COOLIDGE WILLIAM DAVID (1873-1975)

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Physicien et chimiste américain, né à Hudson (Massachusetts) et mort à Schenectady (État de New York). Descendant d'une famille rurale, le physicien américain William David Coolidge poursuit ses études au célèbre Massachusetts Institute of Technology (M.I.T.) où il obtint le diplôme d'ingénieur électricien en 1896. Très attiré par la physique des rayons X, récemment découverts par Röentgen (1895), il construisit chez lui tout un important équipement de production de ces rayons.

Parti pour l'Europe, il prépara une thèse de doctorat de physique qu'il soutint avec succès à l'université de Leipzig en 1899. De retour au M.I.T. et sous l'influence de A. A. Noyes et W. R. Whitney, il se dirigea vers la chimie physique et entra au laboratoire de recherche de la General Electric que Whitney avait fondé cinq ans auparavant (1900). Il y passa la majeure partie de sa vie : en 1932, il devint directeur de recherche de ce laboratoire et, un peu plus tard, vice-président de la compagnie. Il abandonna ce dernier poste en 1944, restant néanmoins le conseiller scientifique de celle-ci jusqu'à 1961.

Engagé dans la recherche appliquée, Coolidge est devenu un expérimentateur très compétent dans le domaine de la métallurgie en inventant des méthodes nouvelles de traitement des métaux, plus spécialement du tungstène, lequel se prête mal aux utilisations pratiques à cause de sa dureté. Ainsi parvint-il à fabriquer des fils de tungstène qui ont provoqué une véritable révolution dans l'industrie des filaments pour lampes à incandescence (ampoules d'éclairage). C'est aussi par sa préparation du tungstène ductile et du molybdène que, grâce aux travaux de I. Langmuir et de A. A. Hull, il a lancé la fabrication des tubes électroniques. Langmuir ayant en effet découvert que le tungstène thorié est un excellent émetteur d'électrons, Coolidge inventa alors le célèbre tube à rayons X qui porte son nom. Le premier tube de ce genre fut fabriqué en 1913 et breveté en 1917 ; il comportait un filament de tungstène (de diamètre ~ 0,000 1 mm de mercure) enfermé dans un tube à vide poussé et chauffé par une petite batterie. Le grand avantage de ce tube par rapport au tube à gaz en usage à l'époque consiste en ce qu'il permet de contrôler le courant électronique indépendamment du voltage et d'ajuster la température du filament au moyen du courant de chauffage. Les premiers tubes de Coolidge fonctionnaient sous une tension de quelques dizaines de kilovolts, mais, en 1943, Coolidge présenta un tube pouvant supporter un million de volts.

Parallèlement aux soins qu'il apporta à l'augmentation de la tension, Coolidge se préoccupa de perfectionner les sources d'électrons, condition indispensable pour un bon fonctionnement des tubes, c'est-à-dire pour la qualité du faisceau des rayons X produit.

Les contributions de Coolidge en matière de construction des tubes à rayons X lui ont valu, en 1914, la médaille Rumford, ainsi que de nombreuses autres distinctions aux États-Unis et à l'étranger.

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Georges KAYAS, « COOLIDGE WILLIAM DAVID - (1873-1975) », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 01 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/william-david-coolidge/