Microplasma avec un laser à azote ?

[rocketman340]

Bonjour la communauté photonique!

est-ce que quelqu'un d'entre vous à déjà obtenu des micro boules de plasma en focalisant les pulses d'un laser à azote TEA ?

comme ceci : http://www.youtube.com/watch?v=k8Kpjd9DNfE

Rocketman340

[blackbird]

Salut Rocketman,

Est ce que cela pourrait faire quelque chose d'utile ?
Comme, par exemple, faire de l'ablation de cuivre sur de l'epoxy pour tracer des pistes de circuit imprimé ?

A+

Blackbird

[rocketman340]

non malheureusement, le pulse est beaucoup trop court et l'énergie tros faible
Il y a bien une légère évaporation de métal qui produit du plasma, mais tout l'énergie du pulse se dissipe dans la boule de plasma.
Et pour arriver à faire cela il te faut un laser MOPA (Master Oscillator Power Amplifier) pour avoir un faisceau limite de diffraction de cette manière on arrive à produire un spot de 0.6 micon de diamètre.
Pour enlever du cuivre sur un epoxy board il te faut un laser comme celui-ci :

video http://www.youtube.com/watch?v=6OaMEtV8SAY

[shrad]

par contre pour de la spectroscopie par evaporation de plasma c'est tres utile

mais on utilise plus souvent un laser YAG pour ce genre de manip car la puissance maximale instantanee est beaucoup plus elevee

ca permet de determiner quels sont les elements constituant les couches d'oxyde et autres depots par exemple sur les monuments historiques, ou encore sur certains metaux dont on doit evaluer les preformances inoxydables

[blackbird]

Salut Rocketmann,

Tu penses vraiment que 100µJ d'IR suffirait pour faire l'ablation du cuivre ?
J'ai fait un essai avec 25 µJ de 532 nm (25 ns) ... ben ça n'enlève rien du tout même si je passe un feutre noir dessus pour augmenter l'absorption et même avec une courte focale (15 mm) ...

A+

BlackBird

[rocketman340]

le but du poste est de montré que l'on peut obtenir des petite boules de plasma à la surface d'un solide avec un laser à azote ! Ce qui est intéressant c'est la démonstration de la concentration d'énergie si le laser est limite de diffraction. Un laser à azote aussi puissant soit-il ne pourra pas produire cet effet car la tache focal sera trop grande et le flux photonique par unité de surface trop petit.

Pour les applications ce type de laser MOPA sert à produire une ionisation du gaz d'un détecteur de particule par contre il n'est pas utulisé pour faire spectroscopie plasma pour cela on utilise des laser YAG Q-switch (déclenché)
avec une energie par pulse de l'odre de 150 à 300 mJ en 10 nanosecondes
Le laser à azote produit 0.4 mJ en 500 ps

voici mon laser qui était utilisé pour de la spectroscopie plasma (analyse qualitative et quantitative) d'alliage métallique.
video : http://www.youtube.com/watch?v=wuIXJI2M9oQ
http://www.youtube.com/watch?v=R2vihnyUbjI
http://www.youtube.com/watch?v=4r1TapmLMrs

souvent le pulse n'est pas vu sur le film cela est du à la synchronisation de la caméra avec le pulse laser.

[shrad]

quel est le taux de repetition?

j'avais des petits KIGRE 10MW 1pps que j'ai revendu l'annee passee... de jolis petits lasers, le gars qui me les a repris les cherchait justement pour ce genre de manip

[rocketman340]

Salut Blackbird,
le phénomène d'ablation se produit dès que le flux photonique dépasse le seuil de 10 MW/cm2
peut importe l'énergie que tu as dans le pulse laser !

Prends par exemple un laser femtoseconde d'usinage avec une energie de 5 nJ(nanojoules) tu perce un bloc de cuivre de 10 mm d'épaisseur ce qu'un laser CO2 continu de 10 kW ne peut pas faire alors que le laser femtoseconde ne fait que 2W continu.

Tout réside dans le flux photonique mais attention si le flux est trop fort alors tu crée un plasma à la surface du métal et toute l'énergie servant à percer est absorbée par le plasma et tu ne perce plus !
C'est pour cela que l'on utilise des laser femtoseconde comme celui-ci que je suis entrain de préparer:

video: http://www.youtube.com/watch?v=KX6h9CVXYkA
http://www.youtube.com/watch?v=jBjqT3AQ ... re=related
http://www.youtube.com/watch?v=6qYmjM6X ... re=related

le laser qui produit la boule de plasma à 1 kHz coûte plus de 650'000 euro !

[rocketman340]

Salut Shrad,
le taux de répétition est de 20 pulses par secondes !

regarde j'ai aussi obtenu des boule de plasma avec ce petit laser

video http://www.youtube.com/watch?v=wnboedofzfg
http://www.youtube.com/watch?v=j5LEOwSAkj8


Rocketman340

[blackbird]

Ah, je suis jaloux !
J'ai bossé sur le Ti:Sa de Lexel, à l'époque c'était le 480 Avante: un vrai bijou !
Avec le Femtoscan ... qui maintanait la durée d'impulsion même sur un balayage de 100 nm !
Mais Coherent et Spectra étaient trop puissants, dommage!
Tu l'as acheté ?

A+

BlackBird
Ps: par contre, sur la dernière vidéo, les gars sont des inconscients: 10 W de pompe, des réflexions partout et pas une seule lunette ...

[rocketman340]

je l'ai acheter pour 1000 euro sur ebay.com je le pompe avec un argon de10W

Voici une tête amplificatrice multipassage du laser SPITFIRE acheté sur ebay neuf seulement cette pièce vaut 85'000 euro !
La puissance instantanée qui sort de ce cristal est de 350 GW ( 350 milliards de Watts en 35 femtoseconde)
http://www.youtube.com/watch?v=iGd0M9uWPJM

voici un femtoseconde pompé par diode

http://www.youtube.com/watch?v=l62aDMONhf0

[shrad]

joli!

pense-tu qu'il serait possible de se fabriquer un femtoseconde facilement et pour moindre cout?

un resonateur Ti:Sa est relativement facile a mettre en oeuvre (financierement et techniquement) mais le faire operer en femto reviens a quelles manips? il suffit "juste" d'ajouter un media saturable dans la cavite?

[nikoones]

joli!

un resonateur Ti:Sa est relativement facile a mettre en oeuvre (financierement et techniquement) mais le faire operer en femto reviens a quelles manips? il suffit "juste" d'ajouter un media saturable dans la cavite?

là tu m'interesse shrad quand tu parle de "moindre cout " tu veux dire combien, how much ??

[shrad]

euh, moins de 1000€ mais plus de 500€

a moindre cout reste relatif par rapport aux 50.000€ d'un laser Ti:Sa pulse commercial

et de toute facon ce n'est pas si accessible que ca, ca reste un peu plus complexe que de faire un DPSS vert soi meme

aujourd'hui j'ai la grippe, je vais chez le doc ce soir, si demain ca va mieux je te poste ta rhodamine etc...

[nikoones]

ok shrad je compte sur toi !!
et merci par avance !!

oui entre 500 et 1000 euro c'est vrai que c'est accessible si on procede comme je fait , je commande mes pièce petit à petit et une fos que j'ai tout je monte !!

moi ce que je cherche c'est de faire un laser à colorant assez puissant ( surtout le rouge mais peut importe la couleur pourvu que l'on ai les mirette pleines

soigne toi bien shrad !!

[rocketman340]

Salut Nikoones,
tu cherche a faire un laser dans le rouge @ 630-640 nm avec de la puissance alors la solution la plus économique est le laser à colorant pompé par tube flash ablatif comme celui que j'ai fabriqué pour un physicien Dr. Geissler du CERN qui voulais illuminé la chambre à bulle pour faire de photos
des trajectoires des particles sans obtenir le 'speckel effect° par la diffraction sur la micro-gouttelette.
Pour cela il faut un laser avec le moins de coherence spacial et temporel !
voici le laser que je lui ai construit,malheureusement c'est une video diaporama car à l'époque je n'avais pas de caméra seulement un appareil photo.
video: http://www.youtube.com/watch?v=9Xw6i61cQCA

L'avantage de ce laser c'est que la cavité laser est très simple c'est un tube de quartz de 12 mm de diamètre intérieur et 18 mm de diamètre extérieur. Le colorant circule au moyen d'une pompe et passe dans un échangeur de chaleur puis dans un filtre. Donc par cette agencement on évacue la chaleur du pompage du colorant.
Le tube flash ablatif est coaxial il entour entièrement le tube contenant le colorant.
Le secret de la réussite de ce type de laser est la distance qui sépare le tube extérieur du colorant (18 mm et le tube de quartz formant le tube ablatif.
Entre ces 2 tubes va se produire la décharge de condensateurs qui va évaporé une partie de la surface extérieur du tube de quartz contenant le colorant et une partie de la surface intérieur du tube de quartz formant le tube ablatif.
Ce tube coaxial est muni d'un réflecteur extérieur fait avec du sulfate de baryum ou de l'oxyde de magnésium ( magnésie MgO ) qui va réfléchire les rayon de pompage pour les rediriger vers le colorant.
La fabrication du tube lui-même est extrèmement simple si tu possède les tubes de quartz.
Il faut usiné 2 electrodes en inox ou cuivre qui ferme en même temps le tube et une des électrode est percée d'un orifice permettant de tirer au vide entre 10 et 20 torr suivant la tension de décharge.
Avec un tube de 12 mm de diamètre et 400 mm de long et un colorant comme

[rocketman340]

suite du laser à colorant:

Avec un tube de 12 mm de diamètre et 400 mm de long et un colorant comme la Rhodamine 6G
avec un condensateur de 1.5 microfarade chargé à 25 kV tu aura 2 joules à la sortie.
Avec un éclateur tu pourra travaillé jusqu' à 10 pulses par seconde avec une alimentation de 5 kJ/s
et avec un thyratron à hydrogène tu pourras avec une alim HT de 50 kJ/s faire 100 pulses par seconde ce qui te donneras 200 W @ 630 nm !

Regarde j'ai un laser à colorant ou je dois refaire le tubes flash qui sont cassés (il y en a 2 ) et je les remplace par des tubes ablatifs fait moi-même cela me coute moins cher!

video: http://www.youtube.com/watch?v=sHmwUM_cjz8
http://www.youtube.com/watch?v=BqrBxzAp1zk

[nikoones]

waw, j'ai regardé le prix d'un thyratron, c'est pas donné aux valeur désiré, mais je vais encore faire quelque expérimentation sur mon simili laser LE ( qui je l'espère lasera correctement avant la fin de l'année car j'exploite plusieurs piste et je doit dire que ton aide est très appréciable et aprécié !!!

reste a trouver la rhodamine , et le tube en quartz je croie que j'ai çà en stock, , après , si j'ai bien compris, il faut une circulation du colorant avec si possible un bon refroidissement ;
le colorant ( rhodamine 6G tu le met dans quoi, methanol ou bien dans de l'eau distillé avec un peu d'ammoniac ?? )

j'ai plusieurs idées en tête je ne vais pas toutes les cité mais chaque fois que je ferai "un petit pas photonic pour moi je posterai un grand post pour la communauté " promis ( c'est comme cela que je procède d'ailleurs toujours sur le forum quand je parle de mon bébé LEN2; )

a +++

[rocketman340]

regarde mon poste ou je te propse une cuvette et de la rhodamine B " à l'oeil"

[shrad]

hehe oui mais en CW ca reste complique tout ca ^^ tu connais autre chose comme laser haute puissance dans le rouge, en CW?

en tout cas je prefere ce systeme au jet des vieux dye spectra, impossibles a regler et passablement salissants

[rocketman340]

tu parle de celui là ?

http://www.youtube.com/watch?v=_BypyvQ4u7U

[shrad]

a peu pres, celui que j'avais pu utiliser a l'ULB n'etait pas un ring mais un simple Z, par contre les nozzle quelle merde... la moindre pliure il te vaporise du colorant plein la piece...

[shrad]

a peu pres, celui que j'avais pu utiliser a l'ULB n'etait pas un ring mais un simple Z, par contre les nozzle quelle merde... la moindre pliure il te vaporise du colorant plein la piece...

[rocketman340]

moi je mets 0,1% de POLYOX (union carbide) ce qui augmente énormément la viscosité du dye et produit un jet parfait (comme un jet d'huile) : Pas de bouillard de colorant pas d'éclaboussure !