Etude experimentale et modelisation d'un laser xecl#* excite par une decharge transversale preionisee par rayons x

par EMMANUEL ESTOCQ

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN BRETAGNE.

Soutenue en 1992

à Paris 11 .

mots clés

Résumé

Ce travail relatif a l'etude d'un laser xecl excite par une decharge transversale et preionise par rayons x comporte une partie experimentale d'optimisation parametrique et une partie theorique de modelisation. Les principaux parametres experimentaux etudies sont: la synchronisation entre l'impulsion de preionisation et la decharge laser, les pressions partielles des trois gaz constituant le melange laser la dose de rayons x, la distance inter-electrodes, la capacite et la tension de charge des condensateurs de stockage de l'energie, la temperature moyenne du gaz et la frequence de repetition. Le rendement de conversion de l'energie electrique en energie laser croit, jusqu'a 8 bars, avec la pression du melange du gaz; mais travailler a pression elevee necessite des doses de rayons x elevees. Les performances obtenues sont: une energie laser extraite de 4,5 joules par impulsion, un rendement maximum de 2,5% et une puissance moyenne de 200 watts (4 joules a 50 hertz). Un modele autocoherent est utilise pour comprendre les phenomenes physico-chimiques intervenant dans les differentes phases de la decharge supposee homogene. Le modele traite simultanement de l'evolution temporelle de la fonction de distribution en energie des electrons (calculees a partir de la resolution numerique de l'equation de boltzmann), des populations des especes presentes dans la decharge et, enfin, des differentes variables caracterisant l'etat du circuit electrique d'excitation du gaz. Une attention particuliere est portee a l'etude de la cinetique vibrationnelle de hcl. Un bon accord entre theorie et experience est obtenu

Titre traduit

Experimental study and modelling of an x-ray preionized self-sustained discharge xecl laser

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