Laser à exciplexes KrF impulsionnel de grande énergie : effets du rayonnement ultra-violet sur matériaux

par Jean-Eucher Montagne

Thèse de doctorat en Mécanique des fluides

Sous la direction de Michel Autric.


  • Résumé

    Les systemes laser krf, grace a leur courte longueur d'onde (248 nm) et a leur capacite a fournir de grandes energies, offrent de nombreuses potentialites, notamment dans le domaine de l'interaction laser-matiere. Ce memoire, dans une premiere partie, apporte une contribution a la mise au point d'un laser krf (kir) dont les performances se caracterisent par une grande energie (200 j), delivree au cours d'une longue impulsion (400 ns). Les trois elements principaux du laser, systeme de pompage a canons a electrons, milieu actif (cinetique chimique) et systeme d'extraction optique, sont analyses et modelises. Des solutions optimales sont proposees. Les differents modeles presentes sont en bonne coincidence avec les resultats experimentaux. Dans une seconde partie sont rapportes les premiers resultats d'interaction rayonnement ultraviolet-materiaux obtenus avec le laser kir sur un alliage de titane (ti-6al-4v) et un alliage d'aluminium (al 2017a) dans la gamme d'intensite de 1 a 400 mw/cm#2 (tau=300 ns). L'evolution du coefficient de couplage mecanique est mesuree et comparee a trois modeles pour ces deux materiaux places dans le vide et en atmosphere a pression variable. Un coefficient de couplage mecanique maximal est trouve egal a 4 dyne. S/j a 50 j/cm#2 pour le ti-6al-4v et a 3 dyne. S/j a 40 j/cm#2 pour l'al 2017a, apres decapage prealable de la couche d'oxyde. La pression induite a la surface de l'echantillon est evaluee a 100 mpa a 400 mw/cm#2 pour les deux materiaux etudies. La densite et la temperature electroniques sont mesurees, dans l'hypothese d'un equilibre thermodynamique local, par spectroscopie d'emission large bande et par absorption d'un faisceau laser sonde a 514. 5 nm. Une densite de 2. 10#1#9 electrons par cm#3 est mesuree a une intensite de 400 mw/cm#2 pour le ti-6al-4v et pour l'al 2017a. A cette intensite, la temperature electronique atteint 50000 k


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Informations

  • Détails : 1 vol. ( 206 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.: f. 205-206

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  • Bibliothèque : Université Aix-Marseille (Marseille. Luminy). Service commun de la documentation. Bibliothèque de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 21990
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