WO2020217032A2 - Système a débit ajustable pour refroidir un milieu amplificateur laser - Google Patents

Système a débit ajustable pour refroidir un milieu amplificateur laser Download PDF

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WO2020217032A2
WO2020217032A2 PCT/FR2020/050704 FR2020050704W WO2020217032A2 WO 2020217032 A2 WO2020217032 A2 WO 2020217032A2 FR 2020050704 W FR2020050704 W FR 2020050704W WO 2020217032 A2 WO2020217032 A2 WO 2020217032A2
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reservoir
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Pierre- Marie DALBIES
Yann MODIN
Gael Paquignon
Florent LE PALUD
Christian Chappuis
Cédric FOSSOUX
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CREA CONCEPT
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/04—Arrangements for thermal management
    • H01S3/042—Arrangements for thermal management for solid state lasers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/025—Constructional details of solid state lasers, e.g. housings or mountings

Definitions

  • the invention relates to the field of cooling systems for a laser amplifying medium, using a circulating coolant liquid.
  • a laser amplifying medium designates a medium capable of emitting or amplifying a light beam, by a phenomenon of stimulated emission obtained by means of pumping of the laser amplifying medium to provide it with the energy necessary for it. 'obtaining the stimulated emission.
  • the light beam emitted, or obtained after amplification, is called a “laser beam”.
  • Pumping can be done by different means. This may be a so-called optical pumping, when the energy is provided by an excitation light beam called “pumping beam”.
  • the pump beam may form a pulsed signal, with the pump pulses in turn generating a pulsed laser beam.
  • the optical pumping of a laser amplifier medium causes heating of the latter, caused in particular by energy differences between optical pumping photons and the excitation levels of the laser amplifier medium, by non-radiative relaxation mechanisms, and by the optical pumping system itself.
  • this heating generates temperature gradients which degrade the quality of the laser beam emitted or amplified by the latter.
  • the degradation of the beam quality is even more important when the repetition frequency of the pumping pulses is such that new heat is added to that which has not yet been dissipated.
  • one is more particularly interested in the cooling of a solid laser amplifier medium requiring cooling at the level of its larger faces, through which in use the emitted or amplified laser beam passes.
  • the preferred solution for removing heat from the laser amplifying medium is cooling based on a phenomenon of convection between said laser amplifying medium and a circulating coolant liquid.
  • Document US Pat. No. 6,937,629 describes an example of a cooling system implementing this type of solution.
  • the laser amplifying medium consists of a series of amplifying plates, juxtaposed one after the other inside a tank capable of receiving a heat transfer liquid in circulation. At its two ends, the tank is closed by an inlet port, respectively an outlet port, to allow the light emitted or amplified by the amplifying plates to pass.
  • the heat transfer liquid circulates in a hydraulic circuit which comprises said tank, circulation conduits, a pump, and a thermal regulator at which the heat transfer liquid transfers the heat accumulated in the tank to a secondary fluid.
  • the pump of a hydraulic circuit as described above can be a centrifugal pump, in which the heat transfer liquid is sucked axially in a rotating propeller, and delivered tangentially to the propeller.
  • a drawback of this type of pump is that it does not make it possible to obtain good stability of the flow rate, which is nevertheless necessary to obtain good repeatability of the quality of the laser beam, from one pulse to another.
  • the maximum achievable start is limited by the pressure drops induced in particular by the thermal regulation device arranged between the pump and the tank, by the amplifying medium, by intrusive elements disturbing the flow, etc.
  • a flow variator is essential.
  • said pump can be a positive displacement pump, in which the heat transfer liquid is forced to move to an outlet orifice.
  • a drawback of this type of pump is that it does not make it possible to obtain high flow rate values, which are nevertheless necessary to obtain good quality of the laser beam when the repetition frequency of the laser pulses increases.
  • Such a pump offers good flow stability, but it dissipates a lot of heat in the heat transfer liquid, which requires oversizing the thermal regulator when it must be fine to avoid generating disturbances in the quality of the laser beam. .
  • the compatibility of the heat transfer liquid with the flexible material forming the stator is not ensured, leading to a risk of pollution of the heat transfer liquid and therefore of the laser amplifying medium.
  • Each of these pumps makes it possible to regulate the flow rate to a desired value, to adapt the flow rate of heat transfer liquid to a cooling requirement at the level of the amplifying laser medium.
  • An objective of the present invention is to provide a cooling system for cooling a laser amplifying medium using a circulating coolant liquid, and which does not have the drawbacks of the prior art.
  • an object of the present invention is to provide a cooling system for cooling a laser amplifying medium using a circulating coolant liquid, and which offers both high stability of the coolant flow rate, possibility of reaching high values for this flow rate, the possibility of adjusting the flow rate to a desired value, and which does not require oversizing a fine thermal regulator within which the heat transfer liquid is cooled.
  • a system for cooling a laser amplifying medium comprising a circuit arranged in a closed loop and configured to, in use, receive a circulating coolant liquid, said circuit comprising a tank provided with at least one window, and configured to, in use, receive the laser amplifying medium immersed in the heat transfer liquid.
  • said circuit further comprises:
  • an upstream reservoir configured to, in use, contain liquid coolant between a bottom of said upstream tank and a free surface of the coolant liquid in the upstream tank;
  • An upstream overflow arranged in the upstream tank and provided with a discharge opening which defines, in use, an altitude, of the free surface of the coolant liquid (20) in the upstream tank;
  • a downstream tank configured to, in use, contain heat transfer liquid between a bottom of said downstream tank and a free surface of the heat transfer liquid in the downstream tank;
  • a downstream overflow arranged in the downstream tank and provided with an evacuation opening which defines, in use, an altitude, of the free surface of the coolant in the downstream tank;
  • At least one of the upstream tank, the downstream tank, the discharge opening of the upstream overflow, and the discharge opening of the downstream overflow is mounted adjustable in altitude (otherwise said adjustable in height).
  • a free surface of the heat transfer liquid designates an interface of the latter with a gaseous medium.
  • the altitude of the free surface of the coolant in the upstream tank and the altitude of the free surface of the coolant in the downstream tank can be distinct. one from the other.
  • the upstream tank, the upstream overflow, the downstream tank, and the downstream overflow are configured together so that in use, the free surface of the coolant in the upstream tank is at an altitude, higher than that of the free surface coolant in the downstream tank.
  • the heat transfer liquid is then driven in circulation by the force of gravity, from the upstream tank to the downstream tank and passing through the tank intended to receive the laser amplifying medium to be cooled.
  • the flow of the heat transfer liquid in the tank is therefore a gravity flow.
  • the flow rate of heat transfer liquid in the tank is set by the altitude difference between the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the upstream tank and the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the downstream tank.
  • the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the upstream tank is set by the altitude of the upstream tank, and the altitude of the discharge opening of the upstream overflow.
  • the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the downstream tank is set by the altitude of the downstream tank, and the altitude of the outlet opening of the downstream overflow.
  • the value of the flow rate of heat transfer liquid in the tank being a function of simple positioning at altitude, this flow rate can be very stable.
  • This high flow rate stability makes it possible, in use, to obtain good temperature stability of the laser amplifying medium, and thus good repeatability of the quality of the pulses of a pulsed laser beam emitted or amplified by the laser amplifying medium.
  • this flow rate can easily take high values, compatible with high laser firing rates at the level of the laser amplifier medium.
  • the cooling system according to the invention advantageously comprises a pump, for raising the coolant liquid at least up to the altitude of the upstream tank, after this liquid has left the downstream tank.
  • the flow rate of heat transfer liquid directly at the outlet of this pump is independent of the flow rate of heat transfer liquid in the tank, since the flow of the heat transfer liquid in the tank is driven by the force of gravity.
  • the stability of the coolant flow rate in the tank is therefore not ensured by this pump.
  • the constraints relating to the flow rate stability of this pump can therefore be greatly relaxed.
  • said pump is configured to dissipate very little heat in the coolant liquid. The relaxation of the constraints relating to the stability of the flow allows easy access to technologies dissipating very little heat in the heat transfer liquid. Thus, it is not necessary to oversize a thermal regulation device of the cooling system according to the invention.
  • the gravity flow of the heat transfer liquid in the tank also gives access to great stability of the pressure in the tank, in particular at the level of at least one window.
  • the cooling system according to the invention is configured so that, in use, the free surface of the coolant in the upstream tank forms the free surface closest to the tank along the path of the coolant in the circuit. , located upstream of the tank in the direction of circulation of the heat transfer liquid in the circuit.
  • the upstream reservoir forms the element intended to receive a free surface of coolant liquid closest to the tank along the path of the coolant liquid in the circuit, upstream of the tank in the direction of circulation of the tank. heat transfer liquid in the circuit.
  • the upstream tank is connected to the inlet of the tank only by elements intended, in use, to be completely filled with heat transfer liquid. These elements can consist of a simple intermediate duct. As a variant, they can also include at least one intermediate reservoir and / or a flow sensor.
  • the cooling system according to the invention is configured such that, in use, the free surface of the coolant in the downstream tank forms the free surface closest to the tank along the path of the coolant in the tank.
  • the circuit located downstream of the tank in the direction of circulation of the heat transfer liquid in the circuit.
  • the downstream tank forms the element intended to receive a free surface of coolant liquid closest to the tank along the path of the coolant liquid in the circuit, downstream of the tank in the direction of circulation of the tank. heat transfer liquid in the circuit.
  • the downstream reservoir is connected to the outlet of the tank only by elements intended, in use, to be completely filled with heat transfer liquid. These elements can consist of a simple intermediate duct.
  • they can also include at least one intermediate reservoir and / or a flow sensor.
  • at least one of the upstream overflow and the downstream overflow comprises a telescopic duct or an accordion-foldable duct, mounted integral with its discharge opening.
  • At least one of the upstream reservoir and the discharge opening of the upstream overflow, and at least one of the downstream reservoir and the discharge opening of the downstream overflow, are mounted adjustable in altitude.
  • the discharge opening of the upstream overflow and the discharge opening of the downstream overflow are advantageously mounted each adjustable in altitude, independently of one another.
  • at least one of the discharge opening of the downstream overflow and the discharge opening of the upstream overflow can be mounted adjustable in altitude, with the upstream tank and the downstream tank fixedly connected to each other and assembled together adjustable in altitude.
  • the cooling system according to the invention can be provided with a flow rate adjustment device which comprises:
  • a computer configured to receive as input a setpoint value and a measured value of the coolant flow rate, where said measured value is supplied by the flowmeter, to compare the setpoint and the measured value, and to deduce a command therefrom flow adjustment;
  • an actuator configured to control the altitude of at least one of the upstream tank, the downstream tank, the discharge opening of the upstream overflow, and the discharge opening of the downstream overflow, in response upon receipt of the flow rate adjustment command.
  • the cooling system according to the invention can be provided with a pressure adjustment device which comprises:
  • a pressure sensor to measure a pressure in the circuit, between the upstream tank and the downstream tank;
  • a computer configured to receive at input a setpoint value and a measured pressure value, where said measured value is supplied by the pressure sensor, and to provide at output a pressure adjustment command;
  • an actuator configured to control the altitude of at least one of the upstream reservoir and the discharge opening of the upstream overflow, in response to the reception of the pressure adjustment command.
  • the cooling system according to the invention can be provided with a pressure adjustment device which comprises:
  • a pressure sensor to measure a pressure in the circuit, between the upstream tank and the downstream tank;
  • a computer configured to receive at input a setpoint value and a measured pressure value, where said measured value is supplied by the pressure sensor, and to provide at output a pressure adjustment command;
  • an actuator configured to control the altitudes of the upstream and downstream reservoirs fixedly connected to one another, in response to the reception of the pressure adjustment command.
  • the cooling system according to the invention further comprises a member for controlling a pressure in a gas, to control at least one pressure from among a pressure in the upstream reservoir and a pressure in the downstream reservoir. .
  • said circuit further comprises a collecting tank, a thermal regulation device, and a pump, the pump being configured to, in use, propel the heat transfer liquid along the axis of the pump. gravity and in the direction opposite to the force of gravity, from the drip tray to beyond the thermal regulator.
  • the invention also covers an adjustment method implemented in a cooling system according to the invention, the method comprising an adjustment of the altitude of at least one of the upstream reservoir, the downstream reservoir, the opening of '' discharge of the upstream overflow, and the discharge opening of the downstream overflow, so as to adjust the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the tank upstream relative to the altitude of the free surface of the heat transfer liquid in the downstream tank, and thus adjust a flow rate of heat transfer liquid in the tank.
  • Said method can be implemented in a cooling system according to the invention in which the discharge opening of the upstream overflow and the discharge opening of the downstream overflow are each mounted adjustable in altitude, independently one of them.
  • the method further comprising an adjustment of the altitude of at least one of the upstream tank and the discharge opening of the upstream overflow, so as to adjust the altitude relative to the tank. the free surface of the heat transfer liquid in the upstream tank, and thus adjust a pressure inside the tank.
  • Said method can be implemented in a cooling system according to the invention in which at least one of the discharge opening of the downstream overflow and the discharge opening of the upstream overflow is mounted adjustable in altitude. , with the upstream tank and the downstream tank fixedly connected together and mounted together adjustable in altitude, the method further comprising adjusting the altitudes of the upstream and downstream tanks fixedly connected to each other, so as to adjust the altitude relative to the tank of the free surface of the heat transfer liquid in the upstream tank, and thus adjust a pressure inside the tank without modifying a flow rate of heat transfer liquid in the tank.
  • FIG. IA schematically illustrates, and in a sectional view, a first embodiment of a cooling system according to the invention
  • FIG. IB illustrates schematically, and in a sectional view, a first variant of an upstream or downstream overflow in the system of FIG. IA
  • - [Fig. IC] illustrates schematically, and in a sectional view, a second variant of an upstream or downstream overflow in the system of FIG. IA;
  • FIG. 2 schematically illustrates, and in a sectional view, a first variant of the system of FIG. 1A;
  • FIG. 3 schematically illustrates, and in a sectional view, a second variant of the system of FIG. 1A;
  • FIG. 4 illustrates schematically, and in a sectional view, a second embodiment of a cooling system according to the invention
  • FIG. 5A schematically illustrates, and in a sectional view, a third embodiment of a cooling system according to the invention
  • FIG. 5B illustrates schematically, and in a sectional view, a variant of the system of FIG. 5A;
  • FIG. 6 schematically illustrates, and in a sectional view, a fourth embodiment of a cooling system according to the invention.
  • the axis (Oz) of gravity designates the axis along which the gravitational forces exerted by the Earth are oriented on the cooling system according to the invention, and on the coolant, in use.
  • the axis of gravity is oriented here from the ground (horizontal plane H) towards the sky (direction opposite to the orientation of the forces of gravity exerted by the Earth).
  • an altitude, or height designates a position, or coordinate, defined along the axis (Oz) of gravity oriented from the ground to the sky.
  • heights are defined from the same reference surface, preferably from sea level.
  • the terms “above” and “below” refer to relative altitudes.
  • FIG. 1A illustrates schematically, and in a sectional view, a first embodiment of a cooling system 100 according to the invention.
  • the cooling system 100 is shown in use, when it receives a circulating coolant 20 (shown in hatching in Figure 1) and a laser amplifying medium 30.
  • the cooling system 100 comprises here: a recovery tank 110, a pump 120, a thermal regulation device 130, a de-bubbling tank 140, an upstream tank 150, a tank 160, and a downstream tank 170. These different elements are connected in pairs by a series of intermediate conduits. They form, with the intermediate conduits, a hydraulic circuit, or hydraulic loop, or simply circuit, in which the coolant 20 circulates in a loop, in use.
  • the various intermediate conduits have, for example, a diameter of between 10 mm and 100 mm, for example 50 mm.
  • upstream and downstream refer to a direction of circulation of the coolant in said circuit, in particular from an outlet for the coolant liquid from the recovery tank 110 to an orifice. return of the heat transfer liquid to the recovery tank 110, where the recovery tank 110 forms a reservoir from which the heat transfer liquid is extracted by a pump (here the pump 120).
  • the recovery tank 110 preferably has a volume greater than ten liters. It is connected to the pump 120 by a first intermediate duct 10i. In use, it is partially filled by the heat transfer liquid 20, up to an altitude above the altitude of said first intermediate duct 10i so that the pump 120 does not suck in air.
  • a zone 113 in the recovery tank 110, situated in use above the heat transfer liquid 20, is here filled with air at atmospheric pressure.
  • the bottom, or lower internal wall 111 of the recovery tank 110 extends here at an altitude hO, in a plane orthogonal to the axis (Oz).
  • the pump 120 is connected on one side to the recovery tank 110, and on the other to the thermal regulation device 130, by means of the first intermediate duct 10i, respectively of a second intermediate duct 10 2 .
  • the pump 120 can be a centrifugal pump, or a positive displacement pump, or any other pump known in the prior art. Its flow rate and pressure at the outlet do not need to be very stable. The only constraint is compatibility with the heat transfer liquid, to avoid polluting the latter, and the supply of a sufficient flow rate to maintain a desired level of heat transfer liquid in the upstream tank 150 (to saturate the upstream tank 150 with heat transfer liquid) .
  • the thermal regulation device 130 is connected on one side to the pump 120 and on the other to the debubbling tank 140, via the second intermediate duct 10 2 , respectively a third intermediate duct 10 3 .
  • the bottom, or lower internal wall 141 of the debubbling tank 140 extends here at an altitude much higher than the altitude hO of the recovery tank 110, for example at an altitude of at least ten centimeters higher than the altitude hO.
  • the pump 120 is configured to propel the heat transfer liquid 20 from the recovery tank 110 to the debubbing tank 140, passing through the thermal regulation device 130.
  • the thermal regulation device 130 is configured to, in use, cool the heat transfer liquid 20 in order to remove therefrom the heat extracted from the laser amplifying medium 30 (as well as the heat possibly supplied by the pump 120).
  • the thermal regulation device 130 can comprise a Peltier module, or a hydraulic loop using a secondary heat extraction fluid, or any other thermal regulation device known in the prior art.
  • the de-bubbling tank 140 is connected on one side to the thermal regulation device 130, via the third conduit 10 3 , and on the other to the upstream tank 150, via a fourth conduit 10 4 .
  • the third conduit 10 3 arrives on the debubbling tank 140 at the level of its lower internal wall 141.
  • the fourth conduit 10 4 starts from the debubbling tank 140, at the level of a lower region of a side wall thereof.
  • the debubbling tank 140 preferably has a volume greater than ten liters. In use, it is partially filled by the heat transfer liquid 20, up to an altitude much higher than the altitude of the fourth duct 10 4 .
  • a zone 143 in the debubbling tank 140, located in use above the coolant 20, is here filled with air at atmospheric pressure.
  • the heat transfer liquid at the outlet of the pump 120 may include air bubbles, capable of inducing focal points in the tank when the laser beam passes, and thus of damaging certain components.
  • these air bubbles rise to the surface, along the axis (Oz).
  • the heat transfer liquid 20 is therefore devoid of air bubbles.
  • the fourth pipe 10 4 starting from the debubbling tank 140 at the level of this lower region, the heat transfer liquid 20 leaving the debubbling tank 140 via this fourth pipe 10 4 is therefore devoid of air bubbles.
  • the de-bubbling tank 140 thus also smooths any pressure surges generated at the pump 120.
  • the large volume of the debubbling tank 140 allows the coolant 20 to stand there long enough for its temperature to become homogeneous.
  • Obtaining a homogeneous temperature of the heat transfer liquid 20, upstream of the tank 160 intended to receive the laser amplifying medium 30, makes it possible to limit optical index gradients in and around said laser amplifying medium, and therefore to limit associated beam degradations.
  • the upstream reservoir 150 is connected on one side to the venting tank 140, via the fourth intermediate duct 10 4 , and on the other to the tank 160, via a fifth intermediate duct 10 5 .
  • the fourth intermediate duct 10 4 is provided with a valve, to block or release the circulation of the heat transfer liquid 20 from the venting tank 140 to the upstream tank 150.
  • the upstream reservoir 150 preferably has a volume greater than ten liters. It extends substantially at the same altitude as the debubbling tank 140. In use, the upstream reservoir 150 is partially filled with the heat transfer liquid 20. A zone 153 in the upstream reservoir 150, located above the heat transfer liquid 20, is filled here with air at atmospheric pressure. In the upstream tank 150 in use, the term “free surface SI of the heat transfer liquid in the upstream tank 150” is the interface between said zone 153 and the heat transfer liquid 20. The free surface SI extends in a plane orthogonal to the axis (Oz).
  • An upstream overflow 155 extends inside the upstream reservoir 150, to define the altitude of the free surface SI.
  • the upstream overflow 155 is shown in more detail in Figure IB.
  • the upstream overflow 155 comprises a duct 156 which extends, inside the upstream reservoir 150, between an outlet opening 157 of the upstream overflow and an orifice 152 open in a lower region of the upstream reservoir 150.
  • the orifice 152 is drilled here in the lower wall 151 of the upstream reservoir. It is connected to an evacuation pipe 158 opening into the recovery tank 110.
  • the evacuation opening 157 extends on the side of the conduit 156 opposite the orifice 152. It designates an opening in which the heat transfer liquid contained. in the upstream tank 150 can flow by overflow to reach the recovery tank 110 passing through the discharge pipe 158.
  • the free surface SI of the heat transfer liquid in the upstream tank 150 is thus fixed at the altitude of said opening evacuation 157.
  • the altitude of the discharge opening 157 is adjustable.
  • the altitude of the discharge opening 157 relative to the tank can be modified, with the upstream tank fixed relative to the tank.
  • the height-adjustable character is symbolized by a thick double arrow.
  • the duct 156 is foldable accordion along the axis (Oz), so as to have an adjustable length along the axis (Oz).
  • the conduit 156 is fixed, at one of its ends, to the orifice 152 drilled in the upstream reservoir. Therefore, when the length of the conduit 156 varies, it is its opposite end, and therefore the discharge opening 157, which moves along the axis (Oz).
  • the duct 156 'of the upstream overflow 155' is a telescopic duct, with several duct portions which slide one inside the other along the axis (Oz), so that the duct 156 'has a length adjustable along the axis (Oz).
  • the conduit 156 ' is fixed, at one of its ends, to the orifice drilled in the upstream reservoir. Therefore, when the length of the conduit 156 'varies, it is its opposite end, and therefore the discharge opening 157', which moves along the axis (Oz).
  • the tank 160 is connected on one side to the upstream reservoir 150, by means of the fifth intermediate pipe 10 5 , and on the other to the downstream reservoir 170, by means of a sixth intermediate pipe 10 6 .
  • the fifth conduit Intermediate 10 5 extends between a bottom wall of the upstream tank and a bottom wall of the vessel 160 and the sixth duct Intermediate 10 6 extends between an upper wall of the vessel 160 and a lower wall of the downstream reservoir 170.
  • the fifth intermediate pipe 10 5 does not necessarily arrive vertically on the tank 160.
  • the sixth intermediate pipe 10 6 does not necessarily start again vertically from the tank. tank 160.
  • the tank 160 receives, in use, a solid laser amplifier medium 30 immersed in the heat transfer liquid 20, with its inlet and outlet faces in direct physical contact with the heat transfer liquid 20.
  • the solid laser amplifier medium 30 is for example a crystal. doped, or doped ceramic, or doped glass, etc. It can be formed in one piece, or formed from a plurality of plates spaced apart from each other.
  • the input and output faces of the laser amplifier medium 30 form its largest faces, traversed in use by the amplified laser beam or emitted by the laser amplifier medium 30.
  • the input and output faces of the laser amplifier medium 30 s 'extend here along planes parallel to the axis (Oz).
  • the downstream reservoir 170 is connected on one side to the tank 160, via the sixth intermediate duct 10 6 , and on the other to the recovery tank 110, via a seventh intermediate duct 10 7 .
  • the seventh intermediate duct 10 7 starts from the downstream reservoir 170 at the level of its lower internal wall 171, and arrives on the recovery tank 110 at the level of its upper internal wall 112, at an altitude much lower than that of said wall. lower internal 171 of the downstream reservoir 170.
  • the seventh intermediate duct 10 7 is merged with a discharge pipe 178 of an overflow as described below.
  • the downstream reservoir 170 preferably has a volume greater than ten liters. In use, the downstream tank 170 is partially filled with the heat transfer liquid 20.
  • a zone 173 in the downstream tank 170, located above the heat transfer liquid 20, is here filled with air at atmospheric pressure.
  • the term “free surface S2 of the coolant in the downstream tank 170” is called the interface between said zone 173 and the coolant 20.
  • the free surface S2 extends in a plane orthogonal to the axis (Oz).
  • a downstream overflow 175 extends inside the downstream reservoir 170, to define the altitude of the free surface S2.
  • the downstream overflow 175 comprises a duct which extends, inside the downstream reservoir 170, between an outlet opening 177 of the downstream overflow and an orifice 172 open in a lower region of the downstream reservoir 170.
  • the orifice 172 is drilled here in the lower wall 171 of the downstream reservoir. It is connected to an evacuation pipe 178 opening into the recovery tank 110.
  • the evacuation pipe 178 also forms an intermediate duct (seventh intermediate duct 10 7 ) connecting the downstream tank 170 to the. recovery tank 110, in the hydraulic loop according to the invention.
  • the discharge opening 177 extends on the side of the duct opposite to the orifice 172.
  • the altitude of the discharge opening 177 is adjustable.
  • the altitude of the discharge opening 177 relative to the tank can be modified, with the downstream tank fixed relative to the tank.
  • the height-adjustable character is symbolized by a thick double arrow.
  • the downstream overflow 175 may be similar to one or other of the exemplary embodiments of an overflow illustrated in FIGS. IB and IC.
  • a maximum amplitude of displacement in altitude of the discharge opening 157, respectively the discharge opening 177 is for example at least equal to five centimeters, and even at least equal to ten centimeters.
  • the upstream reservoir 150 with its upstream overflow 155, and the downstream reservoir 170 with its downstream overflow 170 are configured together so that the free surface SI extends at an altitude H1 greater than that H2 of the free surface S2.
  • the heat transfer liquid is then driven in circulation from the upstream reservoir 150 to the downstream reservoir 170, passing through the tank 160, by the force of gravity. For this reason, we speak of a gravity flow in the tank 160.
  • the heat transfer liquid 20 circulates in the tank 160 along a rectilinear path parallel to the axis (Oz).
  • the flow rate of heat transfer liquid in the tank 160 is linked to the altitude difference DH between the altitudes H1 and H2.
  • the stability of the flow of heat transfer liquid 20 circulating in the tank 160 is therefore linked to the stability of the altitudes H1 and H2, linked to the stability of the respective altitudes of the upstream tank 150, of the discharge opening 157 of the upstream overflow in the upstream reservoir, the downstream reservoir 170, and the discharge opening 177 of the downstream overflow in the downstream reservoir. It is therefore easy to obtain a great stability of this flow, by stable positioning along the axis (Oz). Further, since the flow of heat transfer liquid 20 in vessel 160 is driven only by the force of gravity, imperfections can be tolerated at pump 120 which serves simply to lift coolant 20 along the axis. (Oz), from the recovery tank 110 to the altitude of the upstream reservoir (here up to the de-bubbling tank 140).
  • the flow rate of heat transfer liquid in the tank 160 can be adjusted by means of an adjustment of the altitude difference DH between the altitudes H1 and H2.
  • this adjustment of the altitude difference DH can be achieved by adjusting the altitude of the discharge opening 157 of the upstream overflow and / or by adjusting the altitude of the discharge opening 177 of the overflow. downstream.
  • the discharge opening 157 of the upstream overflow is moved relative to the fixed upstream tank relative to the tank and / or the discharge opening 177 of the downstream overflow is moved relative to the fixed downstream tank relative to the tank. .
  • the discharge opening 157 of the upstream overflow and / or the discharge opening 177 of the downstream overflow can move in a rectilinear movement parallel to the axis (Oz), or according to a more complex movement comprising at least one component parallel to the axis (Oz).
  • the movement of the discharge opening 157 of the upstream overflow, respectively of the discharge opening 177 of the downstream overflow, can be driven by a motor, not shown, and guided by a respective mechanical guide which can be s' extend parallel to the axis (Oz).
  • the adjustment of the flow rate to a desired value is therefore particularly simple to implement, since it is carried out by simple mechanical displacements along the axis (Oz). It is thus easily possible to adapt the flow rate to a rate of emission of the laser pulses, which determines a quantity of heat to be removed from the laser amplifying medium.
  • the temperature of the laser amplifying medium 30 can also be easily adjusted to a desired value, via a variation of the flow rate of heat transfer liquid in the tank.
  • Components of the flow rate variator type are not strictly necessary for the operation of the invention, so that the cooling system according to the invention can be very compact.
  • the invention does not however exclude embodiments comprising a component of the flow rate variator type.
  • Such a component makes it possible in particular to ensure that the flow rate supplied by the pump 120 is always greater than the flow rate induced by the difference between the respective altitudes of free surface in the upstream and downstream reservoirs.
  • the heat transfer liquid 20 must be transparent to the wavelength of the laser beam amplified or emitted by the laser amplifying medium 30, with a transmission coefficient, for example greater than or equal to 95% at said wavelength.
  • the tank is delimited in particular by two windows 163, 164, arranged here parallel to a direction of flow of the heat transfer liquid 20 in the tank 160.
  • These windows 163, 164 are transparent to the wavelength of the amplified laser beam or emitted by the laser amplifying medium 30, with a transmission coefficient for example at least equal to 70% at said wavelength.
  • the cooling system 100 is designed to cooperate with an optical pumping device, not shown, arranged outside the tank 160 and making it possible to supply the laser amplifying medium 30 with the energy necessary for the amplification or the emission of 'a light beam, by laser effect.
  • the pumping device comprises, for example, diodes, to emit an optical pumping beam.
  • the tank 160 is then configured to allow the entry of the optical pumping beam, via one of the portholes 163 or 164, or via an annex entry window.
  • the heat transfer liquid 20 under pressure circulating in the tank 160 extracts from the laser amplifying medium 30 the heat produced by the pumping.
  • the cooling system 100 can further cooperate with mirrors reflecting at an emission wavelength of the laser amplifying medium 30, located outside the tank 160 and together forming an optically resonant cavity at said emission wavelength.
  • the cooling system 100 it is advantageous to be able to adjust a pressure which is exerted in the tank 160, at the level of the windows 163, 164.
  • This pressure is a function of various factors, among which: the pressure of the medium surrounding area (considered fixed), the dynamic pressure linked to the speed of the heat transfer liquid (fixed for a given flow rate), the pressure drops upstream of the point considered in the tank (fixed for a given flow rate), and the pressure related to the difference between the altitude H1 of the free surface SI and an altitude H3 of a plane considered in the tank.
  • the pressure linked to the difference between the altitude H1 of the free surface SI and the altitude H3 of a plane considered in the tank can be adjusted here, by adjusting the altitude of the discharge opening 157 of the upstream overflow.
  • the pressure adjustment is therefore achievable by means of simple variations in altitude, here a variation in the altitude of the discharge opening 157 of the upstream overflow.
  • the pressure adjustment is thus particularly easy to implement.
  • the pressure can be easily adapted to minimize mechanical deformation of the windows induced by a pressure difference between the surrounding environment and the interior of the tank.
  • the pressure of so as to give the window (s) a predetermined deformation compatible with a wave surface correction by a deformable mirror.
  • it is easy to obtain good stability of said pressure by means of stable positioning along the axis (Oz). Good mechanical stability of the windows is thus obtained, and thus good repeatability of the quality of the laser beam, from one pulse to another.
  • the pressure generated by the pump 120 has no impact on the circulation of the coolant liquid in the tank 160, and a pressure can be tolerated. certain pressure instability directly at the outlet of the pump 120.
  • the pressure adjustment simultaneously affects the windows 163 and 164.
  • these windows 163 and 164 both have the same dimensions, and are both arranged in the same way along the axis (Oz ).
  • the adjustment of the pressure to the altitude H3 of a plane considered in the tank results in the same distribution of the pressure on the surface of the window 163 and on the surface of the window 164.
  • the adjustment of a pressure which is exerted in the tank 160, at the level of the windows 163, 164, is implemented in particular to minimize a mechanical deformation of the windows linked to a difference between the pressure which is exerted on the window 163, 164 respectively, inner side of the tank and the pressure exerted on the window 163, respectively 164, outer side of the tank. Subsequent damage to the laser beam emitted or amplified by the laser amplifying medium 30, and which passes through the windows 163, 164, is thus avoided.
  • the pressure adjustment therefore consists in ensuring that the respective inner faces of the portholes are subjected to a pressure close to atmospheric pressure (1013 hPa at sea level).
  • the pressure adjustment preferably consists in ensuring that a respective predetermined point on the inner faces of the portholes is subjected to atmospheric pressure, so that each point of the respective inner faces of said portholes is subjected to a pressure close to atmospheric pressure.
  • the pressure adjustment is carried out for a particular point on an interior face of the window 163, respectively 164, in the plane located at altitude H3 (relative to sea level, in the terrestrial reference frame). This point preferably corresponds to an upper end of the window 163 (respectively 164), where strong mechanical stresses are exerted related to the holding of the window relative to its frame.
  • the circulation of the coolant 20 is initiated in the cooling system 100 by bringing the free surface SI of the coolant liquid in the upstream tank 150 to a priming altitude greater than that of the highest point of the circuit, and making it possible to impose a coolant liquid pressure which compensates for pressure drops in the cooling system according to the invention.
  • an interior volume of the upstream reservoir 150 it is advantageous for an interior volume of the upstream reservoir 150 to extend to an altitude greater than that of this highest point of the circuit, here a point on the sixth intermediate duct 10 6 .
  • the free surface SI is brought back to an operating altitude lower than the starting altitude, and in particular making it possible to obtain the desired pressure and flow rate in the tank 160.
  • the pressure is first adjusted, by bringing the free surface SI to the appropriate altitude, then the flow rate is adjusted.
  • the subsequent adjustment of the flow rate will change the pressure in the tank.
  • the initial adjustment of the pressure takes into account the pressure variation linked to the subsequent adjustment of the flow rate.
  • the upstream reservoir 150 and the downstream reservoir 170 each have an internal volume which extends at least between the altitude of the point of the maximum altitude tank, and the altitude of another point of the tank. , below.
  • FIG. 2 illustrates, schematically and in a sectional view, a first variant 200 of the cooling system of FIG. IA.
  • This variant differs from the embodiment of FIG. 1A only in that the discharge opening 257 of the upstream overflow 255 is not adjustable in altitude, and in that the upstream reservoir 250 is adjustable in altitude.
  • the upstream overflow 255 is provided with a rigid conduit, which extends between the discharge opening 257 of the upstream overflow 255 and the orifice 252 open in a lower region of the upstream reservoir 250.
  • the opening outlet 257 of the upstream overflow 255 is therefore fixed relative to the upstream reservoir 250, in particular along the axis (Oz).
  • the upstream reservoir 250 provided with its upstream overflow 255 is adjustable in altitude.
  • the height-adjustable character is symbolized by a thick double arrow.
  • the upstream reservoir 250 is for example mounted movable in translation along a guide, for example a guide arranged parallel to the axis (Oz).
  • the upstream reservoir is mounted to move relative to a guide provided with a thread. Numerous other variants can be implemented, as long as the mounting of the upstream reservoir allows movement according to a movement which comprises at least one component parallel to the axis (Oz).
  • the altitude of the free surface SI is therefore adjustable by means of an adjustment of the altitude of the upstream reservoir 250 provided with its upstream overflow 250.
  • Another variant differs from the embodiment of FIG. 1A only in that the outlet opening of the downstream overflow is not adjustable in altitude, and in that the downstream reservoir is adjustable in height. altitude.
  • neither the outlet opening of the upstream overflow nor the outlet opening of the downstream overflow can be adjusted in altitude, but the upstream tank and the downstream tank are both adjustable in altitude.
  • the adjustable character in altitude of the upstream tank, respectively of the downstream tank relates to a variation in altitude relative to the tank, and without variation in the shape of said tank.
  • the intermediate conduits arriving and departing from the latter are advantageously folding conduits in an accordion fashion, or telescopic conduits.
  • the debubbling tank 240 can be fixedly connected to the adjustment tank 250, the latter being jointly adjustable in altitude.
  • FIG. 3 illustrates, schematically and in a sectional view, a second variant 300 of the cooling system of FIG. IA.
  • This variant differs from the embodiment of FIG. IA only in that the discharge opening 357 of the upstream overflow 355 is not adjustable in altitude, and in that the upstream tank 350 and the downstream tank are fixed relative to each other and adjustable together in altitude.
  • the adjustable character in altitude of the assembly formed by the upstream reservoir 350 and the downstream reservoir 370 is symbolized by a thick double arrow.
  • the upstream and downstream reservoirs are for example both mounted integral with a support which is movable in translation along a guide, for example a guide arranged parallel to the axis (Oz).
  • a support which is movable in translation along a guide, for example a guide arranged parallel to the axis (Oz).
  • Many other variants can be implemented, as long as the mounting of said support allows simultaneous movement of the upstream and downstream reservoirs, according to a movement which comprises at least one component parallel to the axis (Oz).
  • FIG. 4 illustrates, schematically and in a sectional view, a second embodiment 400 of a cooling system according to the invention, which will only be described for its differences relative to the embodiment of FIG. 3.
  • the cooling system 400 is provided here with a flow rate adjustment device, which comprises a flow sensor 41, a computer 42 and an actuator 43.
  • the flow sensor 41 is positioned in a determined location of the circuit, between the upstream reservoir 450 and the downstream reservoir 470. This location is located more particularly on a portion of the circuit, where said portion goes from the upstream reservoir 450 to the downstream reservoir 470 passing through the tank 460.
  • the flow sensor 41 is positioned at the level of the sixth intermediate duct 10 6 , connecting the tank 460 to the downstream tank 470.
  • the computer 42 is configured to receive as input a setpoint value Vc and a measured value Vm of a flow rate of coolant circulating in the cooling system 400 in use.
  • the setpoint value Vc is an input datum, fixed by the cooling requirements of the laser amplifying medium 30 in the tank.
  • the setpoint value Vc can be supplied directly by a user, via a man-machine interface. As a variant, it is calculated by the computer 42 or by an annexed computer, as a function of one or more input data such as a frequency of pumping pulses of the laser amplifier medium 30.
  • the measured value Vm corresponds as to it at the flow rate measured by the flow sensor 41. It is supplied here directly by said flow sensor 41.
  • the computer 42 is configured to compare the setpoint value Vc and the measured value Vm, and to deduce from a difference between Vc and Vm a flow rate adjustment command, Cd.
  • the flow rate adjustment command here consists of a command for moving the discharge opening 477 of the downstream overflow, to modify the altitude of the free surface S2 of the heat transfer liquid in the downstream tank.
  • the actuator 43 receives the command Cd as an input. It is configured to, in response, move the discharge opening 477 according to the movement defined by the command Cd.
  • the actuator 43 may include a motor, able to drive in movement. discharge opening 477.
  • the flow rate sensor 41, the computer 42 and the actuator 43 thus make it possible to bring the flow rate of heat transfer liquid in the tank to a desired value.
  • FIG. 5A illustrates, schematically and in a sectional view, a third embodiment 500A of a cooling system according to the invention. This third embodiment will only be described for its differences with respect to the embodiment of FIG. 1A.
  • the cooling system 500 is further provided with a pressure adjustment device, which comprises a pressure sensor 51A, a computer 52A and an actuator 53A.
  • Adjusting the pressure advantageously requires knowing the pressure at a determined point on the inner face of the window 563, respectively 564, with these points located in a plane located at an altitude H3 relative to sea level, in the terrestrial reference frame. .
  • the pressure sensor 51A is positioned. preferably at an altitude higher than that of the respective upper ends of the windows.
  • the pressure sensor is positioned at the level of the sixth intermediate duct 10 6 , connecting the tank 560 to the downstream tank 570.
  • the pressure sensor is preferably positioned at a determined location in the circuit, between the tank upstream 550 and the downstream reservoir 570. This location is located more particularly on a portion of the circuit, where said portion goes from the upstream reservoir 550 to the downstream reservoir 570 passing through the tank 560.
  • the computer 52A is configured to receive as input a setpoint value V'c and a measured value V'm of the pressure.
  • the setpoint V'c is an input datum, relating here to a desired pressure value at the point determined on the inside face of the window 563, respectively 564.
  • the setpoint value V'c is for example equal to atmospheric pressure.
  • the setpoint value V'c can be supplied directly by a user, via a man-machine interface.
  • the measured value V'm corresponds for its part to the pressure measured by the pressure sensor 51A. It is provided here directly by said pressure sensor 51A.
  • the computer 52A is configured to determine, from said measured value V'm, a calculated value V'p of the pressure at the level of said determined point on the inner face of the window 563, respectively 564.
  • Said calculated value V'p is obtained by a simple operation of subtraction, using the pressure difference DR, theoretical or simulated, between the pressure at the level of the pressure sensor 51A and the pressure at the level of said determined point, in the cooling system 500A according to the invention .
  • the computer 52A is then configured to compare the setpoint value V'c and the calculated value V'p, and to deduce from a difference between V'c and V'p a pressure adjustment command, Cp.
  • the pressure adjustment command here consists of a command for moving the discharge opening 557A of the upstream overflow, to modify the altitude of the free surface SI of the heat transfer liquid in the upstream tank 550.
  • the actuator 53A receives the command Cp as input. It is configured to, in response, move the discharge opening 557A according to the movement defined by the Cp command.
  • the actuator 53A may include a motor, capable of driving the discharge opening 557A in movement.
  • the pressure sensor 51A, the computer 52A and the actuator 53A thus make it possible to bring the pressure at the point determined on the inside face of the window 563, respectively 564 to a desired value.
  • FIG. 5B illustrates, schematically and in a sectional view, a variant of the embodiment of FIG. 5A.
  • This embodiment differs from that of FIG. 5A only in that the discharge opening 557B of the upstream overflow is not adjustable in altitude, and in that the upstream tank 550 and the downstream tank 570 are fixed relative to each other and adjustable together in altitude (see figure 3).
  • the computer 52B is configured to receive as input the setpoint value V'c and the measured value V'm of the pressure supplied by the pressure sensor 51B, and to determine, from these values, an adjustment command of the pressure Cp.
  • the pressure adjustment control Cp here consists of a movement control of the upstream 550 and downstream 570 reservoirs which are fixedly connected to one another.
  • FIG. 6 illustrates a fourth embodiment of a cooling system 600 according to the invention. This fourth embodiment will be described only for its differences with respect to the embodiment of FIG. 1A.
  • the discharge opening 657 of the upstream overflow is not adjustable in altitude.
  • the flow rate adjustment in the tank is done by adjusting the altitude of the outlet opening 677 of the downstream overflow.
  • an interior volume of the upstream reservoir 650 to extend at least to an altitude greater than that of the highest point of the circuit, for the priming of the circuit. circulation of heat transfer liquid in said circuit.
  • the upstream reservoir 650 and the downstream reservoir 670 each have an internal volume which extends at least between the altitude of the point of the maximum altitude tank, and the altitude of another point. of the tank, below.
  • the pressure in the tank is adjusted by adjusting the gas pressures in each of the tanks and reservoirs in which the heat transfer liquid has a free surface, in use.
  • the cooling system 600 is provided with a member 695 for controlling the pressure in said zones 653, 673, 643 configured to impose a predetermined pressure in these zones.
  • the zones 643, 653 and 673 are therefore filled with a gas such as air, at a pressure different from atmospheric pressure and imposed by the member 695.
  • the member 695 comprises for example a piston or a piston. vacuum pump, connected to zones 653 and 673 by a respective sealed duct.
  • the pressure Pi is the same in the zones 643, 653 and 673.
  • the member 695 can be configured to impose distinct pressures in these zones.
  • the invention thus provides a laser cooling system offering an adjustable and stable flow in the tank intended to receive the laser amplifying medium to be cooled. This flow is obtained thanks to a system for managing the altitudes of free surfaces, making it possible to decouple the flow of heat transfer liquid arriving from the pump from the flow of heat transfer liquid entering the tank.
  • the invention also covers variants in which the de-bubbling tank and the upstream tank are formed together by one and the same tank.
  • the shape, depth and altitude of the debubbling tank are compatible with a maximum altitude and a minimum altitude of the tank. free surface of the coolant in the upstream tank, to allow the free surface altitude of the coolant in the upstream tank and the free surface altitude of the heat transfer liquid in the de-bubbling tank can remain the same.
  • the invention also covers variants in which an outlet pipe for the downstream overflow is distinct from an intermediate duct belonging to the hydraulic circuit according to the invention.
  • the tank may have a single window, or more than two windows.
  • the upstream tank is located directly upstream of the tank, without an intermediate tank between the two, with simply an intermediate pipe which connects an outlet of the upstream tank and an inlet in the tank.
  • the downstream tank is located directly downstream of the tank, without an intermediate tank between the two, with simply an intermediate duct which connects an outlet of the tank and an inlet in the downstream tank.
  • the cooling system according to the invention may include one or more ancillary tanks, arranged between the upstream tank and the tank and / or between the tank and the downstream tank, and intended to be completely filled with heat transfer liquid, in use. . Such reservoirs can form thermal masses, to further homogenize the temperature of the heat transfer liquid before it passes through the tank.
  • the various tanks and reservoirs can have any shape, in particular with a non-flat, and / or non-horizontal, bottom.
  • the thermal regulation device can be placed at other locations than that given as an example, for example in the debubbling tank, or in the upstream tank, or in an intermediate duct such as that which connects the tank to the downstream tank.
  • the thermal regulation device must simply be located downstream of the pump and upstream of the recovery tank, in the direction of circulation of the heat transfer liquid from an outlet opening for the heat transfer liquid outside the recovery tank 110 to an orifice of return of the heat transfer liquid to the recovery tank 110, where the recovery tank 110 forms a reservoir from which the heat transfer liquid is extracted by a pump.
  • an overflow is connected to an evacuation pipe making it possible to evacuate an excess of heat transfer liquid in the corresponding tank.
  • Said discharge pipe here opens into the recovery tank.
  • it can open into another tank of the circuit according to the invention in which the heat transfer liquid has a free surface.

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Abstract

Système de refroidissement (100) d'un milieu amplificateur laser (30), comprenant un circuit agencé en boucle fermée et configuré pour, en utilisation, recevoir un liquide caloporteur (20) en circulation. Le circuit comprend une cuve (160), pour recevoir le milieu amplificateur laser (30) immergé dans le liquide caloporteur (20), un réservoir amont (150), équipé d'une surverse amont (155) pour fixer l'altitude de la surface libre (S1) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont, et un réservoir aval (170), équipé d'une surverse aval (175) pour fixer l'altitude de la surface libre (S2) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir aval, avec les réservoirs amont et aval disposés de sorte qu'en utilisation, le liquide caloporteur traverse successivement le réservoir amont, la cuve et le réservoir aval. Selon l'invention, l'un au moins parmi le réservoir amont (150), le réservoir aval (170), une ouverture d'évacuation (157) de la surverse amont, et une ouverture d'évacuation (177) de la surverse aval, est monté réglable en altitude. On obtient ainsi un écoulement gravitaire de liquide caloporteur dans la cuve.

Description

DESCRIPTION
Titre : SYSTÈME À DÉBIT AJUSTABLE POUR REFROIDIR UN MILIEU AMPLIFICATEUR
LASER.
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention se rapporte au domaine des systèmes de refroidissement d'un milieu amplificateur laser, à l'aide d'un liquide caloporteur en circulation.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Dans tout le texte, un milieu amplificateur laser désigne un milieu apte à émettre ou amplifier un faisceau lumineux, par un phénomène d'émission stimulée obtenu à l'aide d'un pompage du milieu amplificateur laser pour lui apporter l'énergie nécessaire à l'obtention de l'émission stimulée. Le faisceau lumineux émis, ou obtenu après amplification, est nommé « faisceau laser ». Le pompage peut être réalisé par différents moyens. Il peut s'agir d'un pompage dit optique, lorsque l'énergie est apportée par un faisceau lumineux d'excitation nommé « faisceau de pompage ». Le faisceau de pompage peut former un signal impulsionnel, les impulsions de pompage générant à leur tour un faisceau laser impulsionnel.
Le pompage optique d'un milieu amplificateur laser entraîne un échauffement de ce dernier, causé notamment par des écarts d'énergie entre des photons de pompage optique et les niveaux d'excitation du milieu amplificateur laser, par des mécanismes de relaxation non radiatifs, et par le système de pompage optique lui-même. En l'absence de refroidissement du milieu amplificateur laser, cet échauffement génère des gradients de température qui dégradent la qualité du faisceau laser émis ou amplifié par ce dernier. La dégradation de la qualité de faisceau est plus importante encore lorsque la fréquence de répétition des impulsions de pompage est telle que de la chaleur nouvelle s'ajoute à celle qui n'a pas encore été dissipée. Selon l'invention, on s'intéresse plus particulièrement au refroidissement d'un milieu amplificateur laser solide nécessitant un refroidissement au niveau de ses plus grandes faces, traversées en utilisation par le faisceau laser émis ou amplifié. Dans cette situation, la solution préférée pour évacuer la chaleur du milieu amplificateur laser est un refroidissement basé sur un phénomène de convection entre ledit milieu amplificateur laser et un liquide caloporteur en circulation. Le document US 6,937,629 décrit un exemple de système de refroidissement mettant en œuvre ce type de solution. Dans cet exemple, le milieu amplificateur laser est constitué d'une série de plaques amplificatrices, juxtaposées les unes à la suite des autres à l'intérieur d'une cuve apte à recevoir en circulation un liquide caloporteur. A ses deux extrémités, la cuve est fermée par un hublot d'entrée, respectivement un hublot de sortie, pour laisser passer la lumière émise ou amplifiée par les plaques amplificatrices. Le liquide caloporteur circule dans un circuit hydraulique qui comporte ladite cuve, des conduits de circulation, une pompe, et un régulateur thermique au niveau duquel le liquide caloporteur transfère à un fluide secondaire la chaleur accumulée dans la cuve.
La pompe d'un circuit hydraulique tel que décrit ci-dessus peut être une pompe centrifuge, dans laquelle le liquide caloporteur est aspiré axialement dans une hélice en rotation, et refoulé tangentiellement à l'hélice. Un inconvénient de ce type de pompe est qu'il ne permet pas d'obtenir une bonne stabilité du débit, pourtant nécessaire pour obtenir une bonne répétabilité de la qualité du faisceau laser, d'une impulsion à l'autre. En outre, le début maximum atteignable est limité par les pertes de charges induites notamment par le dispositif de régulation thermique disposé entre la pompe et la cuve, par le milieu amplificateur, par des éléments intrusifs perturbant l'écoulement, etc. Par ailleurs, afin de pouvoir ajuster le débit avec ce type de pompe, un variateur de débit est indispensable.
En variante, ladite pompe peut être une pompe volumétrique, dans laquelle le liquide caloporteur est forcé à se déplacer jusqu'à un orifice de sortie. Un inconvénient de ce type de pompe est qu'il ne permet pas d'obtenir des valeurs élevées du débit, pourtant nécessaires pour obtenir une bonne qualité du faisceau laser lorsque la fréquence de répétition des impulsions laser augmente. On pourrait également citer la pompe à vis excentrée, qui est une pompe volumétrique avec un rotor en forme de vis sans fin et un stator en matériau flexible. Une telle pompe offre une bonne stabilité du débit, mais elle dissipe beaucoup de chaleur dans le liquide caloporteur ce qui nécessite de sur-dimensionner le régulateur thermique alors que celui-ci doit être fin pour éviter de générer des perturbations de la qualité du faisceau laser. En outre, la compatibilité du liquide caloporteur avec le matériau flexible formant le stator n'est pas assurée, entraînant un risque de pollution du liquide caloporteur et donc du milieu amplificateur laser.
Chacune de ces pompes permet de réguler le débit à une valeur souhaitée, pour adapter le débit de liquide caloporteur à un besoin en refroidissement au niveau du milieu laser amplificateur.
Un objectif de la présente invention est de proposer un système de refroidissement pour refroidir un milieu amplificateur laser à l'aide d'un liquide caloporteur en circulation, et qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur.
En particulier, un but de la présente invention est de proposer un système de refroidissement pour refroidir un milieu amplificateur laser à l'aide d'un liquide caloporteur en circulation, et qui offre à la fois une grande stabilité du débit de liquide caloporteur, la possibilité d'atteindre des valeurs élevées pour ce débit, la possibilité d'ajuster le débit à une valeur souhaitée, et qui ne nécessite pas de sur-dimensionner un régulateur thermique fin au sein duquel le liquide caloporteur est refroidi.
EXPOSÉ DE L'INVENTION
Cet objectif est atteint avec un système de refroidissement d'un milieu amplificateur laser, comprenant un circuit agencé en boucle fermée et configuré pour, en utilisation, recevoir un liquide caloporteur en circulation, ledit circuit comprenant une cuve munie d'au moins un hublot, et configurée pour, en utilisation, recevoir le milieu amplificateur laser immergé dans le liquide caloporteur.
Selon l'invention, ledit circuit comprend en outre :
- un réservoir amont, configuré pour, en utilisation, contenir du liquide caloporteur entre un fond dudit réservoir amont et une surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont ;
- une surverse amont, agencée dans le réservoir amont et munie d'une ouverture d'évacuation qui définit, en utilisation, une altitude, de la surface libre du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont ;
- un réservoir aval, configuré pour, en utilisation, contenir du liquide caloporteur entre un fond dudit réservoir aval et une surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval ;
- une surverse aval, agencée dans le réservoir aval et munie d'une ouverture d'évacuation qui définit, en utilisation, une altitude, de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval ;
avec les réservoirs amont et aval disposés de sorte qu'en utilisation, le liquide caloporteur traverse successivement le réservoir amont, la cuve et le réservoir aval.
Selon l'invention également, l'un au moins parmi le réservoir amont, le réservoir aval, l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, est monté réglable en altitude (autrement dit réglable en hauteur).
Dans tout le texte, une surface libre du liquide caloporteur désigne une interface de ce dernier avec un milieu gazeux.
Grâce aux surverses amont et aval disposées respectivement dans le réservoir amont et dans le réservoir aval, l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont et l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval peuvent être distinctes l'une de l'autre.
Le réservoir amont, la surverse amont, le réservoir aval, et la surverse aval, sont configurés ensemble de sorte qu'en utilisation, la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont se trouve à une altitude, supérieure à celle de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval. Le liquide caloporteur est alors entraîné en circulation par la force de gravité, depuis le réservoir amont jusqu'au réservoir aval et en passant par la cuve destinée à recevoir le milieu amplificateur laser à refroidir. L'écoulement du liquide caloporteur dans la cuve est donc un écoulement gravitaire. En utilisation, le débit de liquide caloporteur dans la cuve est fixé par la différence d'altitude entre l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont et l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval. L'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont est fixée par l'altitude du réservoir amont, et l'altitude de l'ouverture d'évacuation de la surverse amont. L'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval est fixée par l'altitude du réservoir aval, et l'altitude de l'ouverture d'évacuation de la surverse aval. Le montage réglable en altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont, le réservoir aval, l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, permet donc d'ajuster le débit à la valeur souhaitée.
La valeur du débit de liquide caloporteur dans la cuve étant fonction de simples positionnements en altitude, ce débit peut présenter une très grande stabilité. Cette grande stabilité du débit permet, en utilisation, d'obtenir une bonne stabilité de la température du milieu amplificateur laser, et ainsi une bonne répétabilité de la qualité des impulsions d'un faisceau laser impulsionnel émis ou amplifié par le milieu amplificateur laser.
Pour les mêmes raisons, ce débit peut facilement prendre des valeurs élevées, compatibles avec de hautes cadences de tir laser au niveau du milieu amplificateur laser.
En pratique, le système de refroidissement selon l'invention comporte avantageusement une pompe, pour remonter le liquide caloporteur au moins jusqu'à l'altitude du réservoir amont, après que ce liquide a quitté le réservoir aval. Selon l'invention, le débit de liquide caloporteur directement en sortie de cette pompe est indépendant du débit de liquide caloporteur dans la cuve, puisque l'écoulement du liquide caloporteur dans la cuve est entraîné par la force de gravité. La stabilité du débit de liquide caloporteur dans la cuve n'est donc pas assurée par cette pompe. On peut donc relâcher fortement des contraintes relatives à la stabilité en débit de cette pompe. De manière avantageuse, ladite pompe est configurée pour dissiper très peu de chaleur dans le liquide caloporteur. Le relâchement des contraintes relatives à la stabilité du débit permet d'accéder facilement à des technologies dissipant très peu de chaleur dans le liquide caloporteur. Ainsi, il n'est pas nécessaire de sur-dimensionner un dispositif de régulation thermique du système de refroidissement selon l'invention.
On remarque également que l'écoulement gravitaire du liquide caloporteur dans la cuve donne également accès à une grande stabilité de la pression dans la cuve, notamment au niveau de l'au moins un hublot.
On remarque que le système de refroidissement selon l'invention est configuré de sorte qu'en utilisation, la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont forme la surface libre la plus proche de la cuve le long du trajet du liquide caloporteur dans le circuit, située en amont de la cuve dans le sens de circulation du liquide caloporteur dans le circuit. En d'autres termes, le réservoir amont forme l'élément destiné à recevoir une surface libre de liquide caloporteur le plus proche de la cuve le long du trajet du liquide caloporteur dans le circuit, en amont de la cuve dans le sens de circulation du liquide caloporteur dans le circuit. Dit encore autrement, le réservoir amont est relié à l'entrée de la cuve uniquement par des éléments destinés, en utilisation, à être entièrement remplis de liquide caloporteur. Ces éléments peuvent être constitués d'un simple conduit intermédiaire. En variante, ils peuvent comprendre également au moins un réservoir intercalaire et/ou un capteur de débit.
De la même manière, le système de refroidissement selon l'invention est configuré de sorte qu'en utilisation, la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval forme la surface libre la plus proche de la cuve le long du trajet du liquide caloporteur dans le circuit, située en aval de la cuve dans le sens de circulation du liquide caloporteur dans le circuit. En d'autres termes, le réservoir aval forme l'élément destiné à recevoir une surface libre de liquide caloporteur le plus proche de la cuve le long du trajet du liquide caloporteur dans le circuit, en aval de la cuve dans le sens de circulation du liquide caloporteur dans le circuit. Dit encore autrement, le réservoir aval est relié à la sortie de la cuve uniquement par des éléments destinés, en utilisation, à être entièrement remplis de liquide caloporteur. Ces éléments peuvent être constitués d'un simple conduit intermédiaire. En variante, ils peuvent comprendre également au moins un réservoir intercalaire et/ou un capteur de débit. De préférence, l'une au moins parmi la surverse amont et la surverse aval comporte un conduit télescopique ou un conduit repliable en accordéon, monté solidaire de son ouverture d'évacuation.
Selon un premier mode de réalisation, l'un au moins parmi le réservoir amont et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'un au moins parmi le réservoir aval et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, sont montés réglables en altitude.
L'ouverture d'évacuation de la surverse amont et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval sont avantageusement montées chacune réglables en altitude, indépendamment l'une de l'autre. En variante, l'une au moins parmi l'ouverture d'évacuation de la surverse aval et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont peut être montée réglable en altitude, avec le réservoir amont et le réservoir aval reliés fixement entre eux et montés ensemble réglables en altitude.
Le système de refroidissement selon l'invention peut être muni d'un dispositif d'ajustement du débit qui comporte :
- un débitmètre, pour mesurer un débit de liquide caloporteur dans le circuit, entre le réservoir amont et le réservoir aval ;
- un calculateur, configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne et une valeur mesurée du débit de liquide caloporteur, où ladite valeur mesurée est fournie par le débitmètre, pour comparer la valeur de consigne et la valeur mesurée, et pour en déduire une commande d'ajustement du débit ; et
- un actuateur, configuré pour piloter l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont, le réservoir aval, l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, en réponse à la réception de la commande d'ajustement du débit.
Le système de refroidissement selon l'invention peut être muni d'un dispositif d'ajustement de la pression qui comporte :
- un capteur de pression, pour mesurer une pression dans le circuit, entre le réservoir amont et le réservoir aval ; - un calculateur, configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne et une valeur mesurée de pression, où ladite valeur mesurée est fournie par le capteur de pression, et pour fournir en sortie une commande d'ajustement de la pression ; et
- un actuateur, configuré pour piloter l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, en réponse à la réception de la commande d'ajustement de la pression.
Le système de refroidissement selon l'invention peut être muni d'un dispositif d'ajustement de la pression qui comporte :
- un capteur de pression, pour mesurer une pression dans le circuit, entre le réservoir amont et le réservoir aval ;
- un calculateur, configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne et une valeur mesurée de pression, où ladite valeur mesurée est fournie par le capteur de pression, et pour fournir en sortie une commande d'ajustement de la pression ; et
- un actuateur, configuré pour piloter les altitudes des réservoirs amont et aval reliés fixement entre eux, en réponse à la réception de la commande d'ajustement de la pression.
Selon un deuxième mode de réalisation, le système de refroidissement selon l'invention comprend en outre un organe de pilotage d'une pression dans un gaz, pour piloter au moins une pression parmi une pression dans le réservoir amont et une pression dans le réservoir aval.
De préférence, dans chacun des modes de réalisation, ledit circuit comprend en outre un bac de récupération, un dispositif de régulation thermique, et une pompe, la pompe étant configurée pour, en utilisation, propulser le liquide caloporteur le long de l'axe de la gravité et dans la direction opposée à la force de gravité, depuis le bac de récupération jusqu'au-delà du dispositif de régulation thermique.
L'invention couvre également un procédé de réglage mis en œuvre dans un système de refroidissement selon l'invention, le procédé comprenant un ajustement de l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont, le réservoir aval, l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, de manière à ajuster l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont relativement à l'altitude de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir aval, et ainsi ajuster un débit de liquide caloporteur dans la cuve.
Ledit procédé peut être mis en œuvre dans un système de refroidissement selon l'invention dans lequel l'ouverture d'évacuation de la surverse amont et l'ouverture d'évacuation de la surverse aval sont montées chacune réglables en altitude, indépendamment l'une de l'autre, le procédé comprenant en outre un ajustement de l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, de manière à ajuster l'altitude relativement à la cuve de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont, et ainsi ajuster une pression à l'intérieur de la cuve.
Ledit procédé peut être mis en œuvre dans un système de refroidissement selon l'invention dans lequel l'une au moins parmi l'ouverture d'évacuation de la surverse aval et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont est montée réglable en altitude, avec le réservoir amont et le réservoir aval reliés fixement entre eux et montés ensemble réglables en altitude, le procédé comprenant en outre un ajustement des altitudes des réservoirs amont et aval reliés fixement entre eux, de manière à ajuster l'altitude relativement à la cuve de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont, et ainsi ajuster une pression à l'intérieur de la cuve sans modifier un débit de liquide caloporteur dans la cuve.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation donnés à titre purement indicatif et nullement limitatif, en faisant référence aux dessins annexés sur lesquels :
- [Fig. IA] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, un premier mode de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention ;
- [Fig. IB] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, une première variante d'une surverse amont ou aval dans le système de la figure IA ; - [Fig. IC] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, une deuxième variante d'une surverse amont ou aval dans le système de la figure IA ;
- [Fig. 2] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, une première variante du système de la figure IA ;
- [Fig. 3] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, une deuxième variante du système de la figure IA ;
- [Fig. 4] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, un deuxième mode de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention ;
- [Fig. 5A] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, un troisième mode de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention ;
- [Fig. 5B] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, une variante du système de la figure 5A ; et
- [Fig. 6] illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, un quatrième mode de réalisation d'un système de refroidissement selon l'invention.
EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
Sur chacune des figures, on a représenté l'axe (Oz) de la gravité, ou axe vertical. Dans tout le texte, l'axe de la gravité désigne l'axe selon lequel sont orientées les forces gravitationnelles exercées par la Terre sur le système de refroidissement selon l'invention, et sur le liquide caloporteur, en utilisation. L'axe de la gravité est orienté ici depuis le sol (plan horizontal H) vers le ciel (direction opposée à l'orientation des forces de gravité exercées par la Terre).
Dans tout le texte, une altitude, ou hauteur, désigne une position, ou coordonnée, définie le long de l'axe (Oz) de la gravité orienté depuis le sol vers le ciel. Dans tout le texte, les altitudes sont définies à compter d'une même surface de référence, de préférence à compter du niveau de la mer. Dans tout le texte, les termes « au-dessus » et « en-dessous » se rapportent à des altitudes relatives. Enfin, les termes « supérieur » et « inférieur », lorsqu'ils se rapportent à un objet (paroi d'un bac, extrémité d'un hublot, etc), font référence à une altitude relative de cet objet.
La figure IA illustre de façon schématique, et selon une vue en coupe, un premier mode de réalisation d'un système de refroidissement 100 selon l'invention. Afin de faciliter la compréhension de l'invention, le système de refroidissement 100 est représenté en utilisation, lorsqu'il reçoit un liquide caloporteur 20 en circulation (représenté en hachures sur la figure 1) et un milieu amplificateur laser 30.
Le système de refroidissement 100 selon l'invention comporte ici : un bac de récupération 110, une pompe 120, un dispositif de régulation thermique 130, un bac de débullage 140, un réservoir amont 150, une cuve 160, et un réservoir aval 170. Ces différents éléments sont reliés deux à deux par une série de conduits intermédiaires. Ils forment, avec les conduits intermédiaires, un circuit hydraulique, ou boucle hydraulique, ou simplement circuit, dans lequel le liquide caloporteur 20 circule en boucle, en utilisation. Les différents conduits intermédiaires présentent par exemple un diamètre compris entre 10 mm et 100 mm, par exemple 50 mm.
Dans tout le texte, les termes « amont » et « aval » se rapportent à un sens de circulation du liquide caloporteur dans ledit circuit, en particulier depuis un orifice de sortie du liquide caloporteur hors du bac de récupération 110 jusqu'à un orifice de retour du liquide caloporteur dans le bac de récupération 110, où le bac de récupération 110 forme un réservoir d'où le liquide caloporteur est extrait par une pompe (ici la pompe 120).
Le bac de récupération 110 présente de préférence un volume supérieur à dix litres. Il est relié à la pompe 120 par un premier conduit intermédiaire 10i. En utilisation, il est partiellement rempli par le liquide caloporteur 20, jusqu'à une altitude supérieure à l'altitude dudit premier conduit intermédiaire 10i de manière à ce que la pompe 120 n'aspire pas d'air. Une zone 113 dans le bac de récupération 110, située en utilisation au- dessus du liquide caloporteur 20, est remplie ici par de l'air à la pression atmosphérique. Le fond, ou paroi interne inférieure 111 du bac de récupération 110, s'étend ici à une altitude hO, dans un plan orthogonal à l'axe (Oz). La pompe 120 est reliée d'un côté au bac de récupération 110, et de l'autre au dispositif de régulation thermique 130, par l'intermédiaire du premier conduit intermédiaire 10i, respectivement d'un deuxième conduit intermédiaire 102. La pompe 120 peut être une pompe centrifuge, ou une pompe volumétrique, ou toute autre pompe connue dans l'art antérieur. Son débit et sa pression en sortie ne nécessitent pas d'être très stables. La seule contrainte est la compatibilité avec le liquide caloporteur, pour éviter de polluer ce dernier, et la fourniture d'un débit suffisant pour maintenir un niveau de liquide caloporteur souhaité dans le réservoir amont 150 (pour saturer en liquide caloporteur le réservoir amont 150).
Le dispositif de régulation thermique 130 est relié d'un côté à la pompe 120 et de l'autre au bac de débullage 140, par l'intermédiaire du deuxième conduit intermédiaire 102, respectivement d'un troisième conduit intermédiaire 103.
Le fond, ou paroi interne inférieure 141 du bac de débullage 140, s'étend ici à une altitude bien supérieure à l'altitude hO du bac de récupération 110, par exemple à une altitude d'au moins dix centimètre supérieure à l'altitude hO. La pompe 120 est configurée pour propulser le liquide caloporteur 20 depuis le bac de récupération 110 jusqu'au bac de débullage 140, en passant par le dispositif de régulation thermique 130.
Le dispositif de régulation thermique 130 est configuré pour, en utilisation, refroidir le liquide caloporteur 20 pour en évacuer la chaleur extraite du milieu amplificateur laser 30 (ainsi que la chaleur éventuellement apportée par la pompe 120). Le dispositif de régulation thermique 130 peut comprendre un module Peltier, ou une boucle hydraulique utilisant un fluide secondaire d'extraction de la chaleur, ou tout autre dispositif de régulation thermique connu dans l'art antérieur.
Le bac de débullage 140 est relié d'un côté au dispositif de régulation thermique 130, par l'intermédiaire du troisième conduit 103, et de l'autre au réservoir amont 150, par l'intermédiaire d'un quatrième conduit 104. Ici, mais de manière non limitative, le troisième conduit 103 arrive sur le bac de débullage 140 au niveau de sa paroi interne inférieure 141. Ici, mais de manière non limitative, le quatrième conduit 104 part du bac de débullage 140, au niveau d'une région inférieure d'une paroi latérale de ce dernier. Le bac de débullage 140 présente de préférence un volume supérieur à dix litres. En utilisation, il est partiellement rempli par le liquide caloporteur 20, jusqu'à une altitude bien supérieure à l'altitude du quatrième conduit 104. Une zone 143 dans le bac de débullage 140, située en utilisation au-dessus du liquide caloporteur 20, est remplie ici par de l'air à la pression atmosphérique.
Le liquide caloporteur en sortie de la pompe 120 peut comporter des bulles d'air, susceptibles d'induire des points de focalisation dans la cuve lors du passage du faisceau laser, et ainsi d'endommager certains composants. Dans le bac de débullage 140, ces bulles d'air remontent à la surface, le long de l'axe (Oz). Dans une région inférieure du bac de débullage 140, le liquide caloporteur 20 est donc dépourvu de bulles d'air. Le quatrième conduit 104 partant du bac de débullage 140 au niveau de cette région inférieure, le liquide caloporteur 20 sortant du bac de débullage 140 par ce quatrième conduit 104 est donc dépourvu de bulles d'air.
Une section du bac de débullage 140, dans un plan orthogonal à l'axe (Oz), est bien supérieure à une section des conduits intermédiaires. Le bac de débullage 140 réalise ainsi, en outre, un lissage d'éventuels à-coups de pression, générés au niveau de la pompe 120.
Enfin, le volume important du bac de débullage 140 permet que le liquide caloporteur 20 y stationne suffisamment longtemps pour que sa température s'homogénéise. L'obtention d'une température homogène du liquide caloporteur 20, en amont de la cuve 160 destinée à recevoir le milieu amplificateur laser 30, permet de limiter des gradients d'indice optique dans et autour dudit milieu amplificateur laser, et donc de limiter des dégradations de faisceau associées.
Le réservoir amont 150 est relié d'un côté au bac de débullage 140, par l'intermédiaire du quatrième conduit intermédiaire 104, et de l'autre à la cuve 160, par l'intermédiaire d'un cinquième conduit intermédiaire 105. De préférence, le quatrième conduit intermédiaire 104 est muni d'une vanne, pour bloquer ou libérer la circulation du liquide caloporteur 20 depuis le bac de débullage 140 vers le réservoir amont 150.
Le réservoir amont 150 présente de préférence un volume supérieur à dix litres. Il s'étend sensiblement à même altitude que le bac de débullage 140. En utilisation, le réservoir amont 150 est partiellement rempli par le liquide caloporteur 20. Une zone 153 dans le réservoir amont 150, située au-dessus du liquide caloporteur 20, est remplie ici par de l'air à la pression atmosphérique. Dans le réservoir amont 150 en utilisation, on nomme « surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont 150 » l'interface entre ladite zone 153 et le liquide caloporteur 20. La surface libre SI s'étend dans un plan orthogonal à l'axe (Oz).
Une surverse amont 155 s'étend à l'intérieur du réservoir amont 150, pour définir l'altitude de la surface libre SI. La surverse amont 155 est représentée plus en détail à la figure IB.
La surverse amont 155 comporte un conduit 156 qui s'étend, à l'intérieur du réservoir amont 150, entre une ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont et un orifice 152 ouvert dans une région inférieure du réservoir amont 150. L'orifice 152 est percé ici dans la paroi inférieure 151 du réservoir amont. Il est relié à un tuyau d'évacuation 158 débouchant dans le bac de récupération 110. L'ouverture d'évacuation 157 s'étend du côté du conduit 156 opposé à l'orifice 152. Elle désigne une ouverture dans laquelle du liquide caloporteur contenu dans le réservoir amont 150 peut s'écouler par débordement pour rejoindre le bac de récupération 110 en passant par le tuyau d'évacuation 158. La surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont 150 est ainsi fixée à l'altitude de ladite ouverture d'évacuation 157.
Ici, l'altitude de l'ouverture d'évacuation 157 est réglable. En particulier, l'altitude de l'ouverture d'évacuation 157 relativement à la cuve peut être modifiée, avec le réservoir amont fixe relativement à la cuve. Le caractère réglable en altitude est symbolisé par une double flèche épaisse.
Dans l'exemple représenté en figure IB, le conduit 156 est repliable en accordéon le long de l'axe (Oz), de manière à présenter une longueur réglable le long de l'axe (Oz). Le conduit 156 est fixé, à l'une de ses extrémités, à l'orifice 152 percé dans le réservoir amont. Par conséquent, lorsque la longueur du conduit 156 varie, c'est son extrémité opposée, et donc l'ouverture d'évacuation 157, qui se déplace le long de l'axe (Oz).
Dans une variante illustrée en figure IC, le conduit 156' de la surverse amont 155' est un conduit télescopique, avec plusieurs portions de conduit qui coulissent les unes dans les autres le long de l'axe (Oz), de sorte que le conduit 156' présente une longueur réglable le long de l'axe (Oz). Là-encore, le conduit 156' est fixé, à l'une de ses extrémités, à l'orifice percé dans le réservoir amont. Par conséquent, lorsque la longueur du conduit 156' varie, c'est son extrémité opposée, et donc l'ouverture d'évacuation 157', qui se déplace le long de l'axe (Oz).
La cuve 160 est reliée d'un côté au réservoir amont 150, par l'intermédiaire du cinquième conduit intermédiaire 105, et de l'autre au réservoir aval 170, par l'intermédiaire d'un sixième conduit intermédiaire 106. Ici, mais de manière non limitative, le cinquième conduit intermédiaire 105 s'étend entre une paroi inférieure du réservoir amont et une paroi inférieure de la cuve 160, et le sixième conduit intermédiaire 106 s'étend entre une paroi supérieure de la cuve 160 et une paroi inférieure du réservoir aval 170. On remarque que le cinquième conduit intermédiaire 105 n'arrive pas forcément à la verticale sur la cuve 160. De même, le sixième conduit intermédiaire 106 ne repart pas forcément à la verticale de la cuve 160.
La cuve 160 reçoit, en utilisation, un milieu amplificateur laser 30 solide immergé dans le liquide caloporteur 20, avec ses faces d'entrée et sortie en contact physique direct avec le liquide caloporteur 20. Le milieu amplificateur laser 30 solide est par exemple un cristal dopé, ou une céramique dopée, ou un verre dopé, etc. Il peut être formé en un seul morceau, ou formé d'une pluralité de plaques espacées les unes des autres. Les faces d'entrée et de sortie du milieu amplificateur laser 30 forment ses plus grandes faces, traversées en utilisation par le faisceau laser amplifié ou émis par le milieu amplificateur laser 30. Les faces d'entrée et de sortie du milieu amplificateur laser 30 s'étendent ici selon des plans parallèles à l'axe (Oz).
Le réservoir aval 170 est relié d'un côté à la cuve 160, par l'intermédiaire du sixième conduit intermédiaire 106, et de l'autre au bac de récupération 110, par l'intermédiaire d'un septième conduit intermédiaire 107. De préférence, le septième conduit intermédiaire 107 part du réservoir aval 170 au niveau de sa paroi interne inférieure 171, et arrive sur le bac de récupération 110 au niveau de sa paroi interne supérieure 112, à une altitude bien inférieure à celle de ladite paroi interne inférieure 171 du réservoir aval 170. Dans l'exemple représenté ici, le septième conduit intermédiaire 107 est confondu avec un tuyau d'évacuation 178 d'une surverse tel que décrit dans la suite. Le réservoir aval 170 présente de préférence un volume supérieur à dix litres. En utilisation, le réservoir aval 170 est partiellement rempli par le liquide caloporteur 20. Une zone 173 dans le réservoir aval 170, située au-dessus du liquide caloporteur 20, est remplie ici par de l'air à la pression atmosphérique. Dans le réservoir aval 170 en utilisation, on nomme « surface libre S2 du liquide caloporteur dans le réservoir aval 170 » l'interface entre ladite zone 173 et le liquide caloporteur 20. La surface libre S2 s'étend dans un plan orthogonal à l'axe (Oz).
Une surverse aval 175 s'étend à l'intérieur du réservoir aval 170, pour définir l'altitude de la surface libre S2.
La surverse aval 175 comporte un conduit qui s'étend, à l'intérieur du réservoir aval 170, entre une ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval et un orifice 172 ouvert dans une région inférieure du réservoir aval 170. L'orifice 172 est percé ici dans la paroi inférieure 171 du réservoir aval. Il est relié à un tuyau d'évacuation 178 débouchant dans le bac de récupération 110. Ici, mais de manière non limitative, le tuyau d'évacuation 178 forme également un conduit intermédiaire (septième conduit intermédiaire 107) reliant le réservoir aval 170 au bac de récupération 110, dans la boucle hydraulique selon l'invention. L'ouverture d'évacuation 177 s'étend du côté du conduit opposé à l'orifice 172. Elle désigne une ouverture dans laquelle du liquide caloporteur contenu dans le réservoir aval 170 peut s'écouler par débordement pour rejoindre le bac de récupération 110 en passant par le tuyau d'évacuation 178. La surface libre S2 du liquide caloporteur dans le réservoir aval 170 est ainsi fixée à l'altitude de ladite ouverture d'évacuation 177.
Là-encore, l'altitude de l'ouverture d'évacuation 177 est réglable. En particulier, l'altitude de l'ouverture d'évacuation 177 relativement à la cuve peut être modifiée, avec le réservoir aval fixe relativement à la cuve. Le caractère réglable en altitude est symbolisé par une double flèche épaisse. La surverse aval 175 peut être similaire à l'un ou l'autre des exemples de réalisation d'une surverse illustrés aux figures IB et IC.
Une amplitude maximale de déplacement en altitude de l'ouverture d'évacuation 157, respectivement l'ouverture d'évacuation 177, est par exemple au moins égale à cinq centimètre, et même au moins égale à dix centimètres. En utilisation, le réservoir amont 150 avec sa surverse amont 155, et le réservoir aval 170 avec sa surverse aval 170, sont configurés ensemble pour que la surface libre SI s'étende à une altitude H1 supérieure à celle H2 de la surface libre S2. Le liquide caloporteur est alors entraîné en circulation depuis le réservoir amont 150 jusqu'au réservoir aval 170, en passant par la cuve 160, par la force de gravité. On parle pour cette raison d'un écoulement gravitaire dans la cuve 160. Ici, le liquide caloporteur 20 circule dans la cuve 160 selon un trajet rectiligne parallèle à l'axe (Oz).
Le débit de liquide caloporteur dans la cuve 160 est lié à la différence d'altitude DH entre les altitudes H1 et H2.
La stabilité du débit de liquide caloporteur 20 circulant dans la cuve 160 est donc liée à la stabilité des altitudes H1 et H2, liées à la stabilité des altitudes respectives du réservoir amont 150, de l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont dans le réservoir amont, du réservoir aval 170, et de l'ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval dans le réservoir aval. Il est donc aisé d'obtenir une grande stabilité de ce débit, par des positionnements stables le long de l'axe (Oz). En outre, comme l'écoulement de liquide caloporteur 20 dans la cuve 160 est entraîné uniquement par la force de gravité, on peut tolérer des imperfections au niveau de la pompe 120 qui sert simplement à remonter le liquide caloporteur 20 le long de l'axe (Oz), depuis le bac de récupération 110 jusqu'à l'altitude du réservoir amont (ici jusqu'au bac de débullage 140).
Selon l'invention, le débit de liquide caloporteur dans la cuve 160 peut être ajusté par l'intermédiaire d'un ajustement de la différence d'altitude DH entre les altitudes H1 et H2. Ici, cet ajustement de la différence d'altitude DH peut être réalisé en ajustant l'altitude de l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont et/ou en ajustant l'altitude de l'ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval. En particulier, l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont est déplacée relativement au réservoir amont fixe relativement à la cuve et/ou l'ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval est déplacée relativement au réservoir aval fixe relativement à la cuve.
L'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont et/ou l'ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval peut se déplacer selon un mouvement rectiligne parallèle à l'axe (Oz), ou selon un mouvement plus complexe comportant au moins une composante parallèle à l'axe (Oz).
Le déplacement de l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont, respectivement de l'ouverture d'évacuation 177 de la surverse aval, peut être entraîné par un moteur, non représenté, et guidé par un guide mécanique respectif qui peut s'étendre parallèle à l'axe (Oz).
L'ajustement du débit à une valeur souhaitée est donc particulièrement simple à mettre en œuvre, puisqu'il est réalisé par de simples déplacements mécaniques le long de l'axe (Oz). On peut ainsi facilement adapter le débit à une cadence d'émission des impulsions laser, laquelle détermine une quantité de chaleur devant être évacuée du milieu amplificateur laser. On peut également ajuster facilement la température du milieu amplificateur laser 30 à une valeur souhaitée, via une variation du débit de liquide caloporteur dans la cuve.
Des composants de type variateur de débit ne sont pas strictement nécessaires au fonctionnement de l'invention, de sorte que le système de refroidissement selon l'invention peut présenter une grande compacité. L'invention n'exclut cependant pas des modes de réalisation comportant un composant de type variateur de débit. Un tel composant permet notamment de faire en sorte que le débit fourni par la pompe 120 soit toujours supérieur au débit induit par la différence entre les altitudes respectives de surface libre dans les réservoirs amont et aval.
On comprend que le liquide caloporteur 20 doit être transparent à la longueur d'onde du faisceau laser amplifié ou émis par le milieu amplificateur laser 30, avec un coefficient de transmission par exemple supérieur ou égal à 95% à ladite longueur d'onde.
Ici, la cuve est délimitée notamment par deux hublots 163, 164, agencés ici parallèles à une direction d'écoulement du liquide caloporteur 20 dans la cuve 160. Ces hublots 163, 164 sont transparents à la longueur d'onde du faisceau laser amplifié ou émis par le milieu amplificateur laser 30, avec un coefficient de transmission par exemple au moins égal à 70% à ladite longueur d'onde. Le système de refroidissement 100 est prévu pour coopérer avec un dispositif de pompage optique, non représenté, disposé à l'extérieur de la cuve 160 et permettant de fournir au milieu amplificateur laser 30 l'énergie nécessaire à l'amplification ou l'émission d'un faisceau lumineux, par effet laser. Le dispositif de pompage comporte par exemple des diodes, pour émettre un faisceau de pompage optique. La cuve 160 est alors configurée pour permettre l'entrée du faisceau de pompage optique, via l'un des hublots 163 ou 164, ou via une fenêtre d'entrée annexe. En utilisation, le liquide caloporteur 20 sous pression circulant dans la cuve 160 extrait du milieu amplificateur laser 30 la chaleur produite par le pompage.
Le cas échéant, le système de refroidissement 100 peut coopérer en outre avec des miroirs réfléchissants à une longueur d'onde d'émission du milieu amplificateur laser 30, situés à l'extérieur de la cuve 160 et formant ensemble une cavité optiquement résonante à ladite longueur d'onde d'émission.
Dans le système de refroidissement 100 selon l'invention, il est avantageux de pouvoir ajuster une pression qui s'exerce dans la cuve 160, au niveau des hublots 163, 164. Cette pression est fonction de différents facteurs parmi lesquels : la pression du milieu environnant (considérée fixe), la pression dynamique liée à la vitesse du liquide caloporteur (fixe pour un débit donné), les pertes de charge en amont du point considéré dans la cuve (fixes pour un débit donné), et la pression liée à la différence entre l'altitude H1 de la surface libre SI et une altitude H3 d'un plan considéré dans la cuve. Parmi ces différents facteurs, seul le dernier est facilement ajustable pour un débit donné dans la cuve. En particulier, on peut ajuster ici la pression liée à la différence entre l'altitude H1 de la surface libre SI et l'altitude H3 d'un plan considéré dans la cuve, en ajustant l'altitude de l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont.
Selon l'invention, l'ajustement de pression est donc réalisable par l'intermédiaire de simples variations d'altitude, ici une variation de l'altitude de l'ouverture d'évacuation 157 de la surverse amont. L'ajustement de la pression est ainsi particulièrement simple à mettre en œuvre. On peut en particulier facilement adapter la pression pour minimiser une déformation mécanique des hublots induite par une différence de pression entre le milieu environnant et l'intérieur de la cuve. En variante, on peut régler la pression de manière à donner au(x) hublot(s) une déformation prédéterminée compatible avec une correction de surface d'onde par un miroir déformable. De même, il est aisé d'obtenir une bonne stabilité de ladite pression, par l'intermédiaire de positionnements stables le long de l'axe (Oz). On obtient ainsi une bonne stabilité mécanique des hublots, et ainsi une bonne répétabilité de la qualité du faisceau laser, d'une impulsion à l'autre. En outre, comme l'écoulement de liquide caloporteur 20 dans la cuve 160 est entraîné uniquement par la force de gravité, la pression générée par la pompe 120 est sans impact sur la circulation du liquide caloporteur dans la cuve 160, et on peut tolérer une certaine instabilité de la pression directement en sortie de la pompe 120.
On remarque que l'ajustement de la pression affecte simultanément les hublots 163 et 164. De préférence, ces hublots 163 et 164 présentent tous les deux les mêmes dimensions, et sont disposés tous deux de la même manière le long de l'axe (Oz). Ainsi, l'ajustement de la pression à l'altitude H3 d'un plan considéré dans la cuve se traduit par une même répartition de la pression sur la surface du hublot 163 et sur la surface du hublot 164.
L'ajustement d'une pression qui s'exerce dans la cuve 160, au niveau des hublots 163, 164, est notamment mise en œuvre pour minimiser une déformation mécanique des hublots liée à une différence entre la pression qui s'exerce sur le hublot 163, respectivement 164, côté intérieur de la cuve et la pression qui s'exerce sur le hublot 163, respectivement 164, côté extérieur de la cuve. On évite ainsi des dégradations subséquentes sur le faisceau laser émis ou amplifié par le milieu amplificateur laser 30, et qui traverse les hublots 163, 164.
En général, l'ajustement de pression consiste donc à faire en sorte que les faces intérieures respectives des hublots soient soumises à une pression proche de la pression atmosphérique (1013 hPa au niveau de la mer). En particulier, l'ajustement de pression consiste de préférence à faire en sorte qu'un point prédéterminé respectif sur les faces intérieures des hublots soit soumis à la pression atmosphérique, afin que chaque point des faces intérieures respectives desdits hublots soit soumis à une pression proche de la pression atmosphérique. L'ajustement de pression est réalisé pour un point particulier sur une face intérieure du hublot 163, respectivement 164, dans le plan situé à l'altitude H3 (relativement au niveau de la mer, dans le référentiel terrestre). Ce point correspond de préférence à une extrémité supérieure du hublot 163 (respectivement 164), où s'exercent de fortes contraintes mécaniques liées à la tenue du hublot relativement à sa monture.
En utilisation, on amorce la circulation du liquide caloporteur 20 dans le système de refroidissement 100 en amenant la surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont 150 jusqu'à une altitude d'amorçage supérieure à celle du point le plus haut du circuit, et permettant d'imposer une pression de liquide caloporteur qui compense des pertes de charges dans le système de refroidissement selon l'invention. Pour cela, il est avantageux qu'un volume intérieur du réservoir amont 150 s'étende jusqu'à une altitude supérieure à celle de ce point le plus haut du circuit, ici un point sur le sixième conduit intermédiaire 106. Une fois le phénomène de circulation amorcé, la surface libre SI est ramenée à une altitude d'utilisation inférieure à l'altitude d'amorçage, et permettant notamment d'obtenir la pression et le débit souhaités dans la cuve 160.
De préférence, on ajuste d'abord le débit, défini par la différence d'altitude DH entre l'altitude H1 de la surface libre SI dans le réservoir amont et l'altitude H2 de la surface libre S2 dans le réservoir aval, puis on ajuste la pression en déplaçant ensemble les surfaces libres SI et S2, de manière à conserver la différence d'altitude DH définissant le débit.
En variante, on ajuste d'abord la pression, en amenant à l'altitude adéquate la surface libre SI, puis on ajuste le débit. L'ajustement ultérieur du débit va modifier la pression dans la cuve. De manière avantageuse, l'ajustement initial de la pression prend en compte la variation de pression liée à l'ajustement ultérieur du débit. En variante, on peut opérer par itérations successives pour converger vers des valeurs souhaitées de la pression et du débit.
De manière avantageuse, le réservoir amont 150 et le réservoir aval 170 présentent chacun un volume intérieur qui s'étend au moins entre l'altitude du point de la cuve d'altitude maximale, et l'altitude d'un autre point de la cuve, en contrebas. La figure 2 illustre, de façon schématique et selon une vue en coupe, une première variante 200 du système de refroidissement de la figure IA.
Cette variante ne diffère du mode de réalisation de la figure IA qu'en ce que l'ouverture d'évacuation 257 de la surverse amont 255 n'est pas réglable en altitude, et en ce que le réservoir amont 250 est réglable en altitude.
En particulier, la surverse amont 255 est munie d'un conduit rigide, qui s'étend entre l'ouverture d'évacuation 257 de la surverse amont 255 et l'orifice 252 ouvert dans une région inférieure du réservoir amont 250. L'ouverture d'évacuation 257 de la surverse amont 255 est donc fixe relativement au réservoir amont 250, en particulier le long de l'axe (Oz).
En revanche, le réservoir amont 250 muni de sa surverse amont 255 est réglable en altitude. Le caractère réglable en altitude est symbolisé par une double flèche épaisse. Le réservoir amont 250 est par exemple monté mobile en translation le long d'un guide, par exemple un guide agencé parallèle à l'axe (Oz). En variante, le réservoir amont est monté mobile relativement à un guide muni d'un filetage. De nombreuses autres variantes peuvent être mises en œuvre, tant que le montage du réservoir amont autorise un déplacement selon un mouvement qui comporte au moins une composante parallèle à l'axe (Oz).
Dans cette variante, l'altitude de la surface libre SI est donc ajustable par l'intermédiaire d'un ajustement de l'altitude du réservoir amont 250 muni de sa surverse amont 250.
Une autre variante, non représentée, ne diffère du mode de réalisation de la figure IA qu'en ce que l'ouverture d'évacuation de la surverse aval n'est pas réglable en altitude, et en ce que le réservoir aval est réglable en altitude.
Selon une autre variante encore, ni l'ouverture d'évacuation de la surverse amont ni l'ouverture d'évacuation de la surverse aval ne sont réglables en altitude, mais le réservoir amont et le réservoir aval sont tous deux réglables en altitude.
On pourrait aussi combiner le caractère réglable en altitude du réservoir amont et de l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et/ou du réservoir aval et de l'ouverture d'évacuation de la surverse aval, par exemple pour augmenter une amplitude de déplacement selon l'axe (Oz) de la surface libre SI, respectivement de la surface libre S2.
Le caractère réglable en altitude du réservoir amont, respectivement du réservoir aval, se rapporte à une variation d'altitude relativement à la cuve, et sans variation de la forme dudit réservoir.
Afin de permettre des translations importantes du réservoir aval 170 et/ou du réservoir amont 150, les conduits intermédiaires arrivant et partant de ces derniers sont avantageusement des conduits repliables en accordéon, ou des conduits télescopiques.
Selon d'autres variantes, le bac de débullage 240 peut être relié fixement au réservoir d'ajustement 250, ces derniers étant réglables ensemble en altitude.
La figure 3 illustre, de façon schématique et selon une vue en coupe, une deuxième variante 300 du système de refroidissement de la figure IA.
Cette variante ne diffère du mode de réalisation de la figure IA qu'en ce que l'ouverture d'évacuation 357 de la surverse amont 355 n'est pas réglable en altitude, et en ce que le réservoir amont 350 et le réservoir aval sont fixes l'un relativement à l'autre et réglables ensemble en altitude.
Le caractère réglable en altitude de l'ensemble formé par le réservoir amont 350 et le réservoir aval 370 est symbolisé par une double flèche épaisse. Les réservoirs amont et aval sont par exemple montés tous deux solidaires d'un support qui est mobile en translation le long d'un guide, par exemple un guide agencé parallèle à l'axe (Oz). De nombreuses autres variantes peuvent être mises en œuvre, tant que le montage dudit support autorise un déplacement simultané des réservoirs amont et aval, selon un mouvement qui comporte au moins une composante parallèle à l'axe (Oz).
Ce mode de réalisation permet de réaliser l'ajustement du débit en déplaçant l'altitude de la surface libre S2 du liquide caloporteur dans le réservoir aval, et de réaliser l'ajustement de la pression en déplaçant l'altitude de la surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont conjointement avec l'altitude de la surface libre S2, donc sans modifier la différence d'altitude entre SI et S2, et donc sans modifier le débit. La figure 4 illustre, de façon schématique et selon une vue en coupe, un deuxième mode de réalisation 400 d'un système de refroidissement selon l'invention, qui ne sera décrit que pour ses différences relativement au mode de réalisation de la figure 3.
Le système de refroidissement 400 est muni ici d'un dispositif d'ajustement du débit, qui comporte un capteur de débit 41, un calculateur 42 et un actuateur 43.
Le capteur de débit 41, ou débitmètre, est positionné en un emplacement déterminé du circuit, entre le réservoir amont 450 et le réservoir aval 470. Cet emplacement est situé plus particulièrement sur une portion du circuit, où ladite portion va du réservoir amont 450 au réservoir aval 470 en passant par la cuve 460. Ici, le capteur de débit 41 est positionné au niveau du sixième conduit intermédiaire 106, reliant la cuve 460 au réservoir aval 470.
Le calculateur 42, ou processeur, est configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne Vc et une valeur mesurée Vm d'un débit de liquide caloporteur circulant dans le système de refroidissement 400 en utilisation. La valeur de consigne Vc est une donnée d'entrée, fixée par des besoins en refroidissement du milieu amplificateur laser 30 dans la cuve. La valeur de consigne Vc peut être fournie directement par un utilisateur, par l'intermédiaire d'une interface homme-machine. En variante, elle est calculée par le calculateur 42 ou par un calculateur annexe, en fonction d'une ou plusieurs données d'entrées telles qu'une fréquence d'impulsions de pompage du milieu amplificateur laser 30. La valeur mesurée Vm correspond quant à elle au débit mesuré par le capteur de débit 41. Elle est fournie ici directement par ledit capteur de débit 41. Le calculateur 42 est configuré pour comparer la valeur de consigne Vc et la valeur mesurée Vm, et pour déduire d'une différence entre Vc et Vm une commande d'ajustement du débit, Cd. La commande d'ajustement du débit est constituée ici d'une commande de déplacement de l'ouverture d'évacuation 477 de la surverse aval, pour modifier l'altitude de la surface libre S2 du liquide caloporteur dans le réservoir aval.
L'actuateur 43 reçoit en entrée la commande Cd. Il est configuré pour, en réponse, déplacer l'ouverture d'évacuation 477 selon le mouvement défini par la commande Cd. L'actuateur 43 peut comprendre un moteur, apte à entraîner en déplacement l'ouverture d'évacuation 477. Le capteur de débit 41, le calculateur 42 et l'actuateur 43 permettent ainsi d'amener à une valeur souhaitée le débit de liquide caloporteur dans la cuve.
La figure 5A illustre, de façon schématique et selon une vue en coupe, un troisième mode de réalisation 500A d'un système de refroidissement selon l'invention. Ce troisième mode de réalisation ne sera décrit que pour ses différences relativement au mode de réalisation de la figure IA.
Le système de refroidissement 500 est muni en outre d'un dispositif d'ajustement de la pression, qui comporte un capteur de pression 51A, un calculateur 52A et un actuateur 53A.
L'ajustement de la pression nécessite avantageusement de connaître la pression en un point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564, avec ces points situés dans un plan situé à une altitude H3 relativement au niveau de la mer, dans le référentiel terrestre. En pratique, il est délicat de positionner un capteur de pression contre les hublots, de sorte que le capteur de pression 51A est positionné plutôt à distance des hublots 563 et 564, à une distance connue de ces derniers notamment le long de l'axe (Oz). Il est ainsi possible de définir, par calculs ou simulations, une différence de pression entre la pression mesurée par le capteur de pression 51A et la pression au niveau des points respectifs considérés sur le hublot 563, respectivement 564. Le capteur de pression 51A est positionné de préférence à une altitude supérieure à celle des extrémités supérieures respectives des hublots. Il peut également se trouver en-dessous des hublots, c'est-à-dire à une altitude inférieure à un point le plus bas sur ces derniers. Ici, le capteur de pression est positionné au niveau du sixième conduit intermédiaire 106, reliant la cuve 560 au réservoir aval 570. En tout état de cause, le capteur de pression est positionné de préférence en un emplacement déterminé du circuit, entre le réservoir amont 550 et le réservoir aval 570. Cet emplacement est situé plus particulièrement sur une portion du circuit, où ladite portion va du réservoir amont 550 au réservoir aval 570 en passant par la cuve 560.
Le calculateur 52A, ou processeur, est configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne V'c et une valeur mesurée V'm de la pression. La valeur de consigne V'c est une donnée d'entrée, se rapportant ici à une valeur de pression souhaitée au point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564. La valeur de consigne V'c est par exemple égale à la pression atmosphérique. La valeur de consigne V'c peut être fournie directement par un utilisateur, par l'intermédiaire d'une interface homme- machine. La valeur mesurée V'm correspond quant à elle à la pression mesurée par le capteur de pression 51A. Elle est fournie ici directement par ledit capteur de pression 51A.
Le calculateur 52A est configuré pour déterminer, à partir de ladite valeur mesurée V'm, une valeur calculée V'p de la pression au niveau dudit point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564. Ladite valeur calculée V'p est obtenue par une simple opération de soustraction, en utilisant l'écart de pression DR, théorique ou simulé, entre la pression au niveau du capteur de pression 51A et la pression au niveau dudit point déterminé, dans le système de refroidissement 500A selon l'invention.
Le calculateur 52A est configuré ensuite pour comparer la valeur de consigne V'c et la valeur calculée V'p, et pour déduire d'une différence entre V'c et V'p une commande d'ajustement de la pression, Cp. La commande d'ajustement de la pression est constituée ici d'une commande de déplacement de l'ouverture d'évacuation 557A de la surverse amont, pour modifier l'altitude de la surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont 550.
L'actuateur 53A reçoit en entrée la commande Cp. Il est configuré pour, en réponse, déplacer l'ouverture d'évacuation 557A selon le mouvement défini par la commande Cp. L'actuateur 53A peut comprendre un moteur, apte à entraîner en déplacement l'ouverture d'évacuation 557A.
Le capteur de pression 51A, le calculateur 52A et l'actuateur 53A permettent ainsi d'amener à une valeur souhaitée la pression au point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564.
En variante, le calculateur 52A compare directement la valeur de pression fournie par le capteur de pression avec une pression de consigne, sans déterminer la valeur de la pression au point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564. La figure 5B illustre, de façon schématique et selon une vue en coupe, une variante du mode de réalisation de la figure 5A.
Ce mode de réalisation ne diffère de celui de la figure 5A qu'en ce que l'ouverture d'évacuation 557B de la surverse amont n'est pas réglable en altitude, et en ce que le réservoir amont 550 et le réservoir aval 570 sont fixes l'un relativement à l'autre et réglables ensemble en altitude (voir figure 3).
Le calculateur 52B est configuré pour recevoir en entrée la valeur de consigne V'c et la valeur mesurée V'm de la pression fournie par le capteur de pression 51B, et pour déterminer, à partir de ces valeurs, une commande d'ajustement de la pression Cp. La commande d'ajustement de la pression Cp est constituée ici d'une commande de déplacement des réservoirs amont 550 et aval 570 reliés fixement entre eux.
On peut ainsi amener à une valeur souhaitée la pression au point déterminé sur la face intérieure du hublot 563, respectivement 564, tout en conservant une valeur du débit dans la cuve lié à la différence entre l'altitude de la surface libre SI du liquide caloporteur dans le réservoir amont et l'altitude de la surface libre S2 du liquide caloporteur dans le réservoir aval.
La figure 6 illustre un quatrième mode de réalisation d'un système de refroidissement 600 selon l'invention. Ce quatrième mode de mode de réalisation ne sera décrit que pour ses différences relativement au mode de réalisation de la figure IA.
Dans ce mode de réalisation, l'ouverture d'évacuation 657 de la surverse amont n'est pas réglable en altitude.
L'ajustement du débit dans la cuve se fait en ajustant l'altitude de l'ouverture d'évacuation 677 de la surverse aval. Comme dans les modes de réalisations présentés ci- dessus, il est avantageux qu'un volume intérieur du réservoir amont 650 s'étende au moins jusqu'à une altitude supérieure à celle du point le plus haut du circuit, pour l'amorçage de la circulation de liquide caloporteur dans ledit circuit. De même, de manière avantageuse, le réservoir amont 650 et le réservoir aval 670 présentent chacun un volume intérieur qui s'étend au moins entre l'altitude du point de la cuve d'altitude maximale, et l'altitude d'un autre point de la cuve, en contrebas. L'ajustement de la pression dans la cuve se fait par ajustement des pressions en gaz, dans chacun des bacs et réservoirs dans lesquels le liquide caloporteur présente une surface libre, en utilisation. Ici, on doit donc réaliser un ajustement de la pression dans la zone 653 du réservoir amont 650, située en utilisation au-dessus du liquide caloporteur dans le réservoir amont 650, dans la zone 673 du réservoir aval 670, située en utilisation au-dessus du liquide caloporteur dans le réservoir aval 670, et dans la zone 643 du bac de débullage 640, située en utilisation au-dessus du liquide caloporteur dans le bac de débullage 640. Pour cela, le système de refroidissement 600 est muni d'un organe 695 de pilotage de la pression dans lesdites zones 653, 673, 643 configuré pour imposer une pression prédéterminée dans ces zones. En utilisation, les zones 643, 653 et 673 sont donc remplies par un gaz tel que de l'air, à une pression distincte de la pression atmosphérique et imposée par l'organe 695. L'organe 695 comprend par exemple un piston ou une pompe à vide, relié aux zones 653 et 673 par un conduit respectif étanche.
Ici, la pression Pi est la même dans les zones 643, 653 et 673. En variante, l'organe 695 peut être configuré pour imposer des pressions distinctes dans ces zones.
L'invention offre ainsi un système de refroidissement laser offrant un débit réglable et stable dans la cuve destinée à recevoir le milieu amplificateur laser à refroidir. Ce débit est obtenu grâce à un système de gestion d'altitudes de surfaces libres, permettant de découpler le débit de liquide caloporteur arrivant de la pompe du débit de liquide caloporteur entrant dans la cuve.
L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits ci-dessus, et de nombreux autres modes de réalisation et variantes peuvent être mis en œuvre sans sortir du cadre de l'invention, en particulier en combinant deux ou plus des exemples décrits ci-dessus.
L'invention couvre également des variantes dans lesquelles le bac de débullage et le réservoir amont sont formés ensemble par un seul et même réservoir. En tout état de cause, lorsque le bac de débullage et le réservoir amont sont distincts l'un de l'autre, la forme, la profondeur et l'altitude du bac de débullage sont compatibles avec une altitude maximale et une altitude minimale de la surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont, pour permettre que l'altitude de surface libre du liquide caloporteur dans le réservoir amont et l'altitude de surface libre du liquide caloporteur dans le bac de débullage puissent rester les mêmes.
L'invention couvre également des variantes dans lesquelles un tuyau d'évacuation de la surverse avale est distinct d'un conduit intermédiaire appartenant au circuit hydraulique selon l'invention.
Selon d'autres variantes encore, la cuve peut comporter un unique hublot, ou plus de deux hublots.
Dans les exemples représentés, le réservoir amont se trouve directement en amont de la cuve, sans réservoir intercalaire entre les deux, avec simplement un conduit intermédiaire qui relie une sortie du réservoir amont et une entrée dans la cuve. De même, le réservoir aval se trouve directement en aval de la cuve, sans réservoir intercalaire entre les deux, avec simplement un conduit intermédiaire qui relie une sortie de la cuve et une entrée dans le réservoir aval. En variante, le système de refroidissement selon l'invention peut comporter un ou plusieurs réservoirs annexes, disposés entre le réservoir amont et la cuve et/ou entre la cuve et le réservoir aval, et destinés à être entièrement remplis de liquide caloporteur, en utilisation. De tels réservoirs peuvent former des masses thermiques, pour homogénéiser encore plus la température du liquide caloporteur avant son passage dans la cuve.
Les différents bacs et réservoirs peuvent présenter des formes quelconques, en particulier avec un fond non plan, et/ou non horizontal. Le dispositif de régulation thermique peut être placé à d'autres emplacements que celui donné en exemple, par exemple dans le bac de débullage, ou dans le réservoir amont, ou dans un conduit intermédiaire tel que celui qui relie la cuve au réservoir aval. Le dispositif de régulation thermique doit simplement se trouver en aval de la pompe et en amont du bac de récupération, dans le sens de circulation du liquide caloporteur depuis un orifice de sortie du liquide caloporteur hors du bac de récupération 110 jusqu'à un orifice de retour du liquide caloporteur dans le bac de récupération 110, où le bac de récupération 110 forme un réservoir d'où le liquide caloporteur est extrait par une pompe.
Dans chacun des modes de réalisation de l'invention, une surverse est reliée à un tuyau d'évacuation permettant d'évacuer un excédent de liquide caloporteur dans le réservoir correspondant. Ledit tuyau d'évacuation débouche ici dans le bac de récupération. En variante, il peut déboucher dans un a utre bac du circuit selon l'invention dans lequel le liquide caloporteur présente une surface libre. L'invention trouve une application dans le domaine des lasers à solide de forte énergie et à puissance moyenne élevée, devant présenter une très bonne qualité de faisceau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système de refroidissement (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500A ; 500B ; 600) d'un milieu amplificateur laser (30), comprenant un circuit agencé en boucle fermée et configuré pour, en utilisation, recevoir un liquide caloporteur (20) en circulation, ledit circuit comprenant une cuve (160 ; 460 ; 560) munie d'au moins un hublot (163, 164 ; 563, 564), et configurée pour, en utilisation, recevoir le milieu amplificateur laser (30) immergé dans le liquide caloporteur (20), caractérisé en ce que ledit circuit comprend en outre :
- un réservoir amont (150 ; 250 ; 450 ; 550 ; 650), configuré pour, en utilisation, contenir du liquide caloporteur (20) entre un fond dudit réservoir amont et une surface libre (SI) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont ;
- une surverse amont (155 ; 255 ; 355), agencée dans le réservoir amont et munie d'une ouverture d'évacuation (157 ; 257 ; 357 ; 557A ; 557B ; 657) qui définit, en utilisation, une altitude de la surface libre (SI) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont ;
- un réservoir aval (170 ; 370 ; 470 ; 570 ; 670), configuré pour, en utilisation, contenir du liquide caloporteur (20) entre un fond dudit réservoir aval et une surface libre (S2) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir aval ;
- une surverse aval (175), agencée dans le réservoir aval et munie d'une ouverture d'évacuation (177 ; 477 ; 677) qui définit, en utilisation, une altitude de la surface libre (S2) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir aval ;
avec les réservoirs amont et aval disposés de sorte qu'en utilisation, le liquide caloporteur traverse successivement le réservoir amont, la cuve et le réservoir aval ;
et en ce que l'un au moins parmi le réservoir amont (150 ; 250 ; 450 ; 550 ; 650), le réservoir aval (170 ; 370 ; 470 ; 570 ; 670), l'ouverture d'évacuation (157 ; 257 ; 357 ; 557A ; 557B ; 657) de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation (177 ; 477 ; 677) de la surverse aval, est monté réglable en altitude.
2. Système de refroidissement (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500A ; 500B ; 600) selon la revendication 1, dans lequel l'une au moins parmi la surverse amont et la surverse aval comporte un conduit télescopique (156') ou un conduit repliable en accordéon (156), monté solidaire de son ouverture d'évacuation (157' ; 157).
3. Système de refroidissement (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500A ; 500B ; 600) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un au moins parmi le réservoir amont (150 ; 250 ; 450 ; 550 ; 650) et l'ouverture d'évacuation (157 ; 257 ; 357 ; 557A ; 557B ; 657) de la surverse amont, et l'un au moins parmi le réservoir aval (170 ; 370 ; 470 ; 570 ; 670) et l'ouverture d'évacuation (177 ; 477 ; 677) de la surverse aval, sont montés réglables en altitude.
4. Système de refroidissement (100 ; 500A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'ouverture d'évacuation (157 ; 557A) de la surverse amont et l'ouverture d'évacuation (177) de la surverse aval sont montées chacune réglables en altitude, indépendamment l'une de l'autre.
5. Système de refroidissement (300 ; 400 ; 500B) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'une au moins parmi l'ouverture d'évacuation (477) de la surverse aval et l'ouverture d'évacuation de la surverse amont est montée réglable en altitude, et dans lequel le réservoir amont (350 ; 450 ; 550) et le réservoir aval (370 ; 470 ; 570) sont reliés fixement entre eux et montés ensemble réglables en altitude.
6. Système de refroidissement (400) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, muni d'un dispositif d'ajustement du débit qui comporte :
- un débitmètre (41), pour mesurer un débit de liquide caloporteur dans le circuit, entre le réservoir amont (450) et le réservoir aval (470) ;
- un calculateur (42), configuré pour recevoir en entrée une valeur de consigne (Vc) et une valeur mesurée (Vm) du débit de liquide caloporteur, où ladite valeur mesurée (Vm) est fournie par le débitmètre (41), pour comparer la valeur de consigne et la valeur mesurée, et pour en déduire une commande d'ajustement du débit (Cd) ; et
- un actuateur (43), configuré pour piloter l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont (450), le réservoir aval (470), l'ouverture d'évacuation de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation (477) de la surverse aval, en réponse à la réception de la commande d'ajustement du débit (Cd).
7. Système de refroidissement (500A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, muni d'un dispositif d'ajustement de la pression qui comporte :
- un capteur de pression (51A), pour mesurer une pression dans le circuit, entre le réservoir amont (550) et le réservoir aval (570) ;
- un calculateur (52A), configuré pour recevoir en entrée une valeur (V'c) de consigne et une valeur mesurée (V'm) de pression, où ladite valeur mesurée (V'm) est fournie par le capteur de pression (51A), et pour fournir en sortie une commande d'ajustement de la pression (Cp) ; et
- un actuateur (53A), configuré pour piloter l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont (550) et l'ouverture d'évacuation (557A) de la surverse amont, en réponse à la réception de la commande d'ajustement de la pression (Cp).
8. Système de refroidissement (500B) selon la revendication 5, muni d'un dispositif d'ajustement de la pression qui comporte :
- un capteur de pression (51B), pour mesurer une pression dans le circuit, entre le réservoir amont (550) et le réservoir aval (570) ;
- un calculateur (52B), configuré pour recevoir en entrée une valeur (V'c) de consigne et une valeur mesurée (V'm) de pression, où ladite valeur mesurée (V'm) est fournie par le capteur de pression (51B), et pour fournir en sortie une commande d'ajustement de la pression (Cp) ; et
- un actuateur (53B), configuré pour piloter les altitudes des réservoirs amont (550) et aval (570) reliés fixement entre eux, en réponse à la réception de la commande d'ajustement de la pression (Cp).
9. Système de refroidissement (600) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un organe (695) de pilotage d'une pression dans un gaz, pour piloter au moins une pression parmi une pression dans le réservoir amont (650) et une pression dans le réservoir aval (670).
10. Système de refroidissement (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500A ; 500B ; 600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit circuit comprend en outre un bac de récupération (110), un dispositif de régulation thermique (130), et une pompe (120), la pompe étant configurée pour, en utilisation, propulser le liquide caloporteur le long de l'axe de la gravité et dans la direction opposée à la force de gravité, depuis le bac de récupération (110) jusqu'au-delà du dispositif de régulation thermique (130).
11. Procédé de réglage mis en œuvre dans un système de refroidissement (100 ; 200 ; 300 ; 400 ; 500A ; 500B ; 600) selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il comprend un ajustement de l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont (150 ; 250 ; 450 ; 550 ; 650), le réservoir aval (170 ; 370 ; 470 ; 570 ; 670), l'ouverture d'évacuation (157 ; 257 ; 357 ; 557A ; 557B ; 657) de la surverse amont, et l'ouverture d'évacuation (177 ; 477 ; 677) de la surverse aval, de manière à ajuster l'altitude (Hl) de la surface libre (SI) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont relativement à l'altitude (H2) de la surface libre (S2) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir aval, et ainsi ajuster un débit de liquide caloporteur dans la cuve (160 ; 460 ; 560).
12. Procédé de réglage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre dans un système de refroidissement (100 ; 200 ; 500A) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et en ce qu'il comprend en outre un ajustement de l'altitude de l'un au moins parmi le réservoir amont (150 ; 250 ; 550) et l'ouverture d'évacuation (157 ; 257 ; 557A) de la surverse amont, de manière à ajuster l'altitude relativement à la cuve de la surface libre (SI) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont, et ainsi ajuster une pression à l'intérieur de la cuve (160 ; 560).
13. Procédé de réglage selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il est mis en œuvre dans un système de refroidissement (300 ; 400 ; 500B) selon la revendication 5, et en ce qu'il comprend en outre un ajustement des altitudes des réservoirs amont (350 ; 450 ; 550) et aval (370 ; 470 ; 570) reliés fixement entre eux, de manière à ajuster l'altitude relativement à la cuve de la surface libre (SI) du liquide caloporteur (20) dans le réservoir amont, et ainsi ajuster une pression à l'intérieur de la cuve sans modifier un débit de liquide caloporteur dans la cuve.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6603793B2 (en) * 2001-05-18 2003-08-05 The Boeing Company Solid-state laser oscillator with gain media in active mirror configuration
US9627837B1 (en) * 2016-03-23 2017-04-18 Lymol Medical, Inc. Medical laser system

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6937629B2 (en) 2001-11-21 2005-08-30 General Atomics Laser containing a distributed gain medium

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