La société Lambda Physik AG a été racheter le 21 janvier 2004 par la société Coherent. Ces lasers sont maintenant produit sous la désignation LPXpro et ont étés améliorés par des modifications comme :
-La préionisation qui est maintenant du type corona donc moins de pollution dans la cavité de décharge donc durée de vie du mélange gazeux prolongé.
-Montage des miroirs à l’extérieur du tube de décharge donc pas de pollution de ceux-ci par des débris.
-Suppression du thyratron à hydrogène très couteux qu’il faut remplacer régulièrement par un système MSC (Magnetic Switch Control) permettant de travailler avec des IGTB à 2kV!
-Tube de décharge en céramique et métal ce qui évite toute corrosion et augmente la durée de vie du gaz.
-Augmentation de la fréquence de répétion à 200 pps ce qui donne une puissance moyenne de 100W !
Pour moi la première étape consiste à démonter entièrement le laser pour vérifier et nettoyer les pièces intra-cavité.
Puis si tout est en ordre je vais monté une optique permettant de travailler avec un mélange N2-He à 337.1 nm, d’après la fiche technique une énergie de 16mJ par pulse en 6ns soit une puissance crête de 2.6 MW parfaitement adapté pour le pompage des lasers à colorants avec un rendement de 50% !
Une deuxième étape consistera à mettre une optique pour travaillé avec un mélange de CO2/N2/He pour émettre à 10.6 microns avec une énergie de 6J par pulse en 1000ns soit une puissance crête de 6MW avec une fréquence de répétition de 25 pulse par seconde.
La troisième étape consistera de travailler avec le mélange excimer ArF ou KrF cela dépendra du prix des gas. Le mélange d’halogène se compose de 5% de Fluor et de 95% d’hélium.
Le circuit de décharge se compose de 6 condensateurs de stockage MAXWELL 26nF 50kV qui se décharge au moyen d’un thyratron à hydrogène dans 44 condensateurs en titanate de baryum de 1nF 50kV à travers 44 selfs montées sur les électrodes de pré-ionisation.
Une fois la tension de décharge atteinte entre les 2 électrodes de décharge ces 44 condensateurs se décharge avec une inductivité minimum en 10 nanosecondes dans le mélange de gaz.
Le volume de gaz dans l’enceinte est de 56 litres de mélange gazeux soit 80 torr d’un mélange de 5% HCl et 95% He , de 60 torr de Xe, 1110 torr d’argon 99,995;
Le thyratron à hydrogène est un model LP289 de Lambda Physik (courant chauffe typique 13A et courant réservoir 3.5A sous 6.3V), tension trigger +350V et bias grille -130V
Les lasers à excimers sont devenus les lasers à gaz dans l’ultraviolet les plus importants ces dernières années.
Dans le domaine commercial les lasers à excimer on fait des progrès impressionnants, car ils génèrent des puissances importantes de plusieurs centaines de watts et des taux de répétition dans le domaine du kilohertz!
Un des avantage majeur est de produire une émission sans effet de speckle sur la pièce à traiter et une faible pénétration. Ces propriétés sont très importantes dans le traitement des cellules photovoltaïques et dans la lithographie UV.
La grande énergie des photons à cette courte longueur d’onde permet d’initier des réactions chimique par un processus à photon unique.
En 1983 Lambda Physik à introduit le model EMG 203 MSC qui est une amélioration importante pour la durée de vie et la fiabilité des lasers à excimers qui n’utilise plus de thyratron à hydrogène mais d’un système de compression de pulse magnétique.
Les 2 composants présentant la durée de vie la plus faible sont le thyratron à hydrogène et les condensateurs haute tension.
Avec le MSC (Magnetic Switch Control) qui est un élément passif la durée de vie des lasers excimer est portée à 5.10^9 pulses
