarquer et des accidents graves pouvaient en résulter. Auguste Martin imagina un tube sur lequel un mince filet rouge était encadré de deux bandes blanches. Lorsqu'il n'y avait pas d'eau dans le tube, le filet rouge par suite d'un phénomène de réfraction devenait cinq fois plus large et rendait l'observation facile et sans danger d'erreur.
Auguste Martin (industriel)
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Le est inventé par les physiciens Thomas T. Goldsmith Jr. et Estle Ray Mann. Le duo travaille à l’époque comme concepteurs de télévision pour , spécialisé dans le développement de tubes cathodiques qui utilisent des signaux de sortie électroniques pour projeter un signal sur un écran de télévision. Goldsmith, qui reçoit son "" de l'université Cornell en 1936 grâce à la fabrication d'un oscilloscope lors de sa recherche doctorale, est également directeur de la recherche chez DuMont dans le New Jersey. Les deux inventeurs s'inspirent du système d’affichage de radars sur lesquels Goldsmith a travaillé pendant la Seconde Guerre mondiale. Ils déposent une demande de brevet sur leur dispositif le et l’obtiennent le , ce qui en fait le premier brevet déposé pour un jeu électronique. Celui-ci n’a cependant jamais été exploité par ses inventeurs ou par et seul un prototype a été fabriqué. Le brevet étant déposé en , le dispositif est probablement conçu à partir de 1946.
Cathode-ray tube amusement device
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Dans une montre, le système antichoc protège les pivots du balancier, extrêmement fragile par leur finesse. Un horloger du Locle nommée Abraham Louis Breguet avait inventé, en 1790, un système résistant au chocs, pour protéger le balancier des montres mécaniques. Donnant aux pivots du balancier la forme d’un cône, l'ingénieur suisse Fritz Marti découvre comment les maintenir en place par une petite coupelle de forme correspondante, montée sur une lame de ressort. Débutant ses recherches sur ces amortisseurs de chocs auprès de la firme "Élection", il réinvente en 1928 le système d’absorption à pierres de balancier mobiles et en dépose le brevet suisse en .
Portescap