Brevet FR2081198A1 — publié le 19711203

Pour obtenir, à partir d'un LASER moléculaire, des impulsions en émission infrarouge par exemple, il est habituel d'utiliser soit un découpage mécanique à l'aide d'un miroir tournant ou à l'aide d'un disque tournant ajouré placé devant le faisceau, soit des décharges de capacités fournissant la totalité de l'énergie nécessaire à la production des impulsions. Irais ces moyens du découpage du faisceau LASER présentent divers inconvénients: - impossibilité de faire varier rapidement la position des impul sions (dans le cas du découpage par disque tournant), - impossibilité de régler la largeur de l'impulsion (dans le cas d'un découpage par miroir tournant), - position des impulsions mal définie (découpage par décharge de capacité). Pour certaines applications, ces défauts sont inacceptables et le but de l'invention est de pallier ces inconvénients. Suivant l'invention un générateur d'impulsions de radiations cohérentes comportant un LASER moléculaire et un dispositif permettant de faire fonctiorner ledit LASER en impulsion est caractérisé en ce que ledit dispositif comporte des moyens pour établir dans le tube à gaz une décharge continue dont l'intensité est légèrement inférieure à celle du seuil d'oscillation et des moyens pour superposer à cette décharge continue une décharge impulsiormelle. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaitront à l'aide de la description ci-apres et de la figure qui l'accompagne et qui représente un schéma du dispositif suivant l'invention. Ce dispositif est utilisé ici avec un laser moléculaire. Le gaz est un mélange de gaz carbonicue, d'-azote et d'hélium, il présente l'avantage de donneur un faisceau infrarouge de puissance élevée. On a supposé, à titre non liriitatif, que le LASER ne comporte qu'une seule cathode froide et une seule anode. Le dispositif d'alimentation comporte, une alimentation continue A1 reliée à la cathode froide 2 du LASER 1 par l'intermédiaire d'une résistance 3, une alimentation A qui charge une capacité C dont la borne négative est reliée à la cathode froide 2. Une résistance 4 est placée entre l'alimentation A2 et la capacité C. La décharge de cette capacité C est commandée par le déclenchement d'un éclateur . Une des deux électrodes principales 8 et 9 de l'éclateur est reliée à ladite capacité C tandis que l'autre électrode est reliée à la masse. Une électrode intermédiaire 10 dite "électrode de déclenchement" est reliée à un transformateur T.H.T. 15 sur lequel est appli- quée une tension de décharge fournie par une capacité 11 elle-même chargée par l'alimentation 12. Une résistance 13 protège l'alimentation 12 au moment de la décharge de la capacité 11 qui est comman- dée par un interrupteur I dont l'ouverture et la fermeture est établie par une cellule photoélectrique ou toute autre commande électronique. L'appareil fonctionne comme suit le gain d'un BASER moléculaire est fonction du courant de décharge. Lorsque le gain est égal aux pertes du résonateur (diffusion, diffraction, transmission), le LASER est au seuil d'oscillation et la puissance émise est nulle. Dans la présente invention ce courant de décharge, qui est un courant continu dit de"préionisation' est réglé an moyen de la source A1 et de la résistance 3 pour que le LASER soit audit seuil d'oscillation. la décharge de la capacité , provoquée par le déclenchement de l'éclateur E, n'est utilisée que pour fournir le complément d'énergie nécessaire pour passer en régime d'oscillation. L'impulsion de courant obtenue par le déclanchement de la décharge de la capacité C est alors très brève à cause de la "pré- ionisation". la largeur de cette impulsion à mi-hauteur peut être de l'ordre de 2 s et la valeur cre'te du courant de 25 A. Des essais ont été effectués avec un lASER dont le gaz était un mélange de gaz carbonique (10%) d'azote (20%) et d'hélium (70%). La distance séparant la cathode froide de l'anode était de 60cm environ. La décharge de "préionisation" a été obtenue avec une tension de 8.000 volts entre les électrodes (A1 = - 10.000 volts, la résistance 3 = 500 kA), le courant électronique étant alors de 4 4 mA. La capacité C, chargée par une tension de 9.000 volts, était précedée de la résistance 4 ayant pour valeur 1 M #. Dans ces conditions, des puissances crêtes de 100 W ont été obtenues à la fréquence de répétition de 1.000 Hz. L'émission du LASER commence dès le début de la décharge impulsionnelle. Mais à cause du temp-s de transfert entre les niveaux de vibration de l'azote et ceux du gaz carbonique (de l'ordre du dixième de ms) l'impulsion laser est beaucoup plus longue que l'impulsion de courant (largeur à mi-hauteur 0,3 ms). L'invention s'applique à tous dispositifs nécessitant des impulsions de radiattons cohérentes dont la position doit être bien définie et ajustable et plus particulièrement au découpage des matériaux défilant devant le faisceau de radiations cohérentes. il est en effet facile de programmer la succession des impulsions ou de synchroniser le déclenchement des impulsions d'un LASER sur le défile;-ent d'un matériau à usiner si ce LASER est alimenté par un dispositif suivant l'invention. REVENDICATIONS 1. Générateur d'impulsions de radiations cohérentes comportant un LISER moléculaire et un dispositif d'alimentation permettant de faire fonctionner ledit LASER en impulsion caractérisé en ce que ledit dispositif comporte des moyens pour établir une décharge continue dite "de préionisation" d'intensité un peu inférieure à celle oui correspond au seuil d'oscillation et des moyens pour su zerposer à cette décharge continue, une décharge impulsionnelle déterminée. 2. Générateur d'impulsion de radiations cohérentes suivant la revendication 1 caractérisé en ce que la décharge impulsionnelle est obtenue par la décharge d'un condensateur ladite décharge étant elle-même déclenchée par un éclateur. 3. Générateur d'impulsions de radiations cohérentes suivant la revendication 2 caractérisé en ce que le déclenchement de l'éclateur est obtenu par une commande électronique.