Pour cette expérience, et avec l’aide du bureau d’étude du SERAS (CNRS), j’utilise une enceinte à vide de cinquante litres. L’enceinte est faite en plexiglas pour filtrer correctement l’ultraviolet. Le socle est en aluminium. On peut aussi utiliser du cuivre, plus cher et moins pratique. Il faut un métal non ferromagnétique.
A l’intérieur, je dispose d’une buse électrique montée sur une roue, que je peux incliner et déplacer sur une potence. Les sphères sont montées sur des socles qui, comme des pieds de parasol, peuvent monter et descendre. Potence et pieds sont en plexi, et j’utilise des vis en laiton. On peut aussi utiliser du nylon, du téflon, de l’ABS plastique ou tout autre matériau non conducteur.

Les sphères sont creuses. J’ai fait fabriquer deux sphères de diamètre cinq et dix centimètres. Elles sont faites de deux demi-sphères qui se vissent l’une sur l’autre (on peut aussi utiliser des emboitements. L’important est que la jonction entre les demi-sphères soit lisse).

L’ensemble a été fabriqué par la société Technicoplas (16 rue Fernand Pelloutier, 38130 Échirolles. Téléphone : 04.76.09.33.70. Fax : 04.76.09.07.02), qui m’a fait, vite et pas cher, un excellent travail.

J’utilise une alimentation électrique Leybold 10 kV didactic GMBH, P = 30 A. Il faut une tension continue au moins égale à 300 V, mais pas besoin d’avoir 10 keV (une trop grande tension crée même des problèmes). Il faut une faible intensité, de l’ordre du mA. Pouvoir régler la tension n’est pas super intéressant, on voit peu de changement lorsqu’on la fait varier à partir du moment où elle est assez élevée (300 V environ). C’est pareil avec l’intensité, trop élevée, elle conduit à des pb de décharge et d’ionisation trop grande.
La pompe que j’utilise est une pompe à palette alcatel de type 2020 A. C’est une pompe à huile, primaire. On en trouve d’équivalentes dans tous les lycées de France.
J’ai commandé des aimants de terre rare chez radiospare de code 179-5951. Il en faut au moins 4. Ils sont donnés pour 11 000 G, mais ils en font la moitié.

Mon capteur de pression vient de Leybold vacuum france. C’est un PIRANI TTR 91, bride en DN 16 KF. J’ai acheté avec l’afficheur numérique Display-one et un cable de raccord type A. On n’a pas besoin d’un capteur pour que la manip fonctionne, mais c’est beaucoup plus agréable d’avoir l’information sur la pression.

La manip tient sur une petite table roulante que j’ai récupérée. Il faut environ un mètre carré.

Le coût de cette expérience s’élève à environ 6000 € qui se déclinent selon :
Cloche à vide : 1500 €
Pompe à vide : 1500 €
Alimentation : 1400 €
Manomètre : 600 €
Aimants permanents : 120 €
Sphères métalliques : 400 €
Potence : 300 €
Câblerie : 100 €

Mis à jour le 17 septembre 2021