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Laser vapeur mercure



  1. #1
    Ignotus

    Laser vapeur mercure


    ------

    Bonjour,
    J’aimerai savoir si en utilisant le principe des lampes à vapeur de mercure il serait possible de faire un laser UV en positionnant un miroir et un miroir semi réfléchissant comme indiqué sur l’image jointe.
    Lorsque la lampe est amorcée il doit bien rester des atomes de mercure encore excités susceptibles de relaxer si des photons venant d’un miroir des deux ont la bonne idée de les secouer.
    Est-ce une proposition loufoque ?
    Merci de vos réponses.

    Nom : Laser mercure.jpg
Affichages : 81
Taille : 37,1 Ko

    -----

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  3. #2
    phys4

    Re : Laser vapeur mercure

    Pour avoir un effet laser, il faut produire une inversion de population entre deux niveaux choisis, ce qui nécessite un échange avec un troisième niveau.
    Savez vous quels niveaux vous voulez utiliser ?
    Et comment produire l'inversion de population ?

    Je suis sur, que si c'était simple, se serait déjà fait.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  4. #3
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    Le mercure est une substance toxique et un lazer UV ne présente peut être pas beaucoup d'intérêt, donc il est aussi possible que ce soit simple mais jamais essayé ou en tout cas personne ne l'a commercialisé (supposition).
    Moi je dit le mieux c'est d'essayer (fait attention quand même à pas t’empoisonner).

    Pour que ca marche, il faut que les nouveau photon émis par les particul de mercur en suspension exité par le passage des éléctron baigne dans un flux de photon déjà présant et se déplassant tous dans la même direction. En faite, le photon est une particule de Bose ou de Fermi (je me souvien plus dans le détail), en tout cas ce type de particul a tendance à se comporter comme un mouton, plus il y en a qui font un truc et plus il y en aura qui voudrons faire la même chose.

    donc à première vue, pourquoi pas. Ca sera peut être pas très puissant car n'utilisant pas les schéma classique avec pompe a electrons etc... mais tu peu au moins réaliser une sorte de mazer comme ca. En pratique, la question est combien de lumière il faut dedans pour que la nouvelle lumière produite suive, est ce que les conditions sont réuni pour qu'elle y soit au même moment etc...

  5. #4
    LPFR

    Re : Laser vapeur mercure

    Bonjour.
    Comme le dit Phys4, si c’était faisable, ce serait déjà fait.

    Il n’est pas évident d’obtenir une inversion de population. Rien que pour le laser He-Ne, le premier et moins cher des lasers à gaz, il faut recourir à une astuce dans laquelle ce sont des atomes excités de He qui communiquent leur excitation aux atomes de Ne.
    Même les miroirs ne sont pas quelconques il faut des miroirs diélectriques qui réfléchissent bien mieux que les miroirs métalliques.

    À ma connaissance, le seul laser qui peut être fait par un très bon bricoleur dans son atelier, et le laser à azote (UV). Il n’a même pas besoin de miroirs. Mais il utilise des hautes tensions potentiellement dangereuses
    Au revoir.
    Édit : d’après ce site :
    https://www.repairfaq.org/sam/laserchg.htm
    il est possible de construire un laser Hélium-vapeur de mercure à la maison.
    Dernière modification par LPFR ; 10/03/2017 à 10h07. Motif: He-Hg

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    Ignotus

    Re : Laser vapeur mercure

    Ou lala ! Entendons nous bien, je n’ai pas l’intension de concocter ce système dans mon garage  !
    Je m’interrogeais sur sa faisabilité, c’est tout.
    Je pensais que le fait d’ioniser les atomes de mercure pouvait ressembler à un pompage électrique et discipliner certains photons pour qu’ils laserent.
    Vos commentaires seraient les mêmes si au lieu du mercure du sodium serait employé ?
    Merci de vos réponses à tous.

  8. #6
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    Le sodium aussi c'est dangereux, au contacte de l'eau ça forme de la soude et du dihydrogène (carburant de fusée). Donc attention!
    C'est quoi ces histoires d'inversions de population? vous pouvez m'expliquer?

  9. Publicité
  10. #7
    LPFR

    Re : Laser vapeur mercure

    Citation Envoyé par pmassonnat Voir le message
    Le mercure est une substance toxique ...
    Citation Envoyé par pmassonnat Voir le message
    Le sodium aussi c'est dangereux, au contacte de l'eau ça forme de la soude et du dihydrogène (carburant de fusée). Donc attention!
    C'est quoi ces histoires d'inversions de population? vous pouvez m'expliquer?
    Re.
    Il ne faut pas tomber dans l’exagération.
    Beaucoup plus de gens meurent des accidents de la route ou noyées, que atteints par des vapeurs de mercure ou des explosions avec du sodium.
    A+

  11. #8
    Resartus

    Re : Laser vapeur mercure

    Bonjour,
    Effectivement, tous les atomes excités pourront se désexciter de manière cohérente sous l'effet du rayonnement.
    Mais simultanément, tous les atomes NON excités vont pouvoir s'exciter sous l'effet du rayonnement.
    Einstein a démontré que les deux coefficients étaient égaux. Donc, si la population du niveau excité est inférieure à celle du niveau non excité, le bilan sera négatif : le corps absorbe plus qu'il n'émet...
    Pour que le bilan devienne positif, et que le milieu se comporte comme un amplificateur de lumière. Il faut qu'on arrive à ce que la population du niveau haut soit supérieure à celle du niveau du bas. C'est cela l'inversion de population.
    On ne peut pas le faire simplement par augmentation de température, car l'effet de la température est au mieux de rapprocher les populations des deux niveaux, mais le rapport sera toujours inférieur à 1.

    On peut augmenter la population de ce niveau haut par des moyens électriques (diodes laser) ou chimiques.
    On peut aussi le faire de manière optique, en rusant : on passe par un niveau encore plus excité, qui se desexcite préférentiellement vers le niveau haut. C'est ce qu'on appelle le pompage optique. C'est comme cela que marchent les lasers à Rubis.

    Ensuite, quand on a ce milieu optiquement actif, cela devient de l'optique :il faut des miroirs semi reflechissant à une extrémité, et reflechissant à l'autre.
    Why, sometimes I've believed as many as six impossible things before breakfast

  12. #9
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    Oui oui, c'est pas fau. Pour le sodium a la limite, mais pour le mécure faut quand même faire gafe, c'est plus incidieu.

    La sécurité ca tourne vite a la psychose mais c'est une vrais problématique. Il y a plus de gens qui meur sur la route que des explosion au sodium parcequ'il y a plus de gens sur la route que a coté des cuves de sodium... (attension avec les stat ;-p )

    imagine tu fais un néon au sodium, mais un peu d'humidité entre dedans. Tu l'alume, le H2 dedans expose envoyant des ecla de verre tout autour (tu as fait une grenade!! xp ), tu te prend un ecla de verre dans l'oeil et te voila borgne. Quelque petites precausion de rien du tout, le port de lunette, utiliser des gans quand on manipule, connaitre les propriété spécifique des composé que l'on utilise, ca peut éviter quelque problème effectivement rarissime mais sur lesquel on ne peut pas toujours revenir apres coup. Mais tu as raison LPFR, il ne faut pas que ca tourne a la psychose et que ca empeche de faire quelque chose.

  13. #10
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    Bonjour,
    Effectivement, tous les atomes excités pourront se désexciter de manière cohérente sous l'effet du rayonnement.
    Mais simultanément, tous les atomes NON excités vont pouvoir s'exciter sous l'effet du rayonnement.
    Einstein a démontré que les deux coefficients étaient égaux. Donc, si la population du niveau excité est inférieure à celle du niveau non excité, le bilan sera négatif : le corps absorbe plus qu'il n'émet...
    Pour que le bilan devienne positif, et que le milieu se comporte comme un amplificateur de lumière. Il faut qu'on arrive à ce que la population du niveau haut soit supérieure à celle du niveau du bas. C'est cela l'inversion de population.
    On ne peut pas le faire simplement par augmentation de température, car l'effet de la température est au mieux de rapprocher les populations des deux niveaux, mais le rapport sera toujours inférieur à 1.

    On peut augmenter la population de ce niveau haut par des moyens électriques (diodes laser) ou chimiques.
    On peut aussi le faire de manière optique, en rusant : on passe par un niveau encore plus excité, qui se desexcite préférentiellement vers le niveau haut. C'est ce qu'on appelle le pompage optique. C'est comme cela que marchent les lasers à Rubis.

    Ensuite, quand on a ce milieu optiquement actif, cela devient de l'optique :il faut des miroirs semi reflechissant à une extrémité, et reflechissant à l'autre
    Mais si on augmente la tension au borne du truc, ca resous pas le probleme en exitant d'avantage le systeme? (désolé je suis un peu bourin)

  14. #11
    phys4

    Re : Laser vapeur mercure

    Augmenter l'excitation électrique c'est comme augmenter la température, vous remonterez tous les niveaux d'énergie sans produire d'effet laser.

    Un peu d'étude de spectroscopie est indispensable, pour trouver le bon mélange qui pourra produire l'effet magique !
    Comprendre c'est être capable de faire.

  15. #12
    matoumiteu

    Re : Laser vapeur mercure

    Citation Envoyé par LPFR Voir le message
    À ma connaissance, le seul laser qui peut être fait par un très bon bricoleur dans son atelier, et le laser à azote (UV). Il n’a même pas besoin de miroirs. Mais il utilise des hautes tensions potentiellement dangereuses
    Les laser CO2 est très bon marché, très simple et potentiellement très puissant... En non gazeux, les laser à rubis ou à YAG sont aussi très simples et peuvent atteindre de très hautes énergies dans le garage !

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  17. #13
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    arete, tu m exite lol
    comment on peut construire facilement un lazer CO2 dans son garage?

  18. #14
    Ignotus

    Re : Laser vapeur mercure

    OK, j’ai donc compris que le milieu serait trop encombré d’ions perturbateurs qui empêcheraient les gentils photons disciplinés d’effectuer correctement leur travail… tant pis.
    Merci pour vos lumières à tous.

  19. #15
    matoumiteu

    Re : Laser vapeur mercure

    Citation Envoyé par pmassonnat Voir le message
    arete, tu m exite lol
    comment on peut construire facilement un lazer CO2 dans son garage?
    Facilement, c'est beaucoup dire, parce que t'as des problèmes un peu chiants à résoudre, mais rien d'insurmontable dans un garage... Mais le seul truc spécifique que t'es à peu près obligé d'acheter tout fait, c'est le miroir semi-transparent (10€ sur ebay)... Le reste, tu dois facilement arriver à un petit prototype avec une alim THT maison, un peu de cuivre pour les électrodes et le 2e mirroir, et un tube en verre (venant d'un luminaire, d'un tube a essai ou autre)...

    Edit : d'autre l'ont fait :

    https://www.youtube.com/watch?v=03x1DgWrqp0
    Dernière modification par matoumiteu ; 10/03/2017 à 15h40.

  20. #16
    phys4

    Re : Laser vapeur mercure

    Quelques infos sur ce laser CO2 :
    https://fr.wikipedia.org/wiki/Laser_...yde_de_carbone

    Attention ce laser fonctionne dans l'infra-rouge, son rayon est donc invisible et peut causer de graves brulures.
    Comprendre c'est être capable de faire.

  21. #17
    pmassonnat

    Re : Laser vapeur mercure

    désolé je viens juste de me reco
    Merci pour les tuyaux j'ai hate de voir ca.

  22. #18
    ecolami

    Re : Laser vapeur mercure

    Bonjour,
    Dans cette discussion personne n'évoque les dangers d'aveuglement définitif dans le cas ou le faisceau est dirigé vers les yeux.
    La brulure de la rétine est instantanée et irrémédiable.
    Le danger du laser INFRA ROUGE au CO2 est brièvement évoqué: un faisceau concentré et invisible peut faire fondre du métal alors s'il atteint une personne ou quelque chose de combustible imaginez les dégâts!

    C'est la raison des étiquettes d'avertissement sur les lasers.

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