Brevet FR2112526A1 — publié le 19720616

-1- 2112526 L'invention concerne un dispositif -appelé i'raser- pour engendrer une émission stimulée de rayonnement infrarouge à l'àde d'une décharge dans un mélange gazeux constitué principalement de gaz carbonique,d'azote, d'hélium et de vapeur d'eau, ce 5 mélange étant en contact avec une certaine quantité de zéolithe saturée partiellement d'eau. L'invention concerne également un tube à décharge destiné à un tel dispositif. L'eau dans la zéolithe sert à maintenir la pression de la vapeur d'eau à une valeur comprise entre environ 0,1 et 0,3 10 torr. S'il n'en était pas ainsi, la dissociation du gaz carbonique causerait assez rapidement la fin de la durée de vie techniquement utile du tube à décharge. La vapeur d'eau doit notamment permettre la régénération du gaz carbonique dissocié. L'effet iraser est influencé défavorablement aussi par une trop 15 forte pression de la vapeur d'eau. La zéolithe est décrite dans le brevet français No. 1.600.337. Initialement, la quantité d'eau dans la zéolithe est comprise entre une seule fois et plusieurs centaines de fois la quantité d'eau qui, sous forme de vapeur, se trouve dans le tube 20 à décharge. Toutefois, on a constaté que la zéolithe ne fournit pas toujours l'eau de manière fiable lorsque la pression de la vapeur d'eau devient trop petite. Cette situation ne permettrait alors pas d'obtenir la but visé, à savoir le prolongement de la durée de vie. 25 L'invention veut fournir un perfectionnement grâce auquel un fonctionnement éventuel non fiable de la zéolithe donne lieu à de moins grandes difficultés, tandis qu'en outre sont obtenus d'autres avantages. Conformément à l'invention, un dispositif -appelé 30 iraser- pour engendrer une émission stimulée de rayonnement infrarouge à l'aide d'une décharge dans un mélange gazeux constitué principalement de gaz carbonique, d'azote, d'hélium et de vapeur d'eau, ce mélange étant en contact avec une certaine quantité de zéolithe saturée partielement d'eau, est remar-35 quable en ce que l'enceinte de décharge communique avec une autre enceinte contenant une substance organique dont la pression de vapeur, à la température ambiante, est proche des valeurs -4 -1 d'un domaine limite par les pressions 10 et 10 torr, alors que sous l'influence de la décharge, la vapeur de ladite sub-40 stance est dissociée en gaz carbonique, et/ou en protoxyde de 139794 2112526 carbone et en eau. Suivant un mode de réalisation particulier de1 l'invention, la composition de la substance organique est telle que lors de sa dissociation, il se libère également de l'azote. Les gaz qui se libèrent par la dissociation peuvent compenser la disparition des gaz initialement présents soit aux électrodes ou dans celles-ci, soit à la paroi de l'enceinte de décharge ou dans cette paroi. Étant donné la pression désirée de la vapeur d'eau, la quantité d'eau formée sera souvent relativement trop grande par rapport à celle des autres gaz. Toutefois, cet exces d'eau peut être absorbé facilement par la zéolithe saturée partiellement d'eau. La liaison entre d'une part l'enceinte contenant la substance dont la vapeur est dissociée sous l'effet de la décharge, et d'autre part l'enceinte de décharge est de préférence une ouverture de faible section pratiquée dans une cloison, au moins un tube capillaire, ou un tamis entre les deux enceintes. Les particules de la réserve de substance sont alors empêchées de se présenter sous forme solide dans l'enceinte de décharge proprement dite. Parmi les substances qui conviennent pour être utilisées dans un dispositif conforme à l'invention et qui se dissocient en gaz carbonique et/ou en protoxyde de carbone et en eau, l'acide oxalique est le plus intéressant. Parmi les substances qui fournissent également de l'azote, on peut citers le nitrate d'urée, le binitrate de glycol, la nitroglycérine et l'acide d'oxamide. On peut remarquer également que de la demande de brevet néerlandais N°. 69 03718 déposée le 11 MARS 1969 au nom de North American Rockwell Corporation et intitulée "Gesloten GOg—laser", on sait qu'un tube à décharge pour un iraser qui contient du gaz carbonique, de l'hélium et de l'azote, peut être muni d'une source de gaz carbonique pour maintenir à la valeur exacte la pression de ce gaz. Parmi les substances qui conviennent à ce sujet, on cite entre autres le carbonate de plomb, le carbonate d'argent, le carbonate de cuivre , le caruonate de fer et le carbonate de baryum. Toutefois, ces substances ne conviennent pas pour être utilisées dans un mélange gazeux contenant également de la vapeur d'eau, en raison de ce que les carbonates peuvent réagir avec l'eau. La description suivante, en regard du dessin annexé, 71 39794 2112526 le tout donné à titre d'exemple, fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure unique du dessin représente un tube à décharge conforme à l'invention. 5 Sur cette figure, des protubérances latérales d'un tube en quartz 1 présentant une longueur de 1,5 ni et un diamètre intérieur de 10 mm, contiennent des cylindres creux en platine 2 et 3 servant d'électrodes . Le côté gauche du tube est obturé par une plaque concave h en aluminium, recouverte d'une couche 10 d'or 5 dont le rayon de courbure est de 2,5 m. L'autre côté du tube est fermé par une plaque de germanium 6 à faces parallèles, ayant une épaisseur de 2 mm. Le mélange gazeux du tube 1 est constitué par du gaz carbonique à la pression de 1,5 torr, de l'azote à la pression de 2 torr, de l'hélium à la pression 15 de 8 torr, et de la vapeur d'eau à la pression de 0,2 torr. Le tube fonctionne avec un courant ayant une intensité de 30 mA, sous une tension de régime de 14 kV. La puissance engendrée atteint 40 W dans la gamme de longueurs d'ondes de 10,6 yu environ. 20 La protubérance latérale 7 contient une certaine quan tité cfe zéolithe 8 pesant environ 150 mg, saturée partiellement d'eau. Pour l'activation pendant l'établissement du degré de vide dans le tube, et avant l'absorption de l'eau, la zéolithe doit être chauffée, ce qui se fait à l'aide d'un enroulement 2 5 de chauffe 9. La protubérance latérale 10 contient environ 500 mg d'acide oxalique 11. La liaison entre la vapeur d'acide oxali-qie et le tube à décharge 1 s'établit à travers un tube capillaire d'environ 0,3 mm dans la cloison 12. Pour chauffer éven-30 tuellement l'acide oxalique, on peut utiliser l'enroulement de chauffe 13- Suivant les circonstances, le refroidissement des protubérances latérales 7 et 10 peut avoir lieu à l'aide d'un courant d'air ou d'un courant d'eau. 71 39794 2132526 REVENDICATIONS : 1. Dispositif -appelé iraser- pour engendrer une émission stimulée de rayonnement infrarouge .à l'aide d'une décharge dans un mélange gazeux constitué principalement de gaz carbonique, 5 d'azote, d'hélium et de vapeur d'eau, ce mélange étant en contact avec une certaine quantité de zéolithe saturée partiellement d'eau, caractérisé en ce que l'enceinte de décharge communique avec une autre enceinte contenant une substance organique ayant une pression de vapeur qui, à la température ambiante, est -h 10 proche des valeurs d'un domaine limité par les pressions 10 et 10 ^ torr, alors que sous l'influence de la décharge, la vapeur de ladite substance est dissociée en gaz carbonique, et/ou en protoacyde de carbone et en eau. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que lors de la dissociation de la vapeur, il se libère également de l'azote. 3« Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, ca- ractérisé en ce que la vapeur parvient dans l'enceinte de décharge à travers une petite ouverture pratiquée dans une 20 cloison entre l'enceinte de décharge et l'enceinte contenant la réserve de substance organique, ou à travers au moins un tube capillaire ou un tamis. h. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3» carac- térisé en ce que la substance fournissant la vapeur est de 25 l'acide oxalique. 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, carac- térisé en ce que la substance fournissant la vapeur est du nitrate d'urée, du binitrate de glycol, de la nitrogylcérine ou de l'acide d'oxamide. 30 6. Tube à décharge destiné à un dispositif selon l'une des revendications 1 à 5«