Tests electrodes de preionisations laser CO2TEA

[rocketman340]

Bonjour,
aujourd'hui j'ai testé l'homogénéite de la decharge du plasma à 1200 torr de pression d'un mélange de 70% d'helium et 30% d'azote avec une tension de 50000 volts et 2000 ampères pendant 5 nanosecondes.
La décharge est parfaitement homogène sans décharge filamentaires
voire video / https://www.youtube.com/watch?v=til1y7S2M-c

Demain je monte le miroir ZnSe de 80% de reflectivité et je realigne les miroirs avec l'autocollimateur,
tirage au vide à 0.01 torr puis introduction d'un mélange He/N2/CO2 à 1500 torr ( 2atmosphères)

La suite sera de faire le claquage diélectrique de l'air à 25 pulses par secondes au foyer d'une parabole

Rocketman

[nikoones]

super installation, je bave ...

sinon,j'ai remarque un truc, tes électrode dans tes laser tea sont pratiquement toujours de la même forme ( ce n'ai pas un reproche c'est une constatation ) , en as tu déjà essayer d'autre et en quelle matière sont elles ??

et l'alimentation les capa qui ce décharge grâce à un thyratron et tout le matériel induit , cela représente un sacré investissement , mais je pense que cela ne te pose pas trop de problème à mon avis mais cela me laisse songeur !!

au fait tu m'as déjà envoyer le petit colis ? car j'attend mon facteur tout les jours et chaque fois il ne me donne que du courrier inintéressant ( facture pub et autres ....) ...

tiens une question, le nombre de nanofarad de tes capa de décharge et la tension tu as dit 50kV !! ( pfiou çà doit décoiffer quand tu fait une fausse manip....!!! )

et pour finir , comment calcule tu le temps de "lasage" en nano ou pico seconde ?? cela dépend de pas mal de paramètres je pense mais peut tu me donner les principaux ??

voilà, a toi ...

[electron190]

Je suis avec attention

Petite correction sur la photo , c'est plus lisible comme ça :

[rocketman340]

Salut Nikoones,

pour répondre à tes questions.

les électrodes j' en ai plus d'une centaines de profils différents (plates avec rayons, profil de CHANG, ROGOWSKI, WANG, filtées, lamelles rasoir, grand rayon etc.....)
en matière diverses laiton,cuivre inox, aluminium, dorée, rhodiée, nickel, tunstène-cuivre, molybdène, cobalt 63 etc....
de longeur et dépaisseurs différentes. (je vais mettre en ligne des photos dès que j'aurais le temps
Cela dépends des exigences demandées ( ionisation,courant,compatibilité gas,durée de vie etc....)

Pour ce qui est du matériel tu as déjà une fois fait une allusion que cela doit coûter "bonbon" et bien je te rassure que si tu te donne de la peine tu pourras aussi acheter une alimentation HT 34 kV 1 kJ/s comme moi, je l'ai achetée sur Ebay USA pour
66$ un thyratron sur ebay ça coûte 100 euro (si tu veux je t'en vends un pour 100 euro)
J'ai un petit atelier de mécanique est je fais les pièce moi-même!

Pour le petit colis, la cellule de quartz est prête j'ai collé un miroir Rmax et un mirroir semi transparent la Rhodamine B est aussi prête il me reste plus qu'a faire marcher le laser et faire une video pour mettre sur YOUTUBE.
La cellule je l'ai poli moi même.

Les capacités sur le laser CO2 TEA sont au nombre de 48 pièces de 2.2 nF 30 kV soit 45 J par pulse. Le compresseur magnétique comprime le pulse de 100 ns à 6 ns . Une fois j'ai eu un clacage extérieur et ça fait un bruit d'enfer !!!

La durée de pulse est donnée par la durée de vie de l'état excité laser dépendant de la pression et de la composition du mélange de gas ainsi que du coefficient de réflexion des miroirs et du mode de fontionnement
( relaxé,déclenché,synchronisation des modes longitudinaux)

Rocketman340

[rocketman340]

voici encore quelques photos de la cavité de décharge du CO2TEA que je mettrait sur le prochain film.

Rocketman340

[nikoones]

merci pour ses explications rocketman, en effet si je me donne la peine et si "on" ce donne la peine , c'est vrai qu'on ( que je ) peut arriver loin !!

pour les profiles des électrodes je voudrai bien voir ces dernière, car je commence à avoir envie avec toute l'expérience que j'ai acquis, de me faire un autre laser un petit tea en attendent de finir le len2, et en attendant les pièces que j'ai commandé en ukraine et je pense que je les aurai d'ici deux ou trois semaines ...

c'est sur c'est encore un projet de plus , mais bon, j'ai le temps de faire ce tea n2 et le LEn2 je pense , mais bon la priorité sera le len2 bien entendu !!

en voyant tes projet et tes vidéo de ce que tu as fait, je suis très enthousiaste pour l'avenir !!

et chapeau bas pour le boulot sur la cuve en quartz , c'est du beau boulot, vraiment !!

[nikoones]

a tu as poster juste en même temps que moi...

[nikoones]

euh j'ai trouver un composant que je n'explique pas ( self ?? ) : tu dit "j'utilise un compresseur magnétique pour passer les pulse de 100ns à 6ns "?? c'est là que je ne comprend pas !

[rocketman340]

voici le schéma du compresseur magnétique

[electron190]

Ça a une certaine ressemblance avec les lignes à retard utilisées dans les radars pour justement réduire le temps de l'impulsion THT dans le magnétron
D'ailleurs , le pilotage par thyratron est pratiquement identique
Et aussi avoir des fronts de tension montant et descendant le plus raide possible
Je pense qu'il en est de même pour le laser

[rocketman340]

la compression de pulse magnétique à été développée dans les années 70 pour la technique des micro ondes pulsées (radars)
Aujourd'hui tous les lasers à excimer modernes fonctionnent avec des IGBT et des compresseurs magnétiques de 2 à 5 étages
Avantages / durée de vie plus grande et prix réduit, parce que l'on utilise plus de thyratron D2

video
http://www.youtube.com/watch?v=k1gpN15Rc2M
http://www.youtube.com/watch?v=xmrLnBSZjJM

d'un laser excimer qui à été abimé lors du transport et que j'ai reçu et réparer

Rocketman340

[shrad]

ben voila typiquement ou je comptais aller avec ma petite cartouche TE

j'avais dans l'idee de realiser une ligne de compression de pulse mais je n'avais pas encore approfondi le sujet

merci pour la piste de reflexion

je vais faire quelques petites experiences avec mes thyristors... as tu une info sur le calcul des valeurs d'etage?

je me demandais aussi si c'etait mieux en coaxial ou pas, sachant que je n'ai que du coax 75 ohm bete et mechant et des tuyaux de cuivre, mais que j'ai les condos originaux de la cartouche

ce qui m'interesse surtout avec cette cartouche c'est le taux de repetition, d'ou la compression qui est interessante car plus facile d'enchainer des pulse reguliers qu'avec un spark gap

je vais lire un peu a ce sujet tiens

[rocketman340]

Shrad,
comme javais dis dans un poste à Nikoones "avant de faire quoi que ce soit il faut se poser la question quel est le but, quels moyens pour y arrivé en fonction des exigences"
En l' occurence tu as un laser à azote TE qui contient entre 2 et 5% d'azote et le reste c'est de l'hélium donc si tu regarde le diagramme energie, le laser N2 opère entre les transistions C3 IIu et B3 IIg qui est un système vibronique qui inclus un changement d'énergie électronique et vibrationelle. La durée de vie de l'état excité dans ce cas (avec 95-98 % hélium) est de 40 ns. Il faut donc excité le gaz par une décharge de condensateurs en moins de 40 nanosecondes.
Le laser comme il à été conçu c'est à dire un système de capacités à transfert de charge avec si je me souviens 3 condensateurs céramique de 500 pF en parrallèle sur les électrodes de décharge et un impedence du circuit d'environ 20 Ohm soit une durée de décharge de 30 ns. donc le circuit est parfaitement adapté pour ce type de laser.

Alors je ne comprends pas pourquoi tu veux diminuer la durée de pulse avec un ou plusieurs étages de compression magnétique ?

Le compresseur magnétique devient indispensable quand tu dois pompé un lasers avec une grande énergie durant un temps très court comme dans les laser à excimer ce qui n'est pas le cas avec les laser à azote.
L'énergie injectée dans un laser N2 est 10'000 fois moindre donc la capacité sera toujours inférieur a 5 nF et au pire quand tu dois pompé un laser N2 TEA ou multiatmosphérique il reste le recour aux lignes de Blumlein et les Blumlein coaxial à eau qui ont une impédance caractéristique plus faible jusqu'à 0.03 ohm

Pour réalisé des lasers qui marchent et qui sont performants (faire un laser qui donne l'effet laser est facile) il faut d'abord étudier le diagramme d'énergie un livre que je conseil c'est " LASER FUNDAMENTALS" William T. Silfvast .

Rocketman340

[shrad]

tout simplement parce qu'un etage de compression avec un petit transfo d'impulsion pilote par un thyristor serait sans doute moins imposant et encombrant qu'un systeme avec les 5 condos et le spark gap?

je suis d'accord pour la duree du pulse qui est de toute facon limitee a 40ns, mais je reste interesse par une compression parce que le circuit de pilotage m'interesse tout autant que le laser

[rocketman340]

un livre que je te conseille et qui répondra à beaucoup de questions est :
HIGH POWER ELECTRONICS de Sarjeant et Dollinger
c'est un bouquin de 1989 mais très interessant et tu verras que calculer et faire des compresseur de pulse magnétique n'est pas à la portée de tous le monde!

[shrad]

je pense que dans notre monde d'amateurs, une approximation assez proche des calculs est suffisante dans la plupart des cas

je gardes la reference en memoire, merci du tuyau!

EDIT : a 1778$ sur amazon en neuf, je pense me contenter de wikipedia... meme a partir de 84$ d'occase, ca me parait un peu abusif

personne n'a de vieux bouquins d'ingenierie electrique ou de photophysique dans ses fonds de tiroirs? ca a l'air lucratif comme commerce...

j'ai plusieurs fois emprunte des bouquins d'optique ou de physique a l'unif quand je bossais la bas, mais je ne me rendais pas compte de leur valeur... si j'avais su j'aurais tout de meme essaye de recuperer quelques volumes