Deux électrodes en laiton embouties au profil de CHANG servent d'électrodes de décharge principales. La caractéristique principale de ce laser est la préionisation du type à étincelles de reptation de surface ! Le laser comporte 14 unités de pré-ionisation sur les 2 cotés des électrodes de décharge principales. Chaque
unité se compose d'un condensateur de titanate de baryum de 180pF /
40kV dont l'un des cotés est fixé sur l'électrode de décharge en laiton. Sur
l'autre coté du condensateur de trouve un électrode de décharge et un
demi disque d'alumine de 2mm d'épaisseur et une deuxième électrode de décharge reliée sur la deuxième électrodes de décharge.
Ce
type de pré-ionisation dite à "reptation de surface" présente
l'avantage majeur de diminuer l'érosion des électrodes de
pré-ionisations ce qui diminue l'usure donc augmente la durée de vie de
celles-ci. L'autre avantage est une diminution de pollution du gaz d'un
facteur 10-20 !
La pré-ionisation produit 107 à 109 électrons/cm3 ce qui permet d'obtenir une décharge homogène dans un grand volume sans apparition d'arc terminant le pompage du gaz actif.
Ce qui est important dans le système de préionisation c'est le "timing" de 10ns qui doit impérativement intervenir avant la décharge principale.
La pré-ionisation dépend d'une dizaines de paramètres tel que: la pression du gaz,la composition du gaz, la vitesse de montée du courant, l'intensité de celui-ci, la disposition géométrique des électrodes, du nombre d'électrodes, du matériau utilisé pour les électrodes de décharge principales, de l'état de surface, de l'uniformité du champ électrique entres les électrodes de décharges principales, des impuretés organiques dans le gaz etc.....
Pour les électrodes de décharge principales, il faut une uniformité du champ électrique de dE/E« 10-3 soit une tolérance de 50 microns.
Le laiton est le meilleur matériau, surtout pour les lasers excimers utilisant le fluor, par contre il ne convient pas pour les halogénures de chlore.Le volume actif est de 23x23x500 mm3 soit 265 cm3 .
Caractéristiques techniques:
Gaz 1CO2; 1N2 ; 4He Ein = 430 J/l Eout = 20 J/l E/p = 10-20 V/torr.cm C/unité long = 2.5nF/cm I/surface.temps = 100A/cm2.µs C = 125nF U= 38 kV Energie de pompage = 90 Joules Durée de pompage 120 ns Energie de préionisation : 14 condensateurs de 180pF soit 2.5nF/40kV 2J
Réalisation d'un tube de PMMA de 200/190 mm et 700 mm de long servant d'enceinte pour le mélange gazeux et de support de miroirs. Ce tube permet une visualisation de l'homogénéité de la décharge pour optimiser les caractéristiques du circuit de décharge. Je vais tester différents types de cicuits comme le circuit à transfert de charge, la ligne de Blumlein et bien d'autres versions. Tous les circuits de décharges utiliserons des éclateurs pour des raisons de simplicité de courant pointe élevé et comme la fréquence de répétition sera limité à 2 pulses par secondes l'emploi d'un thyratron ne se justifie pas.
