Laser TEA N2 avec ligne coaxial à eau déionisée

[rocketman340]

Qui connait ou a déjà réalisé ce type de laser avec une ligne de décharge coaxial à eau déionisée ?

voici le laser en fonction! http://www.youtube.com/watch?v=hY0oZ5lMeWE

Rocketman340

[shrad]

tres beau laser

peux tu nous montrer un synoptique de la cavite sous forme de schema? je me pose des questions sur les electrodes de decharge

est-ce un pompage par couplage capacitif et donc les electrodes sont orthogonales a la cavite?

ce montage de marx a une inductance parasite tres faible joli bijou!

[rocketman340]

le couplage n'est pas capacitif !

moi ce qui m'intéresse, ça serait que tu me dessine le schéma électrique de ce laser suivant
les photos et la video que tu as vu.

Après je te dirais si c'est juste et si ce n'est pas le cas je ferais un schéma.

[shrad]

autant pour moi, decharge transversale = electrodes face a face, j'ai ete induit en erreur parce qu'eau deionisee m'a fait penser a dielectrique qui m'a fait penser a condensateur, qui avec le mot coaxial n'a pas arrange les choses j'etais fatigue

la ligne de transmission coaxiale viens se coupler au milieu des deux electrodes pour former un dipole c'est ca?

ce qui me turlutte c'est plutot ton Marx, c'est un bipolaire? les spark gap sont contenus dans le petit cylindre usine qui est connecte via des feuilles de cuivre?

niveau schema, pour moi c'est ca :

coaxial TEA.png

[rocketman340]

Shrad,
ton schéma est super !
mieux que ce que j'ai dessiné à la main
il me manque un logiciel de dessin! Qu'est-ce que tu utilise?

par contre le schéma est faux !
je ne discute pas au niveau du marx 3 étages ça c'est pas important.

Réfléchit ! Tu as même conseillé à Nikoones LA TOPOLOGIE ! !

Tu conseille tes amis mais applique ton savoir dans ce cas précis !

Au niveau de la tête laser il y a une erreur de raisonement MONUMENTAL ! ! !

Je te laisse corrigé ! pense bien à l'inductance du circuit et au cable 50 ohm !
Rocketman340

[electron190]

Les électrodes ne sont pas face-à-face , mais concentriques

[shrad]

j'avais pense a ca au debut mais je me suis dit que question impedance, si ca devait etre un dipole coaxial, le fait de percer le blindage de la ligne coaxiale perturberait la decharge non? a moins que la ligne HT coure dans le corps du laser jusqu'au miroir HR qui serait perce au milieu

pour moi, il ne peut y avoir que trois solutions

deux electrodes cylindriques face a face, une du cote de chaque miroir, mais ce serait un laser LEA et non TEA

deux electrodes concentriques coaxiales, et la je ne m'explique pas ce probleme de percage car je n'ai soit pas bien vu, soit je n'ai pas assez de connaissances en lignes de transmission (et les problemes de colinearite et de repartition equitable de la decharge me chiffonnent surtout avec ta "cartouche" qui ne semble pas, a premiere vue, assurer un ajustement facile des axes des deux electrodes si elles sont concentriques

deux electrodes face a face dans la longueur mais qui feraient une demi circonference du tube dans la tranche, mais je ne pense pas que ce soit ca, ca ne colle pas avec une decharge uniforme sur toute la surface de l'electrode, mais je ne connais pas les proprietes d'une decharge dans l'eau deionisee

est-ce que tu utilises l'eau comme dielectrique d'un condensateur? quelques precisions la dessus eclaireraient les choses car je pense qu'on pars sur une incomprehension

[rocketman340]

denouveau ça n'a rien à voir avec les composants

On en revient TOUJOURS A LA TOPOLOGIE ! ! ! !

Regarde le joli schéma que tu as fait.
Réfléchit ! qu'est ce qui se passe quand le générateur de Marx déclenche ?
Le courant d'abord parcourt tous les étages du générateur (3 étages) puis les 2 éclateurs qui eux même ont une impédance très grande puis il alimente un cable coaxial qui lui à une impédance fixe de 50 ohm dans ce cas

Donc ton impédance total est la sommes de toutes ces impédances séries qui fini par te faire une montée de courant de l'ordre de 80-100 nanosecondes.

Or c'est un laser TEA N2 durée de vie de l'état excité à pression atmosphérique inférieur à 2 ns !
Donc comme tu l'a dessiné (très joli dessin) mais malheureusement pas assez rapide pour excité le laser.


Alors maintenant explique moi l'astuce pour transformer le pulse de 75 kV et 100 ns arrivant au bout du cable coaxial qu'il puisse excité la transition laser de l'azote en moins de 2 ns! ! !

Là nous n'avons pas encore parlé de la préionisation ¨!
L'eau déionisée est le diélectrique remplaçant le Mylar ou le polethylène ou le titanate de baryum!

Qui disait que les lasers à azote c'est facile?

[shrad]

encore une fois, ce dielectrique est-il celui d'un condensateur inclu dans la tete? dans ce cas il ferait office de condensateur d'un second etage, et le spark gap serait le laser en lui meme? tu ne te servirait du marx que pour charger ce condensateur de faible valeur rapidement en preionisant du meme coup, et le claquage inter-electrode serait le spark gap final?

sans tous les details, difficile d'arriver du premier coup au bon raisonnement

[rocketman340]

BINGO !
BRAVO SHRAD TU AS TROUVE !


Le générateur de Marx permet de charger le condensateur à eau !
L'eau dé-ionisée est le diélectrique le plus performant pour des systèmes pulsé nanoseconde!
La ZMACHINE aux USA utilise en étage final utilise des lignes coaxiales à eau.!!!!

Pourquoi? Par ce que l'eau à le FACTEUR DE MERITE le plus élevé de tous les diélectrique !

Le facteur de mérite est la propriété d'un matériaux de stocké la plus grande énergie dans le volume le plus petit !

L'eau dé-ionisée à une permittivité diélectrique de 80 et une tenue à la tension de 4 MV/cm en 100 ns
0.8MV/cm en 1 microseconde et 18MV/cm en 10 nanosecondes
Autre avantage de taille s'il y a clacage du diélectrique il se répare de lui-même
et encore autre avantage on peut réaliser des condensateurs dont l'impédence varie et de forme quelconque.

Donc la cavité laser se trouve dans le condensateur lui même (voilà ça c'est de la TOPOLOGIE appliquée )
L'inductance du circuit de décharge est de l'ordre de 100 pH la capacité de 600 pF chargée à 75 kV en 100 nanosecondes et la décharge du condensateur à eau de 1.5 ns.

Voilà de la technologie laser de pointe (on ne peut pas faire mieux!) AMEN !
voici le schéma :

[rocketman340]

tu verras sur le schéma, j'ai dessiné la cavité laser reliée par 2 fils au condensateur à eau en réalité ceux ci n'existent pas car la cavité avec les électrodes de préionisations sont dans le diélectrique et le condensateur est de type coaxial. Pour les reste je ne peux pas donné plus d'explication (secret)
Rocketman340

[shrad]

OK, super!

mais pour clarifier encore un doute, je passe par MP

[rocketman340]

non passe par le site si ça concerne le sujet ça intéresse peut-être les autres !

[shrad]

OK je passe donc par le forum:

encore un doute a lever, que je fais par MP pour eviter les problemes eventuels de legalite lies a d'eventuels brevets ou NDA

en partant du fait que ton condensateur est coaxial, et que la cavite est situee au centre de ton condensateur, il faut obbligatoirement qu'une des electrodes de la cavite soit commune (ou en contact avec dans le cas d'une cartouche) a l'electrode centrale du condensateur

ce que je me demande, c'est si tes electrodes de cavite sont effectivement concentriques, ce dont je doute car 'uniformite de la decharge n'est pas assuree, ou si dans le cas le plus logique comme tes electrodes sont en "D-shape" ou proche, une des electrodes doit etre connectee via une des deux extremites de la cavite

dans ce cas, qui selon moi est le plus probable, n'y a t'il pas un probleme d'inductance qui est maintenu par le fait que le chemin parcouru par le courant soit asymetrique? ou alors comme l'electrode connectee a l'electrode centrale du condo serait la masse, on limiterait le temps de decharge par ce moyen... mais alors ton electrode externe de condensateur est percee d'un feedthrough qui tiens les 75kV...

je suis curieux de savoir, et ne te soucie pas d'un eventuel brevet, je n'ai aucune utilite de reproduire ce laser (ou alors je te poserais la question des points couverts par brevet )

[rocketman340]

voici ma réponse

je crois le mieux est que j'annexe une vue en coupe du condensateur coaxial à eau !

Encore une chose à dire c'est que les condensateurs ayant comme diélectrique l'eau fontionne uniquement avec des charges THT en régime pulsé inférieur à 10 us !

en partant du fait que ton condensateur est coaxial, et que la cavite est situee au centre de ton condensateur, il faut obbligatoirement qu'une des electrodes de la cavite soit commune (ou en contact avec dans le cas d'une cartouche) a l'electrode centrale du condensateur

ce que je me demande, c'est si tes electrodes de cavite sont effectivement concentriques, ce dont je doute car 'uniformite de la decharge n'est pas assuree, ou si dans le cas le plus logique comme tes electrodes sont en "D-shape" ou proche, une des electrodes doit etre connectee via une des deux extremites de la cavite

dans ce cas, qui selon moi est le plus probable, n'y a t'il pas un probleme d'inductance qui est maintenu par le fait que le chemin parcouru par le courant soit asymetrique? ou alors comme l'electrode connectee a l'electrode centrale du condo serait la masse, on limiterait le temps de decharge par ce moyen... mais alors ton electrode externe de condensateur est percee d'un feedthrough qui tiens les 75kV...

je suis curieux de savoir, et ne te soucie pas d'un eventuel brevet, je n'ai aucune utilite de reproduire ce laser (ou alors je te poserais la question des points couverts par brevet )
Il n'y a pas de brevet ! pas de soucis!

Rocketman340