Brevet FR2083673A1 — publié le 19711217

La présente invention concerne un tube à décharge pour laser à gaz dans lequel le fluide actif (partie étranglée de la décharge) se trouve dans un tube en céramique. On sait que le rendement de nombreux lasers à gaz augmente en même temps que le courant de décharge. Ceci est en particulier vrai avec les lasers à ions. Les puissances transformées dans de tels lasers se montent à plus de -1 kW/cm3 du fluide actif ou, en d'autres termes, à plus de 100 Mcm de la partie de décharge étranglée. Pour évacuer ces énergies, il est nécessaire d'avoir des matériaux à bonne conductibilité calorifique et à température de travail élevée. Une autre difficulté vient du fait que les ions de la décharge frappent à une vitesse élevée la paroi du tube à décharge. On doit donc considérer encore comme une nécessité supplémentaire celle de la résistance contre les ions à grande vitesse. Mais, étant donné que les matériaux ayant une bonne conductibilité calorifique sont la plupart du temps aussi conducteurs électriques, on est obligé de sectionner le tube de décharge dans le sens axial pour que la décharge ne soit pas court-circuitée par la paroi du tube à décharge Le matériau présentant les meilleures qualités de conductibilité calorifique est le graphite extra-pur.Mais son utilisation entraîne une dépense de construction élevée qui paraît justifiée pour les lasers à très grande puissance, d'autant plus que le graphite offre également une résistance élevée aux ions à grande vitesse Des matériaux ayant une conductibilité calorifique relati vexent bonne, une température de travail élevée et une résistance suffisante à l'égard des ions à grande énergie sont les céramiques oxydées pures (BeO, Au203) dont l'inconvénient majeur dans le domaine d'utilisation ici prévu est le coefficient de dilatation thermique élevé. On ne peut réaliser un assemblage direct qu'avec des verres très mous qui ne supportent pas de charge thermique. On sait pallier cet inconvénient en métallisant la céramique et en réalisant alors une liaison avec des métaux qui peuvent être également assemblés avec des verres durs. De telles liaisons sont difficiles à réaliser et, en tout état de cause, représentent un point critique dans le tube à décharge. La présente invention se propose de réaliser un tube à décharge dans lequel il n'est pas nécessaire d'établir d'assemblages étanches au vide entre le tube de céramique et d'autres parties du tube à décharge. Ce résultat est obtenu par l'invention au moyen d'un tube de céramique qui est maintenu dans un tube en verre ou en quartz. T-e tube de céramique est muni d'une couche de carbone sur sa face extérieure. Suivant un développement de l'invention, les fixations qui se trouvent aux extrémités du tube en céramique sont de forme conique et le tube de céramique est monté concentriquement. Dans les fixations sont prévue des orifices pour l'équilibrage de la pression. L'invention permet de supprimer les liaisons étanches au vide entre tube de céramique et tube i décharge. Un autre avantage offert par l'utilisation de tels tubes à décharge est que la chaleur est évacuée par suite du rayonnement du tube de céramique noirci de sorte que l'énergie rayonnée peut être quintuplée. Le dispositif suivant l'invention paraît particulièrement adapté pour le travail par impulsions dans lequel l'énergie transformée par unité de temps n'est pas très élevage. Les caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple, en référence à la figure unique du dessin annexé représentant en coupe un tube à décharge pour laser à gaz. Entre les électrodes 1 et 2 représentées schématiquement, brûle une décharge dans le gaz, traversant de part en part le tube de céramique 3 qui est muni sur sa face extérieure d'une mince couche de carbone. Aux deux extrémités, le tube de céramique 3 est maintenu par des fixations en graphite 4 et 5 s'élargissant en forme de cônes. Une autre fixation 6 soutient le tube de céramique 3 en son milieu. Toute flexion du tube de céramique 3 est ainsi évitée. Dans les fixations 4, 5, 6, qui s'appliquent le plus étroit possible contre la paroi du tube de verre 7 se trouvent des orifices 8, 9, 10 qui servent à équilibrer la pression dans le tube à décharge. R E V E N D I C T I O N S Tube à décharge pour laser à gaz, caractérisé en ce qu'un tube de céramique recouvert d'une couche de carbone est monté dars un tube en verre ou en quartz 7. 2. Tube à décharge suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les fixations 4 et 5 prévues aux extrémités du tube à décharge sont de forme conique et en ce que le tube en céramique 3 est monté concentriquement 3. Tube à décharge suivant l'une des revendications l et , caractrisé en ce qu'il est prévu dans les fixations 4, 5, 6 ou entre les fixations 4,5,6 et le tube en verre ou en quartz t des orifices 8,9,10 pour équilibrer la pression.