Brevet FR2490915A1 — publié le 19820326

La présente invention a pour objet un dis- positif d'alimentation d'un tube éclair. Elle trouve une application dans le pompage optique des lasers et- notamment des lasers à composé iodé. Dans le but d'améliorer les conditions d'alimentation des tubes éclair utilisés pour le pom- page optique des lasers il a déj.à été-proposé d'uti- liser une préionisation. Dans l'art antérieur, cette préionisation était obtenue généralement par une ex- citation haute fréquence. Une telle technique présente plusieurs in- convénients. Tout d'abord, elle nécessite l'emploi d'un enroulement bobiné autour du tube éclair, ou disposé au voisinage de celui-ci, et alimente par une source auxiliaire de tension. Cet enroulement est à l'origine de perturbations apportées aux éléments d'optique qui sont situés à proximité immédiate du tube éclair. En outre, cette technique nécessite une alimentation supplémentaire qui n'est pas de même nature que celle de la décharge principale. Enfin, si sur le plan de la facilité de l'allumage du tube éclair, cette technique donne satisfaction, en revan- che elle ne modifie pas sensiblement le rendement d'excitation. La présente invention a justement pour objet un dispositif qui évite ces inconvénients. A cette fin, il est conçu pour éviter toute interven- tion sur le tube éclair lui-même, tous les éléments du dispositif pouvant être rassemblés au niveau des circuits d'alimentation. En outre, le dispositif de l'invention conduit à une augmentation considérable du rendement de pompage des lasers! qui travaillent par absorption de rayonnement. ultra-violet, car il provoque et cela de façon surprenante, une augmenta- 249091$ tion importante de l'intensité du rayonnement émis par le tube éclair dans la région située aux a1oe- tours de 2700 A. Enfin, le dispositif de l'inventian est d'une grande simplicité. Ces résultats sont obtenus par l'utilisa- tion de moyens particuliers pour effectuer la prêïo- nis&tion. De façon précise, lrinvention a pour objet un dispositif d'alimentation de tube éclair qui com- prend de manière connue, un condensateur, une source de tension continue reliée à ce condensateur, un oem- mutateur d'énergie disposé entre le condensateur et le tube éclair, un circuit apte à émettre une impul- sion de commande de ce commutateur et un circuit de préionisation du tube éclair; et il est caractérisé en ce que ce circuit de préionisation comprend us second commutateur d'énergie relié au condensateur à travers une résistance ajustable ainsi qu'au tube éclair, et un second circuit apte à émettre une im- pulsion de commande de ce second commutateur, cette seconde impulsion étant en avance par rapport à la première. La figure unique annexée illustre un mode particulier de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention. Tel que représenté le dispositif coi- prend. un condensateur 10 chargé par une source 12 de tension continue à travers une résistance 13, un pre- mier commutateur d'énergie 14 (du genre éclateur -à deux électrodes principales et une électrode de dé- clenchement), ce commutateur étant relié au condensa- teur et, par une ligne coaxiale 16, à un tube éclair 18. L'enroulement 20 représente l'inductance répar- tie du circuit. Le commutateur 14 est commandé par un circuit 22 apte à émettre par exemple une impulsion brève et de très haute tension appliquée sur l'élec- trode de déclenchement du commutateur. Le dispositif représenté comprend encore des moyens pour effectuer une préionisation du tube éclair, ces moyens compre- nant un second commutateur d'énergie 24, relié au condensateur 10 par une résistance ajustable 26 et au tube éclair par la ligne coaxiale 16 servant à la décharge principale. Ce second commutateur est com- mandé par un circuit 28 apte à émettre une impulsion brève de très haute tension, qui précède l'impulsion émise par le circuit 22. Le fonctionnement de ce dispositif est le suivant. La tension de charge du condensateur 10 est réglée un peu au-dessus de la valeur optimale choisie pour la décharge principale. Une préionisation dans le tube éclair est d'abord déclenchée au moyen du circuit 28 commandant le commutateur 24. L'énergie nécessaire à la préionisation est prise sur l'énergie de stockage du condensateur 10. Après une durée dé- terminée, le commutateur 14 est commandé au moyen du circuit 22 et la décharge principale a lieu. - A titre d'exemple, il est possible d'emma- gasiner 5 kJ à 40 kV dans le condensateur 10, de provoquer un courant de préionisation de 400 mA et, au bout de 40 ms, de déclencher la décharge principa- le qui s'alimentera sur l'énergie restante (4,5 kJ) à tension plus faible (38 kV). La durée de l'impulsion de préionisation peut être réglée par la résistance 26. L'écart entre les instants de déclenchement des impulsions de com- mande des commutateurs *14 et 24 peut être obtenu et réglé à l'aide d'un circuit à retard disposé dans le circuit 22 et alimenté par le circuit 28. L'analyse du rayonnement émis par un tube éclair alimenté par le dispositif qui vient d'être décrit révèle que le plasma naît au centre du tube et se développe vers la périphérie tout en présentant une bonne homogénéité, alors que, sans préionisation, le plasma naît de manière erratique au voisinage des parois du tube et se développe vers le centre de ma- nière non uniforme. Une analyse spectroscopique montre que, dans la plage allant de 2500 à 2900 A, l'intensité du rayonnement est augmentée d'environ 60% par la préio- nisation obtenue par le dispositif de l'invention, sans qu'il y ait apparition de nouvelles raies, ni disparition d'anciennes. En plus des avantages déjà soulignés, le dispositif de l'invention en présente un autre qui est celui de permettre aisément la détection d'anoma- lies dans le circuit de décharge, par simple examen du courant de préionisation. Si celui-ci apparaît comme anormal, le déclenchement du commutateur prin- cipal est bloqué. Naturellement, les moyens décrits dans le cas de l'alimentation d'un seul tube éclair peuvent être aisément modifiés pour obtenir une alimentation de plusieurs tubes éclair en parallèle. L'invention est particulièrement avanta- geuse dans le cas du pompage optique des composés gazeux à base de C 3F7I mélangé à un gaz d'appoint comme l'argon, l'azote ou le gaz carbonique. La lon- gueur d'onde d'émission est alors de 1,315 lm. REVENDICATION Dispositif d'alimentation d'un tube éclair (18) comprenant un condensateur (10), une source de tension continue (12) reliée à ce condensateur, un commutateur d'énergie (14) disposé entre le condensa- teur et le tube éclair, un circuit (22) apte à émet- tre une impulsion de commande de ce commutateur et un circuit de préionisation du tube éclair, caractérisé en ce que ce circuit de préionisation comprend un second commutateur d'énergie (24) relié au condensa- teur à travers une résistance ajustable (26) ainsi qu'au tube éclair, et un second circuit (28) apte à émettre une impulsion de commande de ce second commu- tateur, cette seconde impulsion étant en avance par rapport à la première.