laser Nd-Yag

[invite3811ba77]

Bonjour à tous,

je m'intéresse aux lasers Nd-Yag, ceux qui permettent d'éliminer la pollution sur les pierres.
Avec mon prof de physique (je suis en PC), j'ai fait quelques petits calculs pour essayer de déterminer combien de pulses sont nécessaires pour éliminer la pollution.

Avec quelques approximations, j'ai trouvé qu'il fallait laissé le laser 74ms sur l'endroit à "nettoyer". Or, la durée d'un pulse étant de 10 ns, il faudrait donc 7,4.10^6 impulsions.

Or, je sais qu'il y a un certain temps entre deux pulses, et c'est ce temps là que je recherche. (pour diminuer ce nombre d'impulsions)

ma conclusion sera bien sûr qu'il ne faut pas autant de pulses car il y a une interaction mécanique à prendre également en compte, mais je voudrais quand même déjà "abaisser" ce nombre de pulse.

Bonne journée à toutes et à tous
amande02
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[invitea3eb043e]

On aimerait savoir comment tu as fait le calcul. Ca ne dépend pas de la puissance du laser et de la manière dont il est focalisé ?

[invite3811ba77]

eh bien j'ai utilisé la relation N*E = P*t avec N le nombre de molécules de gypse dans mon petit volume à éliminer, t le temps recherché, P la puissance du laser, et E l'énergie pour casser une liaison
Pour approximer très grossièrement, avec mon prof, on a supposé qu'il n'y avait qu'une seule liaison entre deux molécules. on a pris E = 1eV
P=5W
et j'ai trouvé par le calcul N= 2,3.10^18 molécules
ainsi je trouve t=74 ms or je sais qu'un pulse dure 10ns.
mais je en sais pas le temps entre deux pulses!
bonne journée

PS: pour indication, mon petit volume considéré est un cylindre d'épaiseur e=5.10^-6m et le diamètre de la base de mon cylindre, c'est le diamètre de mon faisceau c'est-à-dire 8mm

[invitea3eb043e]

Je ne vais pas refaire ton calcul, je le suppose OK.
Le truc à savoir, c'est que la puissance de 5 watts est une puissance moyenne ou, si tu préfères, en 1 seconde, l'ensemble des pulses aura fourni 5 joules. La puissance d'un pulse isolé se mesure plutôt en mégawatts. L'idée est de chauffer très fort à un endroit donné sans laisser à la chaleur le temps de s'évacuer. On devrait avoir entre 10 et 100 pulses par seconde, normalement.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite3811ba77]

oui, en effet!
mais justement, ça serait mieux si je pouvais avoir le chiffre "à peu près exact" de pulses en une minute, ou alors le temps entre deux pulses.
parce que mon but est de montrer (si je trouve un nombre très élevé de pulse), que cette interaction thermique n'est pas la seule: il y a aussi une interaction mecanique, ce qui permet de prouver pourquoi on n'a pas besoin d'autant de pulses (le nombre que j'aurai trouvé).

[invitea3eb043e]

En cherchant 30 secondes sur Google, on trouve la notice d'un laser de nettoyage Nd-YAG :
http://www.quantel-laser.com/industr...ndusVA1106.pdf
On voit qu'on a des pulses à une cadence jusqu'à 120 Hz avec des énergies de 350 mJ (peut-être pas les 2 valeurs à la fois).
Ca répond à ta question ; il est possible en effet qu'on ait une action de choc, analogue à un burinage ou un sablage.

[invite4ff2f180]

Ba il n'y pas de réponse exacte ... çà dépend du système de pompage du laser.
En général un YAG est pompé avec des lampes flash, je connaît pas mal de YAG qui fonctionnement à 10Hz( donc 10 pulses par seconde) mais il en existe également à 20Hz et 100Hz.


Sinon d'après ton calcul, n'espère pas avoir mieux qu'un ordre de grandeur très grossier ! Partant de là, le nombre exact de pulse est loin d'être important et tu peux utiliser 10^2 comme ordre de grandeur.

[invite3811ba77]

ok merci! je vais prendre l'ordre de grandeur de 100 pulses par minutes !
merci à vous

[invite4ff2f180]

c'était plutôt 100 pulses pas seconde que je disais ...