Brevet FR2570555A1 — publié le 19860321

Toutes les théorie du laser ont pour départ la thérotie émis en 1917 par EINSTEIN : n la naissance de générations spontanées " de photons ou d'électrons, par impulsions entretenue3, qui présentent dans un temps exti ment court des rayures en forme de spectre pouvant s'assembler et créer une cohérente et monochromatique. Cette théorie permet de créer des faisceaux focalisés de cette lumière cohérente qui, par sa concentration, peut donner naissance au 4ème él de la matière : LE PLASMA. Cette expérience aboutit au déclenchement d'une mise en foncti Il a fallu attendre 1954 pour réaliser une expérience, mettant directement en application la théorie n d'émissions stimulées l: Cette annéeune équipe de chercheurs sous la direction de TGWNES construisent le premier amplificateur et escillateur à émission stimulée, qu'ils baptisent " maser (microware amplifier by stlmulated emission of radiation). L'appareil met en une transition de la molécule d'ammoniac (NH3) k la fréquence de 2,3.1010Hz. 3 Cette expérience fut reprise par divers Laboratoires de Science Universités, ce qui a permis de réaliser en 1958 le premier laser ou concentr photonique. A partir de 1960, des Scientifiques ont développé et étendu cet théorie " d'émissions spontanées n dont lFapplication s'est diversifiée dans les domaines scientifiques et de l'industrie de pointe. L'émission stimulée de l'impulsion laser ", proportionnelleme de sa concentratmon et focalisation, présente un pouvoir destructif pour toue les corps et matériaux non réfléchissants', d'où le danger du laser exothermiç Malgré ses applications diverses (industries de pointe - médic2 audiovisuelles - électrodomestiques), le laser exothermique nécessfte des prd cautions de sécurité pour l'utilisateur. Le laser exothermique ou spectre stimulé, réagit par focalisai et réverbèration de corps réfléchissants et angulaires (lentilles - miroirs), et se laisse guider, selon la loi optique, en se-propageant dans l'atmosphèrf d'où ses multiples possibilités d'adaptation et d'utilisation - en oppositior au faisceau électron relativiste. Le faisceau électron concentré par un champ magnétique, se proF uniquement dans le vide hermétique plus ou moins grand, proportionnellement c l'utilisation. D'où la difficulté de l'expansion du faisceau électron relatif D'où la théorie du laser n'est autre qu'une impulsion stimuléé dans une cage de résonance qui amplifie et concentre, selon la loi optique, l'oscillation d'émission stimulée vers un capteur absorbateur (et peut-être comparable a une bouteille de champ magnétique dans laquelle on pourrait conserver ou expulser le plasma). L'écran aapteur réceptif reçoit les photons plus ou moins concentrés par la focalisation de l'impulsion stimulée, entretenue par le pompage selon la loi optique. D'où l'accélération de l'impulsion stimulée, dépendra uniquement de la résonance du rangement spectral de son atome ; gaz - solide ou liquide utilisés comme impulseurs directifs. Pour la production du spectre laser, le choix est vaste : gaz fluide ou solide, qui nécessitent une quantité d'énergie plus ou moins importante pour la libèration des photons ou éleutrons, calculée en Joules -Watts/cm2, proportionnellement au rendement recherché. COMPARAISONS ET DIFFERENCES I LASER EXOTHERMIQUE OU FOCALISE Il LASER INDOTHERMIQUE EXPANSE I EXEMPLE eateuP Le cristal, verre ou glace TRANSLUCIDE et PUR, compose l'amplifi- cateur ou cage d'oscillateur optique. Le gaz, fluide ou solide, proportionnellement de son rangement moléculaire, diversifie tis nuances de couleurs, dans le spectre de la zone visib ou non ; dans un tube de verre, un gaz devient conducteur d'une certaine intensi et tension, et ce gaz produit une lueur ou lumière proportionnelle à la qualité moléculaire de ce gaz . Exemple : - l'argon donne une lueur blanche claire d'autres gaz émettent des lueurs bleues, vertes, Jaunes... La répétition de cette décharge capacitive, dite " POMPAGE " par sa fréquence stimule et entretient l'impulsion laser. L'amplificateur constitue par : - verre néodin - saphir - cristaux de plomb ou autres fluides ou solides colorés ou non, selon la fonction d'applica tion - diamètre et dimensions selon l'intensité de la puissance utilisée. Cet amplificateur délimité par 2 brewsters à chaque extrémité, pour diriger la réflexion des photons vers 2 lentilles miroirs convexes dont l'ensemble va créer la cage d'oscillateur de résonance. Uhe de ces lentilles convexes miroirs comporte une sortie directi nelle pour rendre cohérent le flot des photons sortant par l'amplificateur. Ce flot de photons, selon la loi optique est focalisé et dirigé vers l'utilisation recherchée. C'est le principe fondamental du LASER EXOTHERMIQUE. Il LE LASER EXPANSE INDOTHERMIQUE Le laser puce composé par des cristaux de plomb ou autres, cristal multi-angulaires : saphir, est entouré par des matériaux, à pouvoir luminescent dans la zône obscure, dont la fonction du tube de décharge est "stimulée" par 1. fréquence du coursant alternatif de 50 ou 60 Hz (par exemple). Ce laser puce est recouvert sur ses multi-angles par une résine thermo-dureissable remplissant a fonction de brewster. Le pic laser naissant dans le laser puce, proportionnellement à la fréquence de pompage, se heurte à son miroir support convexe A, multidirectic nel, comparativement aux angles du laser puce ou cristaux utilises. En sortant de ce miroir convexe A, le pic laser expansé multidirec nel retraverse le laser puce amplificateur, pour heurter le miroir convexe B don l'ensemble crée la cage de résonance - oscillateur. Le miroir convexe B, par ses impuretés' et sa porosité, a plusieurs fonctions : diriger - collecter et ralentir le pic laser-multidirectionnel. La microporosité sert de convertisseur de fréquences, plusieurs millions de fois plus lentes, de la cage de résonance pour la création d'ondes thermiques. - Se reporter à la ph;inche unique UTILISATIONS MULTIPLES DU LASER EXPANSE INDOTHERMIQUE 1) ELECTRODOMESTIQUE - Tableau et cheminée chauffants (Eglises, Temples...) - Projecteur chauffant infraviolet (climatisation de couveuses, salles d > hôpitau: 2) AGRO-ALIMENTAIRE - Serres artificielles pour une croissance rapide et naturelle des végétaux, par l'accélération de l'apport photonique et ionique sous forme de projecteur intr; violet - sans intervention des conditions atmosphériques : - cultures maraîchères et florales - arbres et arbustres - ostrelculture et toutes cultures aquatiques nécessitant une température tropicale. CES QUELQUES UTILISATIONS SONT DONNEES A TITRE D'EXEMPLES NON LIMITITIFS. REVENDICATIONS 1) Utilisation de l'effet laser expansé indothermique, sous forme non concentrée, mais directement expansé en partant de la cage de résonance. 2) La cage de résonance est constituée de 2 miroirs microporeux. 3) L'angle radiant de brewster est déterminé par la forme angulair des cristaux utilisés comme laser puce . Ce brewster est constitue de résine thermo-durcissable. 4) Un des miroirs de la cage de résonance, est à la fois projecteu et capteur de fréquences expansées. 5) Le capteur ou écran du laser pic, sortant de la cage de résonan est constitué par n'importe quel matériau non réfléchissant. 6) La fréquence et l'amplitude de la cage de résonance sont synchr nisées par la période du courant alternatif l'alimentant. 7) Un des miroirs constituant la cage de résonance, par sa porositr et ses impuretés, fait fonction de ralentisseur et convertisseur de fréquences.