Brevet FR2101140A1 — publié le 19720331

La présente Invention concerne le domaine des lasers à gaz moléculaire et en particulier un ensemble d'électrodes pour l'ex- citation transversale d'un laser à gaz moléculaire du type décrit antérieurement dans la demande de brevet canadien nO 017 844 dU 19 avril 1968 déposse par Jacques Beaulieu, intitulée "Procédé dt pompage". Ia figure 1 de la demande de brevet Canadien précitée représente un ensemble destiné à 'excitation transversale d'un laser à gaz moléculaire comportant une électrode allongée orientée dans le sens de la longueur dudit laser et plusieurs électrodes en forme de tige orientées perpendiculairement à ladite électrode allongée. Une résistance, dont l'extrémité libre est raccordée à une barre commune et à un générateur d'impulsions haute tension est associée à craque -lectroce-tige- Les résistances de la figure 1 de la demande de brevet canadien sus-mentionnée sont incorporées dans le circuit pour stabiliser les décharges par arcs qui se produisent entre les éiectrodes-tiges et les électrodes allongées. La présente invention concerne une variante dans laquelle les résistances séparées de la figure 1 de la demande précitée sont remplacées par une résistance répartie qui réalise la stabilisation nécessaire Se l'arc sans exiger un très grand nombre de résistances séparées. Selon l'invention, une électrode destinée à un ensemble d'excitation transversale d'un laser à gaz moléculaire comprend un élément à résistance répartie d'un côté duquel les décharges é- lectriques peuvent se produire, ledit côté ayant un gradient de potentiel non uniforme, de manière que les décharges se produisent en des points prédéterminés de gradient de potentiel maximal. Un tel élément à résistance répartie peut être solide ou liquide et on obtient certains avantages par l'emploi d'un liquide résistif pour la résistance répartie. On peut faire circuler un tel liqui- de résistif à travers un circuit échangeur de chaleur pour éliminer la chaleur engendre par absorption d'énergie dans le liquide résistif.Il convient de noter tu'on peut employer plusieurs électrodes à pointes semblables aux électrodes de la figure 1 de la demande de brevet précitée ou bien l'élément résistif peut être façonné de saunière à créer des zones où un jaillissement d'arcs peut se produire. Il importe que l'ensemble d'électrodes comporte plusieurs pointes séparées permettant le jaillissement d'un arc et, par conséquent, le gradient de potentiel de l'élément résistif en corrélation avec l'électrode opposée du système d'excitation ne doit pas être uniforme. D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris en se référant aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une coupe transversale longitudinale d'une électrode d'un ensemble d'excitation transversale selon l'inven tien. La figure 2 est une coupe trarsversale d'un autre type d'électrode ; et La figure 3 représente une troisième forme d'ensemble d'électrodes selon l'invention. La figure 1 représente en coupe transversale un récipient 10 isolé contenant un liquide résistif 11, par exemple de l'eau, auquel on a ajouté une faible quantité de chlorure de sodium pour obtenir une résistivité prédéterminée. Plusieurs tiges métalliques 13 dépassent à travers la face inférieure 12 du récipient 10 et une plaque 14 métallique plane raccordée par une connexion 15 à un gé nérateurl6 d'impulsions à haute tension est en contact avec la surface supérieure du liquide 11. Le liquide 11 peut faire partie d'un ensemble de mise en circulation comportant un échangeur de chaleur pour éliminer la chaleur dégagée dans le liquide 11 par le passage du courant entre le générateur d'impulsions 16 haute tension et les électrodes-tiges 13. La figure 2 représente une variante d'une électrode à résistance répartie selon l'invention. Comme dans la figure 1, une plaque métallique 14 est reliée par une connexion 15 à un générateur d'impulsions haute tension 16. Une masse de matière résistive 17 dans laquelle sont noyées plusieurs électrodes-tiges 18 est en contact intime avec la plaque métallique 14. Les tiges 18 ne traversent pas complètement la matière résistive mais s'arrêtent à peu de distance de la face inférieure 19. Des décharges électriques peuvent se produire entre la face inférieure 19 voisine des tiges métalliques 18 quand l'ensemble d'électrodes est branché en tant qu'élément de l'ensemble d'excitation transversale d'un laser à gaz moléculaire. La figure 3 représente la surface inférieure d'un bloc massif de matière résistanteaçonnée de manière à obtenir des points à partir desquels les décharges électriques entre la matière résis tante et la contre-électrode de l'ensemble à décharge peuvent se produire. Une placé métallique 14 qui est raccordée comme ci-dessus à un générateur d'impulsions haute tension est en contact intime avec une masse de matière résistante 20 qui comporte une face inférieure 21 ondulée créant un grand nombre de points où des arcs électriques peuvent s'amorcer dans l'ensemble d'électrodes. La matière résistive employée pour les pièces 17 et 20 des figures 2 et 3 peut être, par exemple, une résine synthétique ou une céramique contenant un additif conducteur tel que le noir de fumée ou le graphite. En résumé, les caractéristiques importantes d'une électrode à résistance répartie selon l'invention sont les suivantes : l'électrode a la résistivité nécessaire pour stabiliser la décharge par arcs de l'ensemble de l'électrode transversale et les points de décharge sont prédéterminés soit par la mise en place d'électrodes-tiges à nu,soit d'électrodes noyées ou en façonnant l'élé- ment résistif de manière à être certain que ledit élément résistif n'est pas homogène par rapport au milieu où se produit la décharge. Il est également important que l'élément à résistance répartie, si c'est un solide, soit très homogène, sans pores, sinon des défaillances mécaniques dues à l'action de la chaleur peuvent se produire. L'élément résistif peut être placé dans un milieu isolant et, par conséquent, peut être aussi bien solide que liquide. Les liquides présentent l'avantage qu'ils peuvent faire partie d'un ensemble de mise en circulation comprenant un échangeur de chaleur pour éliminer la chaleur développée dans le milieu résistif par l'emploi de ensemble d'excitation. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux dispositifs et procédés qui viennent d'être décrits uniquement. à titre d'exemples non limitatifs,sans sortir du cadre de l'invention. REVEDDICATIONS 1. Ensemble d'électrodes destinées à un ensemble d'excitation transversale d'un laser à gaz moléculaire, caractérisé en ce qu'il comprend un élément à résistance répartie comportant une face sur laquelle des décharges électriques peuvent se produire, ladite face ayant un gradient de potentiel non uniforme de manière que ces décharges se produisent en des points prédéterminés de gradient de'potentiel maximal. 2. Ensemble d'électrodeS selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément résistif est constitué par un liquide et plusieurs électrodes métalliques séparées sont au moins partielle ment plongées dans ledit liquide pour créer des points de gradient de potentiel élevé. 3. Ensemble d'électrodes selon la revendication 1, caractérisé er ce que ledit élément à résistance répartie est un corps solide dans lequel des éléments métalliques sont noyés de manière à créer un gradient de potentiel non uniforme sur ladite surface. 4. Ensemble d'électrodes selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément à résistance répartie est une pièce massive dont la face inférieure est façonnée de manière à créer un gradient de potentiel élevé en des-points séparés. 5. Ensemble d'électrodes selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite résistance répartie est une masse liquide comportant une connexion métallique à l'une de ses surfaces et plusieurs électrodes séparées au moins partiellement plongessdans ledit liquide pour créer des points séparés de gradient de potentiel élevé.