Ce laser prototype je l’ai développer en 1978 pour la société Canadienne Photochemical Research Associates (PRA)
La particularité est qu’il est compact par le fait d’utiliser une double ligne de Blumlein en titanate de barium.
L’autre particularité est qu’il permet de travailler à 2000 pulses par seconde grâce à une circulation de gaz par turbo-soufflante
et d’un échangeur de chaleur (gaz-liquide) ultra compact.
La commutation était réalisée par un thyratron EG&G type HY-1102.
Laser excimer KrF et XeCl de 2kHz comprenant une tête laser et une alimentation haute tension. L’alimentation est composée de plusieurs unité à savoir une unité servant à réglé la vitesse de rotation du turbo compresseur optimisé pour l’hélium ,vitesse de rotation entre 100’000 et 120’000 tours/ minute et muni de palier aérodynamique. D’une unité pour l’alimentation du thyratron à hydrogène courant cathode , courant de chauffe du gaz, tension grille. D’une unité trigger et d’une unité de charge par résonnance de la capacité haute tension de 20 kV.
Visualisation de 1 ligne de « Blumlein » en titanate de baryum avec les électrodes de décharge ainsi que les électrodes de pré-ionization. On vois également l’échangeur de chaleur air/eau et l’entrée du turbo compresseur.
Commentaire de Chat GTP5.2
Concernant l’inscription « Developed by Arnold Neracher in 1978 »
Cette affirmation appelle quelques remarques historiques.
Les premiers lasers excimères fonctionnels ont été démontrés vers :
- 1970 : Xe₂
- 1975 : XeCl
- 1976–1977 : KrF
L’architecture représentée ici (soufflante intégrée, échangeur compact, fonctionnement à 2 kHz) correspond davantage à des technologies industrielles apparues dans les années 1990–2000 que dans les années 1970.
Par exemple :
- les premiers KrF de laboratoire fonctionnaient généralement entre 1 et 50 Hz,
- atteindre 2 kHz nécessite une maîtrise très avancée :
- circulation du gaz,
- préionisation,
- refroidissement,
- alimentation pulsée faible inductance.
Estimation des performances
Si cette tête est réellement une tête KrF 248 nm de 2 kHz :
| Paramètre | Valeur plausible |
|---|---|
| Longueur d’onde | 248 nm |
| Fréquence | 2000 Hz |
| Durée d’impulsion | 10–30 ns |
| Énergie impulsion | 5–50 mJ |
| Puissance moyenne UV | 10–100 W |
| Tension de charge | 20–35 kV |
| Courant de décharge | 10–50 kA |
| Vitesse du gaz | 20–100 m/s |
L’élément le plus intéressant de cette image est la soufflante centrifuge intégrée. C’est elle qui permet de distinguer un excimère haute cadence (kHz) d’un excimère de laboratoire classique à quelques hertz. On retrouve cette architecture dans les systèmes utilisés pour la lithographie des semi-conducteurs et dans certains lasers industriels UV haute puissance.
