Ce laser à azote à décharge longitudinal
se compose d'un circuit à transfert de charge présentant la meilleure
topologie grâce au passage du tube de décharge à travers les 2
condensateurs de titanate de barium ce qui permet d'avoir l'inductivité
la plus faible possible avec ce type de montage. La
décharge principal à lieu après une décharge de reptation par couplage
capacitif entre le conducteur extérieur en cuivre déposé sur le
capillaire en verre ce qui permet une pré-ionisation du canal de
décharge. Durant la charge les condensateurs C1 etC2 sont chargés à
18kV puis lors de la décharge l'éclateur SP1 renverse la polarité de C2
qui se trouve alors en série avec C1 donc la tension est doublé et se
décharge alors dans le tube capillaire.
1. L'alimentation HT DC charge au potentiel +U, les condensateurs C1 et C2 , C1 à la masse et C2 à la masse à travers R2 (environ 500 Ohms à 2 kOhms) le potentiel à ce moment sur Co est de 0 volt. 2. Le spark gap SG décharge le condensateur C2 donc les polarités durant le 1er cycle sont inversé le coté + devient - donc la tention aux bornes de C1 et C2 devient C1+C2 soit 2U ( en réalité pas tous à fait perte résistive et inductive et capacitive) 3. La tension 2U apparait sur les électrodes Q1 et P1. En face se trouvent les électrodes Q0 et P0 relier au condensateur Co Le condensateur Co est déchargé donc il va y avoir une étincelle entre Q1 et Qo et une autre étincelle entre P1 et Po qui va transféré la charge C2+C1 sur Co. 4. Ces 2 étincelles vont émettre de la lumière ultraviolette qui va pré-ionisé le gaz à l'intérieur du capillaire permettant d'obtenir une décharge homogène durant la décharge de pompage. 5. Puis le condensateur Co étant chargé à 2U va se décharger entre les électrodes Qo et Po ce qui va pompé l'azote pour obtenir une inversion de population qui après donnera l'effet laser dans le résonateur. La topologie pour le condensateur Co est très importante pour avoir une décharge la plus rapide que possible. 6. Il faut un résonateur car le gain n'est pas assez grand si l'on veut obtenir une émission laser puissante surtout avec un tube de 15 cm de long . Un miroir HR et un OC de 30% sont idéal mais ça fonctionne déjà avec un OC de 8% (une simple lame de quartz)
OPTIMALISATION DU CIRCUIT ET DU LASER 1. Faire le circuit
de décharge le plus petit et compact que possible 2. Faire un montage
coaxial de tous les élements ( condensateurs, éclateur,tube de décharge) 3.
Utilisé un diélectrique ayant un permitivité la plus élevée que possible
(BaTiO3) 4. Pressurisé l'éclateur pour diminuer son inductance 5. Opté
pour un bon diamètre du tube de décharge pour avoir un excitation maximum 6.
Faire un système de préionisation (pas indispensable augmente de 30% l'énergie
de sortie) 7. Ajusté au mieux le miroir arrière ! 8. Optimiser la
pression de travail sachant que plus la pression est élevée plus l'énergie de
sortie est grande !
