Brevet FR2697689A1 — publié le 19940506

Un dispositif de mise en lumière de la couleur en application avec la loi de rayonnement du corps noir d'un objet théorique au milieu totalement réfléchissant imaginé par les théoriciens pour modéliser émission de rayonnement électromagnétique par un corps chauffé à la température ToK est ltorigine de la présente invention qui consiste à équilibrer les atomes sur un niveau d'énergie, un niveau fondamental, et un niveau excité.Dans la construction des ondes optoélectromagnétique, optoélectronique, optoélectrique; de l'étendue d'une dimension (lignes) à deux dimensions (surfaces) : ou de la géométrie plane incluse dans la géométrie sphérique à trois dimensions (volumes) et de ses applications entre la géométrie métrique en rapport avec la mesure de ces parties de l'étendue avec la géométrie de positions des rapports dans l'espace et leurs déplacements déterminé ou caractérisé par la géométrie descriptive : les représente par leurs projections, applique les procédés du calcul algébrique par la géométrie analytique des éléments fournie par un réacteur optique comportant deux secteurs surfaces parallèles courbes fermées ne passant pas par leurs centres dont l'une hautement réfléchissante est appelée "directrice" M1 et l'autre semi-transparente M2 en ce qu'elles sont parallèles et situées en périphérie opposées à l'intérieur d'une cavité à l'intérieur d'une cavité résonnante sphérique contenant un gaz ou un mélange de plusieurs gaz en pression (torr) caractérisé par l'invention.Issue d'un oscillateur, la collection d'atomes répartis sur le résonateur d'ondes stationnaires, va effectuer des transitions entre deux niveaux formés par deux secteurs courbes réflexifs opposés et parallèles dont la surface engendrée par une ligne droite (au rayon) se déplace et tourne en parallèle à elle-même sur M1 et M2. L'énergie considérable est communiquée par deux électrodes circulaires et semi-cylindriques creuses en variant dans le même temps l'accélération des fréquences et la contrainte des atomes à un champ magnétique intense de deux électro-aimants poloidal ou traroidal en ce qu'ils leur font décrire un cercle ou un demi-cercle.La poralité inversé à chaque tour ou demitour, l'accélération et le rayon du cercle interne à la cavité ou surface 5=4/3 7t/R3 selon l'intensité de l'amplification définissant une électrodynamique quantique ou fractionner une partie de la sphère a2 = b2 + c2 dans sa surface. La radiation cylindrique à largeur spectrale très étroite tourne en une révolution engendrée autour d'un des côtés (en sa périphérie) entre deux secteurs M1, M2, la surface latérale est le produit de la longueur de la circonférence par la hauteur M1M2.Le volume est le produit de la longueur de la circonférence d'un secteur par la hauteur essentielle M1M2 du réacteur optique dans le trajet aller retour et tournant du déphasage, soit un multiple entier de 2 x, et que l'interférence entre les ondes soit constructive afin d'établir une transition; grâce à trois mécanismes connus de l'interaction-rayonnement : l'émission spontanée, l'émission stimulée, et l'absorption, mise en jeu par un "processus de relaxation" afin de générer ainsi des inversions de populations caractérisées par l'émission d'une radiation formant en sa périphérie un cylindre de photons caractérisé par son énergie E = hv et son vecteur quantité de mouvement p = i hvic, où h est la constante de Planck (6,67 x l0-joule, sec 1), v la fréquence, c la vitesse de la lumière et i un vecteur fixant la direction de la propagation, en ce que les propriétés lasers viennent de l'émission stimulée produits des photons qui sont tous identiques et indiscernables les uns des autres. Du plus puissant des lasers à C02 au plus commun des lasers à hélium néon, de l'infrarouge à l'ultraviolet, en régime impulsionnel ou en régime continu, les lasers à gaz jouissent d'une importance exceptionnelle. Tous les lasers à gaz ont en commun d'être d'une façon ou d'une autre excités par des décharges électriques. La conséquence des propriétés de l'émission stimulée et de la présence d'une cavité résonnante est l'identité de phase (et de longueur d'onde) des différents photons émis par laser. On dit que l'émission est cohérente. Toutes les autres sources connues dans le domaine optique émettent un rayonnement incohérent, même pour les sources monochromatiques. La cohérence de l'émission laser se présente sous deux aspects, la cohérence temporelle et la cohérence spatiale. li est pratique d'aborder la notion de cohérence à partir de la phase du champ électromagnétique le long du front d'onde considéré. Si à chaque instant, la lumière possède une phase constante tout au long de son front d'onde, on dit qu'elle est spatialement cohérente. Similairement, si la phase, à un instant donné le long d'un front d'onde en mouvement, est identique à celle que possède l'onde après avoir traversé une distance L en un temps L/C, quel que soit L, alors le champ est considéré comme complètement cohérent temporellement. D'après ces définitions, il est évident qu'une onde monochromatique plane d'étendue indéfinie. En outre, tout champ dont la phase est complètement déterminée dans l'espace et dans le temps par la connaissance de cette phase le long d'une surface spécifique à un instant particulier, sera complètement cohérent. En fait, les fluctuations aléatoires consécutives au bruit empêchent les champs réels de posséder une cohérence complète.Cependant, les lasers fonctionnant sur un seul mode longitudinal et transverse présentent un faisceau essentiellement monochromatique et uniphase et possèdent donc un degré élevé de cohérence spatiale et temporelle simultanées. La présente invention concerne un dispositif d'amplification d'impulsions lasers issues d'un oscillateur laser, cette amplification s'effectuant par passages multiples parallèle sur lui-même et tournant en faisceaux laser dans un milieu amplificateur en forme de sphère comprenant un ou deux secteurs courbes réflexifs parallèles et fermés à la lumière pompée par la source d'excitation auxiliaire. L'impulsion de sortie après de multiples passages dans l'amplificateur est de très courte durée et de grande énergie d'un rayonnement électromagnétique représentant les oscillations du champ électromagnétique; la fréquence de cette onde électromagnétique est la fréquence V (unité Hertz) de ces oscillations.La caractéristique de cette onde est qu'elle se propage sans atténuation dans le vide, sa vitesse de propagation étant une constante universelle appelée "vitesse de la lumière" notée C et égale à 3.108- m-S-l- La distance séparant deux crêtes consécutives de l'onde s'appelle la longueur d'onde ... Entre fréquence et longueur d'onde existe par conséquent dans le vide la relation X = C/V. Parmi les familles de solutions de ces équations relatives à la propagation dans l'espace libre, l'une des solutions jouant un rôle fondamental décrit la propagation d'une onde monochromatique plane.Dans le cas général, la représentation du champ électrique E (r,t) associé au point r à l'instant t à l'onde électromagnétique de pulsation w = 27rv et de vecteur d'onde K caractérisant la direction de propagation est par la relation: i [(K,r - w + (r,t)] E (r,t) =A(r,t)e Le module K = 24 est appelé nombre d'onde, l'amplitude A et ma constante de phase sont chacune des fonctions de r et de t. L'expression entre crochets s'appelle la phase instantanée de l'onde (appelée communément phase de l'onde). En régime stationnaire, ces paramètres ne sont plus fonction que de la position r:: i[K.r-wt+(r)] Estat(r,t) A (r) e Lorsque A et sont constants, c'est cette représentation en "ondes monochromatiques planes" qui sert de base à la description du champ électromagnétique d'un laser. on peut obtenir son déclenchement avec un interrupteur électro optique ou acousto-optique. Le gaz carbonique est classiquement excité par une décharge électrique pour augmenter les performances du laser, le gaz carbonique est mélangé à de l'azote et éventuellement de l'hélium, ces gaz subissant la même décharge électrique. L'azote transfère ultérieurement au gaz carbonique une partie de l'énergie d'excitation qu'il a reçu de cette décharge. Lorsque les moyens d'excitation, une décharge électrique par exemple, fournissant à un milieu actif tel qu'un mélange de gaz carbonique et d'azote une énergie d'excitation, on sait que cette énergie est emmagasinée par transfert de population entre divers niveaux énergétiques de ce milieu actif. C'est lorsque ces transferts créent une inversion de population qu'il peut y avoir amplification d'une impulsion lumineuse par émission stimulée. Un oscillateur laser à dioxyde de carbone fournit une impulsion brève, de l'ordre de quelques nano-secondes mais de faible énergie, et le dispositif d'amplification selon l'invention amplifie cette impulsion de lumière de façon à lui donner une plus grande énergie cinétique. La cavité sphérique est un milieu résonnant d'amplification réactive optique, tout le monde sait qu'un laser est malgré la signification de son nom, une source de rayonnement et non un amplificateur. Transformer l'amplificateur en oscillateur avec un dispositif de réaction optique est constitué ici par un organe résonnant laser comportant de l'azote, du gaz carbonique et de l'hélium fonctionnant entre deux raies de vibration rotation du gaz carbonique, ce qui correspond à une émission dans Vinera rouge, à 10,6 m par exemple.La cohérence spatiale est liée à la directivité et va générer un outil pour attaquer la couronne circulaire ou surface comprise entre deux cercles coplanaires et concentriques. Aux alliages métamérisés superficiels, à la trempe par choc, microtrempe aux recherches de "valence" (thermoluminescence) sur les terres rares supraconductrices, glaçage, amorphisation.L'amplification réactive cylindrique est adaptée pour les traitements des eaux, la fusion contrôlée de l'eau de mer, notamment avec le Deutérium, corps gazeux obtenu par décomposition de l'eau lourde (H20) et de l'atrium (Y), métal du groupe des terres rares, accompagnant le cerium dans la plupart de ses minerais, dans l'espace le réacteur optique et de son utilisation avec le Deuterium et du Tritium: Hydrogène superlourd de masse atomique 3 dont le noyau (triton) comporte un proton et deux neutrons. Dans cette recherche, le mode de réalisation est en ce que le laser sphérique est exposant de la puissance à laquelle il faut élever "a" (différent de 1) pour retrouver le nombre considéré à la fusion, ou le logarithme naturel d'un nombre dans un système dont la base est le nombre "e" est généré par le rayonnement en cylindre qu'il initie au dessus et au centre d'une surface de révolution engendrée par un cercle tournant autour d'une droite située dans son plan et ne passant pas par son centre, ou d'un solide de verre et en métal céramique limité par cette surface formant le volume d'un tore.Le dit tore est un laser fermé cylindrique ou en fait un accélérateur infini de la transition laser amplifié qui initié par le rayonnement du cylindre actif situé au centre et formant enveloppe de NEPPER, va augmenter les transferts spontanés ainsi que la quantité d'énergie qu'il est possible de fournir au rayonnement à amplifier quand l'on désire parfois obtenir des impulsions de forte énergie et de durée inférieure à quelques nanosecondes. Les transferts spontanés de population n'ont le temps de se produire que de façon partielle pendant la durée d'une impulsion aussi brève.Un mélange à la pression atmosphérique (torr) de gaz carbonique et d'azote convenablement excité et susceptible, au départ du processus d'amplification, de fournir un gain de 10 dB par mètre, peut fournir à une impulsion de une nanosecondes, cette valeur devient 10 joules par litre et pour une impulsion durant 1000 nanosecondes 20 joules par litre. ll est alors impératif pour les contrôles de fusions que le volume du tore soit proportionnelle au volume de la sphère.On doit de plus remarquer que dans certains dispositifs multipassages de l'art antérieur, où l'on dispose des miroirs en regard et parallèle de part et d'autre d'un milieu actif il existe une auto-oscillation, c'est à dire que l'on peut constituer avec ce dispositif de NEPPER en milieu actif produite avec la sphère des oscillations lumineuses par elle-même et seulement amplifier les oscillations produites par le Tore qui lui est extérieur caractérisant l'invention. Certaines dispositions, de miroirs, ont été proposées en combinaison avec des milieux amplificateurs actifs à partir d'une sphère usinée avec un degré de précision au moins égal à 1/100 d'une longueur d'onde du rayonnement à réfléchir, et trait à des dispositifs de génération de faisceaux cohérents et monochromatiques de rayonnement appelés lasers et tout particulièrement à des assemblages de couplage optique du rayonnement de pompage à un laser par la société WESTINGHOUSE ELECTRIC CORPORATION et correspondant à la demande de brevet déposé aux USA le 24 mars 1967 sous le n" 625 855 aux noms de MM Charles H. CHURCH et living LIBERMAN demandé le 22 mars 1968 à PARIS sous le nO 1556889 et ne génère pas de radiation cylindrique. La cavité sphérique totalement réfléchissante est excitée par un filament ou la source de potentiel et le rayonnement émis est concentré sur une tige laser de façon à créer une action de pompage convenable à l'intérieur du laser, le rayonnement cohérent est engendré par la tige et dirigé depuis cette tige par les passages de deux miroirs plan et opposés supportés par deux bagues. On retrouve encore le même résultat lumineux filiforme que les lasers à gaz tubulaires habituels dit annulaires cofrespondant à la demande de brevet de résidant aux Pays Bas du 7 oct. 1964 et 29 Juillet 1965 sous le nO 40966 demandé à PARIS sous le nO 1 449 375.Des exemples de tels systèmes sont décrits par ROSENTHAL dans le "Journal of the Optical Society of America" volume 52 pages 1143 et par Macek et Davis dans "App. phys. letters" volume 2 page 67, ler Février 1963. L'atmosphère de laser à inversion de population à température négative utilisé comme un gyroscope n'émet pas un cylindre de lumière cohérente caractérisé par l'invention d'un laser à cavité sphérique comprenant des secteurs courbes réflexifs décrit dans la demande de brevet en France le 19. 01. 90 sous le nO 9000716, puis le 12 mars 1990 sous le nO 9000084 dont un extrait a été publié au journal officiel le 13 septembre 1991 sous le nO 37 du 9 mars 92 nO 9202770 et du 09.07.90 nO 9208529. La présente invention a précisément pour objet de compléter le dispositif d'amplification d'une impulsion laser issue d'un oscillateur laser, le dit dispositif comprenant : des électro-aimants de courbure à contraindre les atomes sur les secteurs. - un milieu amplificateur de lumière pompée par une source d'excitation auxiliaire, ce milieu d'amplification réactive en forme de sphère. n est clair que les principes physiques procèdent d'une conjugaison subtile entre la pompage, le milieu actif (base atomique du système) et la cavité, dont il est utile de résumer une dernière fois les différentes phases: - par l'intermédiaire des processus de propagation et de diffraction une cavité résonnante passive attribue une "cohérence temporelle" au rayonnement qui la traverse et joue ainsi le rôle de filtre des fréquences. - l'apport énergétique externe fourni par le pompage permet au processus d'émission stimulée de surpasser celui de l'absorption dès qu'une inversion de population suffisante a été accomplie sur la transition atomique dans le volume actif. - l'inversion de population doit être suffisamment grande pour que la gain du mode considéré soit supérieur à l'ensemble des pertes de la cavité. Alors seulement l'intensité peut croître dans la cavité. La condition stipulant que le gain équilibre exactement les pertes est la condition du seuil. - par la réflexion du champ d'un miroir à l'autre;, la cavité canalise l'énergie du rayonnement vers les modes de forte surtention autorisant ainsi au processus d'émission stimulée de devenir dominant puisque ce dernier dépend de l'intensité du champ. Autrement dit, l'émission stimulée remplit d'énergie les modes qui sont corrélés en amplitude, phase, etc... avec l'onde électromagnétique productrice. - la cavité accordée conduit ainsi tous les photon sà être émis en phase lors de l'émission stimulée, constituant au niveau du miroir semi-transparent une onde quasi plane et monochromatique. ll en résulte pour le faisceau des caractéristiques exceptionnelles d'intensité, de directivité et de cohérence, utilisée à des applications spécifiques de laboratoires ou industrielles et dans l'espace. Les miroirs secteurs courbes sont situés de façon à ce que l'intervalle de temps Dtl séparant deux passages successifs de l'impulsion dans le milieu amplificateur ou volume de pompage soit supérieur à l'intervalle de temps Dt2 nécessaire au transfert de population planche 1/2, ce qui fait qu'entre chaque passage de l'impulsion dans le milieu (10) amplificateur , base atomique du système, le dit milieu amplificateur actif est régénéré par échange de population sur les secteurs bas (6) et haut (9) où il faudra fournir de l'énergie par l'intermédiaire d'une source extérieure d'énergie : c'est le pompage. Le but principal de la présente invention consiste à mettre en oeuvre un assemblage nouveau et perfectionné permettant de coupler avec efficacité un rayonnement d'une source de pompage à un laser de haute qualité optique afin de générer une lumière cohérente formant un cylindre de rayonnement. Afin de se distinguer des sources lumineuses conventionnelles en faisceau ou rayonnement droit par leurs propriétés inhabituelles spécifiquement mises à profit dans de nombreuses applications. D'une manière ou d'une autre, ces propriétés sont liées à la monochromacité du rayonnement laser, c'est à dire à sa finesse spectrale. Cette section est constituée de trois parties ou sont successivement examinées les propriétés spatiales, puis temporelles au rayonnement monochromatique du cylindre laser et enfin des propriétés de cohérence mesurées avec des instruments optiques appelés des interféromètres.De nombreux tests seront nécessaires en laboratoire. A titre explicatif et nullement limitatif deux modes de réalisation de l'invention. sont la sphère en métal céramique ou la sphère en verre dont l'un des pôles est en verre tourné ou un bloc de pyrex est placé sur un tour ; Ensuite des outils convenables de découpage et de polissage tournent dans un plan qui se trouve sur l'axe autour duquel tourne le bloc de pyrex de façon à former une surface sphérique réfléchissante convenable recouverte d'une couche telle que l'aluminium puis d'une couche protectrice d'un matériau tel que du quartz. On remarquera que en assemblant les deux segments en verre hémisphériques 11-12 Figure 1 de la planche 1/2 de façon à constituer un réflecteur sphérique, il est extrêmement difficile sinon impossible de former des segments qui soient hémisphériques avec précision.Cependant la concentration du rayonnement peut être améliorée en disposant des masques au silicium et de réaliser seulement des secteurs courbes réflexifs ayant un centre de courbures communs en insérant des cales appropriées entre les segments 11-12. Les modes de réalisation étant différents suivant les applications le métal céramique sera adapté pour d'autres réalisations de thermodynamique. A titre explicatif et nullement limitatif des modes de réalisations de Invention seront décrites ci-après. Une sphère en métal céramique dans lequel s'inscrit deux secteurs courbes sphériques opposés, parallèles, réflexifs M1 et M2 caractérisé en ce que le secteur courbe M2 est en miroir semi transparent, forme un volume de pompage ou s'effectue une transition radiative en rotation. Une sphère en métal céramique caractérisé en ce que le miroir M2 est légèrement décalé du miroir M1, de sorte à émettre une luminosité cohérente au travers d'une calotte en verre (7) située à l'un des pôles en deux qualités l'un des secteurs peut être plus large que l'autre. La vitesse du courant électrique parcourue dans une sphère de verre épais, dopé au néodyme, contenant un gaz ionique va séparer les gènes de contact, par un dégagement de chaleur dans le conducteur homogène, chauffer le gaz dans la cavité de résonance, et engendrer une réaction thermodynamique répartissant des vitesses de molécules gazeuses ou certains noyaux atomiques vont perdre spontanément de leur masse, entre les deux pôles de la sphère en miroirs d'alumine argentés. L'émission stimulée ou spontanée d'une onde électromagnétique nécessite différents éléments annexes très précis, pour réaliser une réaction en chaîne, provoquée avec un flash dit de "pompage" (du gaz) des résonnateurs ou des électro-aimants, afin de sélectionner des atomes où la transition doit se faire dans un système fermé, la collection des atomes constitutifs d'un gaz, d'un liquide ou d'un solide est en équilibre thermodynamique à une température constante T. L'équilibre de l'ensemble de ces atomes est décrit par la thermodynamique statistique qui établit que cette température est la mesure de l'énergie moyenne du mouvement microscopique des atomes de la collection. En présence d'un champ électromagnétique, un atome peut effectuer une transition d'un état stationnaire initial par exemple d'énergie El à un état final d'énergie E2. Si la transition se fait vers une énergie plus grande que dans l'état initial, le processus s'appelle "absorption d'un photon" ; dans le cas réciproque d'une transition vers un état de plus basse énergie, le processus se nomme "émission d'un photon" le résultat fondamental de la mécanique quantique est la fréquence optique V2 1 du photon échangé est donné par hV2 1 =E2-El. Les différents processus d'interaction du rayonnement électromagnétique avec un système atomique ils sont au nombre de trois : l'émission spontanée, l'absorption, l'émission stimulée. Le processus de l'émission stimulée entre en compétition avec d'autres mécanismes radiatifs ou collisionnels avec pour résultat à l'équilibre une répartition collective des atomes en populations exponentiellement décroissantes parmi les niveaux d'énergie contraints par des électro-aimants. Le laser est une source de rayonnement dans laquelle un photon émis par un atome excité est contraint d'extraire de l'énergie des autres atomes excités, créant par la même d'autres photons et augmentant ainsi Amplitude du champ électromagnétique originel. ll faut donc disposer d'un grand nombre d'atomes excités, qui soient susceptibles d'être stimulés entre trois niveaux limité par un miroir semi-transparent (6) va s'effectuer une transition O Q) radiative (10'), 1 volume une transitior) non radiative (7), comprise dans le volume de la sphère. (planche 1/3 figure 1), ou le secteur (6) est semi-transparent ainsi que le segment (7) et va générer un cylindre en deux qualités. Entre 4 niveaux limités par deux miroirs en deux volumes de transitio et Q) G) non radiative entre un volume de transition radiative O Q planche 1/3 figure 2 établi par une ligne droite ou un pont lumineux de rayonnement ou rayon parallèle à lui-même en parcourant une circonférence dans un volume (10) de transition radiative inclus entre deux volumes non radiatifs, soit un rayonnement électromagnétique émis par des électrons en mouvement de rotation dans un champ magnétique, réactiver et diriger par deux surfaces courbes réflexives et fermées construisant une accélération circulaire de particules avec un champ électrique alternatif de fréquence constante dont le passage du rayon augmente entre les électrodes, l'invention n'est pas limitée en ce que la fréquence du champ magnétique est variable suivant ses missions spécifiques. Quand un photon identique à celui que peut émettre cet atome frappe cet électron, il y a émission immédiate de deux autres photons ayant la même fréquence (donc la même énergie), et la même direction que le photon déclencheur de la réaction active du volume (10), en ce que un secteur courbe en dessous de la moitié sphérique située à l'un des foyers en réflecteur formant une surface fermée à un seul côté, et émettre une fréquence unique au secteur de la hauteur (6) comprise dans l'aire de base de la sphère, formant réserve. C'est ce type de réaction en chaîne qui permet la construction des systèmes lasers. Pour tirer partie de ce phénomène il faut que les atomes excités soit plus nombreux que les désexcités, ce que les physiciens appellent "une inversion de population". Le volume x, y, en un lieu donné de la sphère va émettre immédiatement un rayonnement en cylindre différent des systèmes tubulaires qui émettent un rayonnement droit ll existe dans les spectacles avec les systèmes tubulaires des procédés de fabrication d'un cylindre avec un miroir en annexe extérieur au tube mais qui reste sans précision thermique avec une ouverture angulaire conique de très large divergence utilisée à des effets lumineux. Son intensité d'abord : il peut être plus brillant que le soleil même avec des lasers de faibles puissances. Sa directivité ensuite : le cylindre à une très faible divergence angulaire, c'est à dire qu'il reste cylindrique sur une très longue distance. Sa monochromaticité, en troisième lieu: la radiation émise par un laser occupe une plage de fréquence extrêmement réduite; autrement dit, "sa couleur", est extrêmement pure. Sa cohérence, enfin: toutes les ondes sont en phase ou, plus précisément, les ondes ont, à un instant donné même phase en tout point d'une section droite du rayonnement tournant et parallèle en lui-même dans le milieu (10). En station orbitale, ou sur terre, le réacteur optique est muni d'un dispositif générateur de certaines autres radio fréquences émettant le champ invisible d'un large cylindre, avec en parallèle un dispositif d'émission par impulsions de courte durée de cylindres étroits, d'ondes radio électriques qui après réflexion contre la terre ou obstacle retournent vers un récepteur de la station muni d'un indicateur caméra infra rouge, enregistrant à l'aller la ligne de l'obstacle et enregistrant au retour son relief renvoyé par une unité de télétraitement sur un récepteur. Dans la télécommunication, le rayonnement peut être subdivisé en multiples faisceaux cohérents ou réseaux, fabriqués de façon électronique en agissant sur le courant appliqué sur la cathode du laser notamment commandé par un ordinateur. Le générateur de la sphère ou du réacteur optique peut être alimenté par différentes sources d'énergie, rayonnante, convertisseurs photovoltaiques, capteurs solaires, photopiles, piles, batterie d'accumulateur, énergie électrique, et hauts voltages. La sphère de verre contiendra des masses homogènes ioniques de certains gaz rares comme par exemple, l'argon, le krypton, l'hélium néon, ou les utilisations plus récentes de C02, de vapeurs métalliques de mercure ou de cuivre.Les modes de réalisation de l'invention ne sont pas limités en ce qui concerne l'utilisation de gaz convenable comme comme le xénon.ou les liquides comme l'iode Aujourd'hui il existe des lasers à gaz dont le milieu actif est constitué, soit par un gaz unique (argon ou xénon), soit par un mélange de deux ou trois gaz hélium et néon, ou bien gaz carbonique et azote hélium. Le milieu actif (10) est la base atomique du système, il possède une structure appropriée de transitions d'énergie discrètes s'excitant facilement et possédant la capacité de stocker l'énergie reçue de l'extérieure. L'émission laser se fait d'une longueur d'onde déterminée par deux états d'énergie de cette structure sur une transition où le système présente une émission spontanée correspondant à une durée relativement longue du niveau supérieur (état métastable). Dans les spectres discrets d'absorption ou d'émission, les raies ne sont jamais strictement monochromatique. La raie utilisée dans un laser possède une certaine "largeur spectrale" Dn déterminée par différents mécanismes atomiques "d'élargissements", et mesurant la distribution en fréquence autour de la fréquence centrale d'un côté du secteur et la périphérie de la cavité. Afin de distinguer différents profils de raies, les élargissements sont classés en homogènes et inhomogènes. La création d'une inversion de population au niveau des atomes individuels, pour une densité spectrale d'énergie suffisante, l'émission stimulée peut remporter sur l'émission spontanée. Mais, au niveau des atomes pris collectivement, en vertu de la relation à l'équilibre, la population du niveau inférieur de la transition est de loin la plus élevée et l'absorption domine l'émission stimulée.Pour que l'émission stimulée l'emporte sur l'absorption dont l'effet est de diminuer le nombre de photons résonants disponibles, il est donc nécessaire de réaliser une situation inexistante naturellement: il faut détruire l'équilibre thermodynamique pour réaliser cette condition, il faudra fournir de l'énergie au milieu actif par l'intermédiaire d'une source extérieure d'énergie: c'est le pompage. devant la diversité des techniques et des milieux rassemblés dans cette liste pourtant non exhaustive comme par exemple; Pompage par rayonnement ionisant (explosion nucléaire source de rayons X). Pompage par particules lourdes (faisceaux d'ions, produits de fission d'un réacteur). Pompage par injection de porteurs. Pompage chimique (combustions chimiques exothermiques flammes - combustions rapides, explosions). Pompage thermique (détente hydrodynamique). Pompage optique incohérent: lampe flash, lampe à arc ou cohérent: autre laser. Pompage électronique, décharges électriques (continues, radio fréquence, ...), faisceaux d'électrons. Cette méthode de pompage est essentiellement utilisée pour les lasers à gaz, que l'on classe en général en lasers atomiques, lasers ioniques, et lasers moléculaires.et ils ne sont pas limités pour le laser sphérique. La technique est aussi efficace en décharge impulsionnelle qu'en décharge continue. Le principe consiste à créer d'abord des électrons dans le milieu gazeux destiné à l'amplification: c'est l'ionisation. Ensuite on accélère les électrons présents dans ce plasma par l'intermédiaire d'un champ électrique appliquée entre deux électrodes creuses; le processus s'appelle l'excitation. Dans leur cheminement entre la cathode et l'anode segmenté en courbe autour de la sphère, les électrons effectuent des collisions avec les atomes et transfèrent tout ou partie de l'énergie cinétique actif qu'ils portent ainsi dans leurs états excités. La description cidessus considère un rayonnement de fréquence appropriée introduit dans le milieu lui-même. Tel quel ce milieu ne peut devenir le siège d'une oscillation électromagnétique stationnaire; mais, si ce "milieu amplificateur" est placé dans une cavité optique résonnante accordée à la fréquence v, cette "boucle de réaction optique" provoquera l'apparition d'une oscillation à la même fréquence pour autant que le gain optique du milieu amplificateur excède les pertes de la cavité.Une telle réaction est obtenue avec la sphère en fabriquant un système à transfert résonnant d'énergie, ou qu'ils présentent des niveaux "résonnants" fonctionnant dans un système à quatre niveaux, en ce que les secteurs sont larges afin que le "cercle de gorge" effectue au maximum le "taux de remplissage" et que sa circonférence en périphérie ne soit pas en dessous de la quadrature du cercle.Le résonateur et l'optique constitué de deux miroirs sur les secteurs courbes fermés dont l'un est hautement réfléchissant et l'autre semi-transparent sont parallèles face à face : ces réflecteurs courbes renvoient l'onde électromagnétique en de multiples passages parallèles aller et retour dans le milieu actif (10), amplifiant ainsi le champ électromagnétique, dans la cavité, entre les secteurs réflexifs et se régénérer sur le volume du segment (pôle) constitué une "perte utile inévitable". Le réacteur optique à priorité solaire, peut être situé dans l'espace ou sur terre. I1 va être ionisé par des moyens annexes situés dans un agencement nécessaire à son fonctionnement différent suivant l'application de ses missions. L'agencement comprendra aussi suivant les missions, un cristal oscillateur, un cryoalternateur, alternateur, auto transformateur, amplificateur, un résonateur un auto oscillateur, éléments ou bobinage électronique sur terre et dans l'espace permettant aux fréquences électriques de faire vibrer et chauffer le gaz pompé par les décharges électriques. La masse de gaz homogène est contenu dans la sphère de verre épais, dopé au néodyme (3), les gènes de contact vont être séparés entre la vitesse de la lumière et la vitesse d'une onde électromagnétique, ou fréquence vibrante répartissant la vitesse des molécules gazeuses par les électrons induits sur une anode (4), et une autre source de la fréquence primaire sortant en cathode ou électrode (5).La source primaire des électrons accélérés va chauffer et exciter l'interaction des molécules, ou atomes, neutres en photons, générés sur les secteurs périphériques du milieu de la cavité de résonance (10) ionisée, ils vont rebondir et se régénérer sur les segments de la surface interne sphérique (7) et (2) réfléchissante, certains noyaux atomiques vont perdre spontanément de leur masse en émettant des particules contraintes par des électro-aimants circulaires de courbure en direction de la hauteur réflexive semi transparente du secteur circulaire courbe (6) inclus dans le segment sphérique (7) formant une surface à un seul côté fermé émettant une fréquence électromagnétique unique et cylindrique. La hauteur du segment sphérique (7) est égale et parallèle au segment sphérique (2) et opposée en volumes égaux au 1/4 du diamètre de la sphère (3), la hauteur du secteur sphérique (6) est au 1/8 du diamètre de la sphère (3) et au 1/4 du rayon du segment sphérique (1). La sphère ionique à l'intérieur de laquelle est contenu un gaz en pression, à la manière des lampes à décharges, va être ionisé sous l'influence d'un flash dit de "pompage" ou d'une énergie extérieure et de l'action de la vitesse des électrons émis par le système cathode, anode, et par suite cette sphère définit, avec les miroirs qu'elle comporte une cavité de résonance.En interaction entre les segments 2 et 7 et le niveau du secteur courbe circulaire 6 et 9 voir fig: l'onde traverse le secteur courbe semi transparent ou la portion du plan limité par un arc de cercle et la corde qui le sous-tend en segment de l'intervalle fermé compris dans la sphère du côté en verre dont tous les points sont à la même distance (rayon) d'un point intérieur appelé centre, solide limité par la surface précédente, afin de transformer l'atome des molécules neutres en ions, ou grappe d'atome, qui vont gagner ou perdre un ou plusieurs électrons (particules fondamentales pour une charge électrique négative 1,602, 1019 C) et émettre par le miroir (6) semi transparent un rayonnement, ou l'émission de particules constituant fondamental de la matière monochromatique (électrons, quarts etc...) ou de la lumière (photon) apparaissant, dans l'état actuel des connaissances, comme non décomposable en d'autres éléments. ll existe des systèmes à transfert résonnant d'énergie dans les lasers à gaz comme par exemple le laser atomique He-Ne ou dans le laser moléculaire C02-N2, ainsi que dans les méthodes de pompage à l'aspect sélectif de l'introduction de l'énergie par la source extérieure qui porte les atomes du milieu actif (10) dans leurs niveaux supérieurs et maintient ainsi le déséquilibre thermodynamique nécessaire à l'inversion de population. L'émission de particules d'un rayonnement monochromatique, ces particules ou ce rayonnement lui-même en rayonnement cylindrique avec une fréquence unique (nombre de vibrations par unité de temps dans un phénomène périodique l'unité est le hertz) est fournie par le laser. Basse fréquence comprise entre 30 et 300 KHz, Haute fréquence comprise entre 300 et 3 000 KHz. Même fréquence, même phase, quand la phase a, constante angulaire d'un mouvement vibratoire b quantité wt + j (w étant la pulsion, t le temps, et le j la phase à l'origine) dont le cosinus représente la variation d'une grandeur sinusoïdale ; phénomènes périodiques (en phase) de même fréquence qui varient de la même façon et qui représentent des maximums et des minimums simultanés. Les ondes électromagnétiques ou radiations sont des ondes se propageant en dehors de tout support matériel dans le vide.En visible ils vont apparaître dès la semi obscurité en rayon formant une lumière (véhiculée par les photons) occupant un volume x, y, en un point donné. Plus il y aura de puissance dans l'énergie, plus le cylindre sera dense et cohérent. Les ondes sonores ont des fréquences (nombre de vibrations par secondes) comprises entre 20 et 20 000 Hz, les ultrasons des fréquences plus basses. Par ordre de fréquences croissantes les ondes électromagnétiques comprennent les ondes radioélectriques (à partir de 30 KHz), l'infrarouge (invisible) la lumière visible de 37 1013 à 75 1013 Hz d'une couleur variant suivant la fréquence et la nature du gaz formant spatialement un volume de lumière cylindrique cohérent du rouge au vert. La cavité entre les deux secteurs (9) et (6) émettrice, elles libèrent des électrons, lesquels sont tout d'abord regroupés en collection, puis accélérés par des miroirs et des électrodes creuses portées à un potentiel très élevé et de signe opposé. Les forces mises en jeu ne sont autres que les forces d'attraction électrostatiques. Ce premier faisceau qui s'effectue en une droite, amène des particules (électrons négatifs ou positrons positifs) à des vitesses très voisines de celle de la lumière. Les particules atomiques ne sont pas magnétiques par elles mêmes comme le fer ou le nickel, et au repos, elles ne sont plus attirées par l'airant. Par contre, toute particule électriquement chargée en mouvement - et elles le sont toujours - engendre un champ magnétique qu'on peut modifier par la présence d'un autre champ, ce qui change alors la trajectoire suivie par la particule. De ce fait, les électro-aimants placés à l'extérieur des secteurs (9) et (6) de la sphère (3) devient des électrons de leur chemin initial et les font changer de direction d'un certain angle avec l'anode segmentée en ce que le rayonnement monochromatique est contraint de tourner entre deux secteurs réflexifs dans la périphérie de la sphère par des agencements annexes : l'électronique ou l'électromagnétique ou dans un autre dispositif le rayonnement tourne sur un seul secteur réflexif et semi-transparent sont commandés par un ordinateur. Pour faire tourner un électron, il faut lui communiquer une accélération qui compense la force centrifuge. ll faut rappeler qu'une accélération est par définition une modification de la vitesse, mais que cette vitesse est elle-même définie par sa valeur numérique et par sa direction. La valeur numérique et les électrons font toujours le même trajet. dans le même temps. Conformément au principe de l'inertie, tout corps en mouvement tend à suivre une ligne droite : la réaction du mobile à cette poussée n'est autre que la force centrifuge. De tout cela, il découle que toutes les particules chargées émettent un rayonnement dès qu'elles circulent en rond, ou plus exactement dès qu'elles suivent une courbe quelconque au lieu d'une ligne droite. Quand elles tournent en rond, l'accélération dépend du nombre de tours par seconde et du rayon; et la fréquence dépendant à son tour de l'accélération, il en découle qu'elle est fonction du nombre de tours par seconde et caractérise l'invention. Aujourd'hui, deux appareils ou systèmes sont utilisés comme source de rayonnement: le synchrotron et les anneaux de stockage. Dans le premier cas, des collections d'électrons sont injectés dans un anneau où règne un vide poussé et accélérés par des champs électromagnétiques. Comme la force centrifuge augmente avec la vitesse, les champs magnétiques de courbure doivent être augmentés en synchronisme avec le nombre de tours par seconde, d'où le nom de synchrotron donné à la machine et pourrait s'accoupler avec le laser sphérique selon les cas, les anneaux reçoivent des particules à haute vitesse provenant d'un accélérateur linéaire, ou des particules lentes qui seront accélérées selon le procédé synchrotron avant de les laisser tourner à vitesse constante. De toute façon, il s'agit de vitesses relativistes, ctest à dire très proches de la vitesse de la lumière C (300 000 km/s); en général V = 0,99 x C avec au moins 59 à la file: on retrouve aussi bien la fréquence que pour l'énergie, ou la largeur du pinceau la traditionnelle expression V1 = V2/C2 laquelle est d'autant plus proche de zéro (et son inverse de l'infini) que V est proche de C. Le cylindre d'ondes électromagnétiques pour ces vitesses relativistes, est émis tangentiellement à la courbe suivie par les particules. La fréquence fondamentale est égale à la fréquence de la révolution, mais on trouve aussi, comme dans toute émission de nature ondulatoire, des multiples de cette fréquence, appelés harmoniques.Plus les électrons tournent vite, et plus une partie importante de l'énergie se trouvent dans les harmoniques de rang élevé. Pour le laser sphérique, le cylindre d'ondes électromagnétiques pour ces vitesses relativistes est émis par un oscillateur carré et permet ainsi un étalage en rotation immédiate sur une hauteur de rayon x comme on étale la lumière blanche avec un prisme. Les fréquences voulues vont alors permettre d'entreprendre une grande variété d'analyses en lumière visible, aussi bien par réflection que par transmission, autrement dit en éclairant directement ou par transparence. On sait l'apport colossal des Rayons X dans l'étude médicale, mais ils sont tout aussi utiles pour l'analyse de la matière, ou encore pour l'imagerie radar.Leur très courte longueur d'ondes, qui est de même ordre de grandeur que les distances entre atomes permet justement de voir par transparence les structures moléculaires, atomiques ou même nucléaires. Les propriétés mécaniques, physiques ou même biologiques d'un élément sont fonction de l'ordre et de la répartition des molécules, de l'enchaînement des atomes ou de leurs positions respectives les uns par rapport aux autres. L'importance fondamentale que revêt le rayonnement synchrotron couplé avec le laser sphérique en un "une radiation étalée en cylindre" pour toute sorte d'expérience, nécessite une étude complète à elle seule notamment dans le domaine de la photo - émission angulaire ou l'une des méthodes les plus efficaces pour étudier les propriétés électroniques des solides et de leur surface en microstructure; par exemple, le réarrangement des atomes de la première couche par rapport aux atomes des couches suivantes, diriger l'élaboration d'une invention de capteurs légers pulvérisés en surface solaire souple ou semi rigide fournissant de l'électricité pour tous, revêtements muraux, des toitures, voile de bateaux, tentes, aérostats, voiliers galactiques. Dans d'autres domaines, les traitements de l'eau de mer, la séparation isotopique, l'optique non linéaire. Les modes de réalisation de l'invention ne sont pas limités ainsi que les applications destinée à l'audiovisuel, l'imagerie industrielle, l'holographie, l'intelligence artificielle, l'architecture lumineuse publique commandée à distance, les procédés d'impression rapide de l'imprimerie et de la photocopie, les guidages opto-électromagnétiques automatisés. Couplé avec un synchroton, il délimite un cylindre à protons immédiat pour les traitements de cancer. En médecine dans les interventions micro chirurgicales en circonférence. REVENDICATIONS 1- Réacteur optique sur 3 et 4 niveaux fournissant un rayonnement cylindrique et monochromatique du rouge au vert, formant laser impulsionnel ou en continu, visible ou invisible, est caractérisé en ce que outil est constitué d'une cavité définie par une sphère de verre, ou en métal céramique, nouvel élément caractéristique des lasers qui jusqu'à maintenant était habituellement tubulaire et fournissait un rayonnement en ligne droite. Son fonctionnement est d'au moins trois éléments simultanément nécessaires : un milieu actif où tourne une ligne droite (rayon) autour de la circonférence de deux miroirs courbes, un pompage, une cavité résonnante dans laquelle les atomes sont contraints par des électro-aimants circulaires, afin d'établir une transition constructive d'ondes formant des niveaux d'énergie aux propriétés spatiales, temporelles, et de cohérence. 2 Le laser sphérique est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cavité définie par une sphère (3) de verre ou en métal céramique dans laquelle est disposé un gaz destiné à être ionisé, ou de plusieurs gaz, pour amorcer ce milieu (10) dans une réaction en chaîne, ou déclencher une "inversion de population", il est soumis à la source d'énergie d'un oscillateur, d'une lampe Flash ou d'une décharge électrique dite de pompage sur la cathode (5) et de l'effet d'excitation du gaz entre l'anode (4) à la vitesse de l'électricité: et en ce que cette énergie est emmagasinée par transfert de population entre diverses transitions énergétiques de ce milieu actif qu'il y a amplification d'une impulsion lumineuse par émission stimulée entre les volumes de réserves (2) et (7) et les secteurs (6) et (9) sur 4 niveaux ou sur trois volumes les deux réserves (7) et (10 + 2) avec une surface fermée courbe (6).en ce qu'elle comporte des transitions radiatives et non radiatives. Le laser sphérique est caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cavité en forme de sphère (3) en verre ou en métal céramique dans laquelle est est disposé un gaz ou plusieurs gaz destinés à être ionisés, pour amorcer ce milieu dans une réaction en chaîne, ou déclencher une "inversion de population", il est soumis à la source d'énergie d'un oscillateur, d'une lampe flash ou d'une décharge électrique extérieure dite de pompage sur la cathode (5) et de l'effet d'excitation du gaz entre l'anode (4) à la vitesse de l'électricité - et en ce que cette énergie est emmagasinée par transfert de populations entre divers volumes de transitions sur quatre niveaux définis par l'amplification d'une impulsion lumineuse par émission stimulée dans un milieu actif dit volume de pompage optique (10) dirigé par deux électrodes entre deux secteurs fermés et réflexifs courbes (6) et (9) établissant une transition radiative entre deux autres volumes de réserves (7) et (8) deux transitions ,non radiatives destinées à générer un réacteur optique ou une ligne droite (rayon) en un point lumineux de rayonnement tourne entre deux surfaces de révolution courbes, réflexives et fermées.Ledit rayonnement est variable selon l'accélération d'une fréquence en multiples passages de rayonnement parallèles à ce rayonnement lui-même avec deux électrodes circulaires et semicylindriques creuses limitant un champ électro-magnétique, situées aux secteurs d'un miroir courbe hautement réfléchissant M1 et d'un autre M2 courbe semitransparent parallèle et opposé dans lequel une accélération circulaire de particules est commandée par un interrupteur électro-optique ou acousto-optique. 3 - Dispositif en ce que les principes physiques de base du fonctionnement des lasers génèrent un cylindre monochromatique et non un rayonnement en ligne droite en ce que les secteurs courbes et fermés (9) et (6) sont réflexifs entre différentes hauteurs de chaque côté d'un volume de pompage optique est utilisé à des applications des télécommunications dans l'espace et des applications spécifiques de laboratoires ou à des fins industrielles. 4 - Dispositif optique en ce qu'il comprend un seul secteur courbe fermé semi-transparent (6) formant un laser sur 3 niveaux planche 1/1 comprenant un volume de pompage (10') en une transition radiative et un volume de réserve (7) en une transition non radiative génère un cylindre cohérent. 5 - Dispositif optique à partir d'une sphère et en ce que les secteurs courbes sont parallèles mais décalé ou ne sont pas de même largueur. 6 - Dispositif optique selon l'une quelconque des revendications 4 caractérisé en ce que le secteur semi-réflexif courbe et fermé (6) avec le segment est semi-réflexif (7) génère un cylindre de deux qualités. 7 - Application du dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7 caractérisé en ce que le dispositif est utilisé aux recherches de "valence", des microstructures métamérisés de terres rares supraconductrices. Traitement de surfaces, applications médicales. 8 - Application du dispositif en réacteur optique selon que la sphère est utilisée comme oscillateur d'énergie extérieure d'un laser en forme de tore dans un dispositif de Nepper ou la construction de la fusion contrôlée initiée par laser sphérique, afin de générer un rayonnement pour les traitements de l'eau et à des applications dans l'espace. 9 - Application du dispositif en ce que sa cohérence temporelle est liée à la monochromacité. Télécommunications commandées par ordinateur, fibres optiques, métrologie, spectroscopie, guidages. Application du dispositif en ce que sa cohérence spatiale est liée à la directivité et a généré un outil pour attaquer la couronne circulaire. 10 Application du dispositif selon l'une quelconque revendication de 1 à 9 caractérisée en ce que le réacteur optique fournit un cylindre de rayonnement monochromatique télécommandé par un ordinateur, est différent des lasers tubulaires fournissant un rayonnement droit et filiforme.