Brevet FR2030280A1 — publié le 19701113

La présente invention concerne un laser à gaz à amorçage automatique qui présente» en service, une décharge en courant continu» de préférence mise à la terre* La tension d'amorçage d'une décharge dans un gaz peut» selon la 5 nature et la pression du gaz, être sensiblement plus élevée que la tension de fonctionnement* Par exemple dans les tubes capillaires pour lasers à gaz He-Ne la tension d'amorçage peut atteindre 4 à 5 fois la valeur de la tension de fonctionnement. Dans de tels cas, il ne serait pas du tout économique de régler la tension de. sortie de l'appareil d'alimentation par le réseau à cette 10 valeur élevée et d'en faire chuter une partie au moyen de résistances additionnelles» Pour les lasers à gaz, qui fonctionnent en décharge à courant continu, on produit généralement une impulsion d'amorçage à l'aide d'une bobine d'amorçage particulière ; cette impulsion produit l'amorçage par l'intermédi-15 aire d'un fil d'amorçage enroulé autour des capillaires de sorte que la tension de sortie de l'appareil d'alimentation par le réseau délivrant la tension de fonctionnement de la décharge à courant continu n*a besoin que d'être très peu supérieure à la tension de fonctionnement. La faible surélévation de tension de l'appareil d'alimentation par rapport à la tension de 20 fonctionnement est due aux résistances additionnelles indispensables* Lorsque l'appareil est en plusieurs parties séparées, lorsqu'il est sale ou lorsque le laser à gaz fonctionne en atmosphère humide, 1*impulsion d'amorçage peut facilement jaillir entre le fil d'amorçage et la masse, ce qui rend donc impossible l'amorçage de la décharge dans le gaz* Indépendamment de 25 ces difficultés, un tel dispositif a besoin, uniquement par l'amorçage de la décharge, par exemple d'un fil d'amorçage, d'une bobine d'amorçage et d'un conducteur, pour évacuer la surtension, tous ces éléments n'ayant plus aucune fonction lorsque le laser à gaz fonctionne* L'invention a pour but de créer un laser à gaz à amorçage automati-30 que qui s'amorce spontanément quand on le met sous tension et passe ensuite aussitôt au régime de fonctionnement* Le tube à décharge du type mentionné est, à cet effet, suivant l'invention, essentiellement caractérisé par le fait que l'on prévoit un circuit multiplicateur de tension produisant une tension d'amorçage élevée, dont l'extrémité haute tension est reliée, par l'intermédiaire 35 d'une résistance élevée, à une électrode limitant l'espace de la décharge, et qui, par l'intermédiaire d'une résistance faible, est reliée à un deuxième point du circuit multiplicateur (prise de tension de fonctionnement) qui» en régime de fonctionnement, se trouve à une tension voisine de la tension de fonctionnement de la décharge de sorte que la haute tension est isolée de la ten-40 sion de fonctionnement* 70 02949 2 2030280 Pour séparer la tension d'amorçage de la tension de fonctionnement* on utilise» de préférence, une diode branchée en série avec une résistance située dans le circuit de la prise de tension de fonctionnement* Cette diode, qui n'oppose aucun obstacle à la tension de fonctionnement » à l'exception de 5 sa très faible résistance dans le sens passant - bloque par l'intermédiaire des deux résistances dans le sens de la prise haute tension à la prise de tension de fonctionnement, de sorte qu'on obtient, d'une manière simple, un découplage des deux prises* Par résistance élevée» il faut comprendre, dans l'esprit de 1'inven-10 tien, une résistance qui est beaucoup plus grande que la résistance de l*espace de décharge une fois amorcée, alors que la résistance faible est beaucoup plus petite que la résistance élevée et est en particulier de l'ordre de grandeur de la résistance de l'espace de décharge* Le circuit multiplicateur de tension réalisé d'une manière simple 15 en montage doubleur de tension de Greinacher, est relié à l'enroulement secondaire d'un transformateur dont l'enroulement primaire est branché à une source de tension alternative* A l'aide de l'exemple de réalisation représenté schématiqueaent sur la figure, on peut donner de plus amples explications de l'invention ainsi que 20 d'autres de ses caractéristiques. Dans le cas présent, un tube à déchargé 1 rempli de gaz, obturé avec des fenêtres de Brewster 2,3 contient deux électrode* 4 et 5, dont la première est mise à la terre. Le tube à décharge est disposé d'une manière connue, entre deux réflecteurs, par exemple des miroirs 6 et 7* L'électrode 25 haute tension 5 est branchée, par l'intermédiaire d'une résistance R1, de 100 M îî par exemple, à l'extrémité Saute tension d'un montage doubleur de tension de Greinacher comportant six condensateurs C1 à C6 et six diodes D1 à D6* En même temps cette électrode est branchée, par l'intermédiaire d'une résistance R2, de 50 K n par exemple, et d'une çliode D7, à un point du montage doubleur 30 de tension, qui, en régime de fonctionnement se trouve à une tension qui (suivant la chut* de tension à la résistance amont R2) est un peu plus grande que la tension de fonctionnement. Le montage doubleur de tension est relié à l'enroulaient secondaire 10 d'un transformateur, dont l'enroulement primaire 11 est branché aux pôles 12 et 13 d'une source de tension alternative. 35 Quant on branche la tension alternative à l'aide du commutateur'S, la résistance de l'espace de décharge est tout d'abord presque infiniment grande de sorte que la haute tension peut s'établir complètement à l'extrémité du montage doubleur de tension* Dès que cette haute tension atteint la valeur de la tension d'amorçage, l'espace de décharge s'amorce et sa résistance s'abaisse à une valeur qui est sensiblement inférieure à la valeur de la 70 02949 3 2030280 résistance R1. La haute tension à l'extrémité du montage doubleur de tension, qui s'effondre à l'amorçage, ne peut plus se rétablir puisque par suite de la résistance finie de l'espace de décharge» des courants passent, de sorte que la branche D7, R2 court—circuite pratiquement la partie du montage doubleur de 5 tension situé après la prise de tension de fonctionnement et comprenant la résistance R1• Le montage doubleur de tension ne fournit plus maintenant que la tension produite à la prise de tension de fonctionnement 15, les éléments dudit montage situés en amont de cette prise et la résistance R2 ayant des valeurs telles que, pour une tension alternative donnée, la chute de ten-10 sion produite dans l'espace de décharge correspond à la tension de fonctionnement* L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté* 11 n'est, par exemple, pas indispensable de prévoir précisément une diode pour séparer la tension de l'extrémité 16 du montage doubleur de tension de la prise de tension de fonctionnement 15* La fonction de cette diode pourrait aussi être assurée par un autre composant électrique ayant, un état de conduction différent dans les deux directions* De plus le montage doubleur de tension peut ôtro constitué d'uns autre manière et eemporter plus eu moins d'étages selon la tension qui est nécessaire* 70 02949 4 203C280 HEVEHDICATIOKS 1 •- Laser à gaz à amorçage automatique qui présente, en service, une décharge en courant continu» de préférence mise à la terre, caractérisé par le fait que l'on prévoit un circuit multiplicateur de tension D1, ...» D6, 5 C1, C6, produisant une tension d'amorçage élevée dont l'extrémité (16) haute tension est reliée, par l'intermédiaire d'une résistance élevée (R1), à une électrode (5) limitant l'espace de la décharge, et qui, par l'intermédiaire d'une résistance faible (R2), est reliée à un deuxième point (15) du circuit multiplicateur (prise de tension de fonctionnement) qui, en régime de 10 fonctionnement, se trouve à une tension voisine de la tension de fonctionne» ment de la décharge de sorte que la haute tension est isolée de la tension de fonctionnement. 2. - Laser à gaz conformé à la Revendication 1 » caractérisé par le fait qu'une diode (D2) est branchée en série avec la résistance (R2) placée 15 dans le circuit de la prise de tension de fonctionnement (15). 3. — Laser à gaz conforme à l'une ou l'autre des revendications. 1 et 2. caractérisé par le fait que le circuit multiplicateur de tension est relié à l'enroulement secondaire (10) d'un transformateur dont l'enroulement primaire (9) est branché, par l'intermédiaire d'un commutateur (S), à une source 20 de tension alternative (12, 13).