FR2668316A1

FR2668316A1 - Method and device for obtaining the laser effect by chemical means

Info

Publication number: FR2668316A1
Application number: FR7712979A
Authority: FR
Original assignee: Alcatel Alsthom Compagnie Generale dElectricite
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1977-04-29
Filing date: 1977-04-29
Publication date: 1992-04-24

Abstract

The invention relates to an HF or DF chemical laser. This laser includes, in particular, means for producing fluorine in the atomic state by burning a fuel containing sulphur with an oxidant containing fluorine. Application to analysis of atmospheric gases.

Description

La présente invention concerne les procédés et dispositifs pour obtenir l'effet laser par voie chimique et plus particulièrement les procédés et dispositifs pour obtenir l'effet laser à partir d'un gaz actif formé d'acide fluorhydrique HF ou d'acide fluorhydrique deuteré DF. The present invention relates to methods and devices for obtaining the laser effect chemically and more particularly to methods and devices for obtaining the laser effect from an active gas formed of hydrofluoric acid HF or hydrofluoric acid deuterated DF .

On connaît un procédé de ce type, comportant une étape initiale de formation de fluor à l'état atomique. Ce fluor est obtenu nar combustion d'un combustible hydrogéné ou deuteré avec un comburant contenant du fluor, tel que le fluor ou le trifluorure d'azote, en excès nar rapport à la composition stoechiométrique, ce comburant pouvant être dilué dans un gaz neutre. I1 est à noter que si l'on désire un laser chimique fonctionnant avec un gaz actif formé d'acide fluorhydrique deuteré DF, le combustible hydrogené doit être de l'hydrogène H? ou un de ses composés z inversement, Dour obtenir un laser fonctionnant avec un gaz actif formé d'acide fluorhydrique HF, le combustible hydrogéné doit être du deutérium Dz ou un de ses composés. A method of this type is known, including an initial stage of fluorine formation in the atomic state. This fluorine is obtained by burning a hydrogenated or deuterated fuel with a fluorine-containing oxidant, such as fluorine or nitrogen trifluoride, in excess of the stoichiometric composition, which oxidant can be diluted in a neutral gas. It should be noted that if a chemical laser operating with an active gas formed of hydrofluoric acid deuterated DF is desired, the hydrogenated fuel must be hydrogen H? In order to obtain a laser operating with an active gas formed of hydrofluoric acid HF, the hydrogenated fuel must be deuterium Dz or one of its compounds.

Le gaz résultant de la combustion est ensuite accéléré à une vitesse supersonique par passage dans des tuyères, puis mélangé avec de l'hydrogène ou du deutérium, selon le cas, pour former des molécules de HF ou de nF excitées présentant une inversion de population. On crée un faisceau laser en faisant circuler le gaz contenant ces molécules dans une cavité optique résonnante. The gas resulting from the combustion is then accelerated at supersonic velocity by passing through nozzles, and then mixed with hydrogen or deuterium, as the case may be, to form excited population inverted HF or nF molecules. A laser beam is created by circulating the gas containing these molecules in a resonant optical cavity.

Le laser fonctionnant selon ce procédé présente des inconvénients. The laser operating according to this method has drawbacks.

En effet, le fluor atomique résultant de la combustion est accompagné de produits nuisibles tels que HF (ou 0F) qui diminuent la puissance du laser. Indeed, the atomic fluorine resulting from the combustion is accompanied by harmful products such as HF (or 0F) which decrease the power of the laser.

La présence de ces produits nuisibles ne nermet pas d'utiliser un morne générateur de fluor atomique indifféremment pour obtenir un laser HF ou un laser DF ou un laser émettant simultanément sur les transitions de HF et de nF.The presence of these harmful products does not make it possible to use a dull atomic fluorine generator indifferently to obtain an HF laser or a DF laser or a laser emitting simultaneously on the transitions of HF and nF.

La présente invention a pour but de nallier ces inconvénients. The present invention aims to nallier these disadvantages.

La présente invention a pour objet un procédé nour obtenir l'effet laser par voie chimique, consistant successivement - à bruler dans une chambre de combustion un combustible avec un comburant contenant du fluor, pour obtenir un gaz comprenant du fluor à l'état atomique, - à entrainer ce gaz à une vitesse supersonique, - à introduire de l'hydrogène dans le gaz entrainé à une vitesse supersonique pour former dans ce gaz, par combinaison de l'hydrogène et du fluor à l'état atomique, des molécules d'acide fluorhydrique excitées en vibration et présentant une inversion de population -et à faire circuler le gaz contenant l'acide fluorhydrique dans une cavité optique resonnante pour former un faisceau laser selon un axe transversal par rapport au sens de circulation du gaz, caractérisé par le fait que ledit combustible contient du soufre. The present invention relates to a method for obtaining the laser effect chemically, comprising successively - burning in a combustion chamber a fuel with a fluorine-containing oxidant, to obtain a gas comprising fluorine in the atomic state, - to drive this gas at a supersonic speed, - to introduce hydrogen into the gas entrained at a supersonic speed to form in this gas, by combination of hydrogen and fluorine in the atomic state, molecules of hydrofluoric acid which are vibrated and have a population inversion and circulate the hydrofluoric acid-containing gas in a resonant optical cavity to form a laser beam along an axis transverse to the direction of flow of the gas, characterized in that said fuel contains sulfur.

La présente invention a aussi pour objet un dispositif pour obtenir l'effet laser par voie chimique, comportant - une chambre de combustion, - des moyens pour faire brûler dans cette chambre un combustible avec un comburant contenant du fluor, de manière à obtenir un gaz comprenant du fluor à l'état atomique, - des tuyères disposées à la sortie de ladite chambre pour entrainer le gaz à une vitesse supersonique, - des moyens pour introduire de l'hydrogene dans le gaz sortant des tuyères pour former dans ce gaz des molécules d'acide fluorhydrique excitées en vibration et présentant une inversion de population - et une cavité optique résonnante disposée à la sortie des tuyères pour recevoir les molécules d'acide fluorhydrique excitées de façon à créer un faisceau laser selon un axe transversal par rapport au sens d'écoulement des gaz, caractérisé par le fait que ledit combustible contient du soufre. The present invention also relates to a device for obtaining the laser effect chemically, comprising - a combustion chamber, - means for burning in this chamber a fuel with a fluorine-containing oxidant, so as to obtain a gas comprising fluorine in the atomic state, - nozzles arranged at the outlet of said chamber for driving the gas at a supersonic speed, - means for introducing hydrogen into the gas leaving the nozzles to form molecules in this gas of hydrofluoric acid excited in vibration and having a population inversion - and a resonant optical cavity arranged at the outlet of the tuyeres for receiving the hydrofluoric acid molecules excited so as to create a laser beam along an axis transverse to the direction of gas flow, characterized in that said fuel contains sulfur.

L'invention est décrite ci-dessous, à titre illustratif mais nullement limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente en coupe un mode de réalisation du dispositif selon l'invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un injecteur faisant nartie du dispositif illustré par la figure 1, - la figure 3 représente en coupe le dispositif illustré par la figure 1, chargé d'un combustible solide - la figure 4 représente en coupe un autre mode de réalisation du dispositif selon l'invention. The invention is described below, by way of illustration but in no way limiting, with reference to the appended drawing in which - FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of the device according to the invention, FIG. 2 is a perspective view. of an injector making part of the device illustrated in Figure 1, - Figure 3 shows in section the device illustrated in Figure 1, loaded with a solid fuel - Figure 4 shows in section another embodiment of the device according to the invention.

Sur la figure 1, une chambre de combustion I de forme parallblipipédique est limitée sur une face extrême nar un injecteur 2 représenté dans l'espace sur la figure 2. In FIG. 1, a parallblipiped-shaped combustion chamber I is limited on one end face by an injector 2 represented in the space in FIG. 2.

L'injecteur 2 est formé de trois plaques métalliques 3,4,5 superposées et assemblées entre elles par des moyens non représentés, l'étanchéité entre les faces en contact étant assurée par des joints 29 et 30. La plaque 3 comporte une chambre 6 constituée d'une rainure longitudinale de section rectangulaire débouchant sur la face de cette plaque appliquée sur la plaque 4. La plaque 4 comporte aussi une chambre 7 longitudinale de section rectangulaire débouchant sur la face de cette plaque appliquée sur la plaque 5. La plaque 4 est munie en outre d'ouvertures de faible section débouchant dans la chambre 6. The injector 2 is formed of three metal plates 3,4,5 superimposed and assembled together by means not shown, the seal between the faces in contact being provided by seals 29 and 30. The plate 3 comprises a chamber 6 consisting of a longitudinal groove of rectangular section opening on the face of this plate applied to the plate 4. The plate 4 also comprises a longitudinal chamber 7 of rectangular section opening on the face of this plate applied to the plate 5. The plate 4 is further provided with openings of small section opening into the chamber 6.

Sur chacune de ces ouvertures est fixée l'extrémité d'un tube cylindrique 8 traversant la plaque 4 d'une face à l'autre et se prolongeant à l'intérieur d'une cavité 9 de la plaque 5, cette cavité étant en communication avec l'intérieur de la chambre I par un canal 10. Comne il est visible sur la figure 2 la plaque 5 comporte une pluralité de canaux 10 alignés entre eux le long de l'injecteur 2. La plaque 5 comporte en outre deux chambres cylindriques 11 et 12 dont les axes sont parallèles aux faces de la plaque et à la direction d'alignement des canaux 10.Les chambres Il et 12 sont en communication avec l'intérieur de la chambre 1 par des canaux tels que 13 et 14, Les ouvertures de la plaque 5 qui correspondent aux canaux 13 et 14 sont également alignées en elles suivant respectivenent deux lignes 15 et 16 parallRles à la ligne 17 sur laquelle sont alignés les canaux 10, cette ligne 17 étant située entre les lignes 15 et 16.On each of these openings is fixed the end of a cylindrical tube 8 passing through the plate 4 from one face to the other and extending inside a cavity 9 of the plate 5, this cavity being in communication with the interior of the chamber I by a channel 10. As can be seen in FIG. 2, the plate 5 comprises a plurality of channels 10 aligned with each other along the injector 2. The plate 5 also comprises two cylindrical chambers 11 and 12 whose axes are parallel to the faces of the plate and to the alignment direction of the channels 10.The chambers Il and 12 are in communication with the interior of the chamber 1 by channels such as 13 and 14, Plate openings 5 which correspond to the channels 13 and 14 are also aligned with each other, respectively, with two lines 15 and 16 parallel to the line 17 on which the channels 10 are aligned, this line 17 being situated between the lines 15 and 16.

Les parois latérales 18 de la chambre de combustion 1 peuvent être munies de serpentins, non représentés, parcourus par un liquide de refroidissement nendant le fonctionnement du dispositif. The side walls 18 of the combustion chamber 1 may be provided with coils, not shown, traversed by a cooling liquid nester the operation of the device.

A l'extrémité de la chambre 1 opposée à l'injecteur 2 sont disnosées des tuyères telles que 19 faisant correspondre la chambre 1 avec une cavité ontique résonnante limitée par deux miroirs 20 et 21, le miroir 21 étant semi transoa- rent. Ces miroirs sont logés dans des parois 22 prolongeant les parois 18 dans le sens d'écoulement des gaz sortant des tuyères 19. L'axe 23 de la cavité est sensiblement perpendiculaire à la direction 24 d'écoulement des gaz de la chambre de combustion 1 à travers les tuyères 19. At the end of the chamber 1 opposite the injector 2, there are nozzles such as 19 which correspond to the chamber 1 with a resonant ontic cavity limited by two mirrors 20 and 21, the mirror 21 being semi-transocant. These mirrors are housed in walls 22 extending the walls 18 in the direction of flow of the gases leaving the nozzles 19. The axis 23 of the cavity is substantially perpendicular to the flow direction 24 of the gases of the combustion chamber 1 through the nozzles 19.

Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte en outre des canalisations 25 situés entre les tuyères, grâce auxquelles il est possible d'injecter un gaz dans la chambre 26 entourée par la paroi 22, dans une direction 27 parallèle et de morne sens à la direction 24. The device shown in FIG. 1 further comprises ducts 25 located between the nozzles, by means of which it is possible to inject a gas into the chamber 26 surrounded by the wall 22, in a parallel direction 27 and dropping direction to the direction 24.

Les parois 22 se prolongent au delà de la chambre 26 par une portion 28 de section progressivement décroissante. The walls 22 extend beyond the chamber 26 by a portion 28 of progressively decreasing section.

Le dispositif représenté sur la figure 1 fonctionne de la manière suivante. The device shown in FIG. 1 operates in the following manner.

On injecte sous pression dans la chambre 6 un combustible liquide contenant du soufre tel que le sulfure de carbone ou un mercaptan. Dans la chambre 7 on injecte également sous pression un gaz inerte tel que l'hélium, l'azote ou l'argon. Le combustible liquide est mélangé avec le gaz inerte dans la cavité 9 de façon à être pulvérisé après traversée des canaux 10 dans la chambre de combustion 1 où il se vaporise. Simultanément on introduit dans les chambres 11 et 12 un comburant fluide à base de fluor, par exemple du fluor ou du trifluorure d'azote gazeux, dilué dans un gaz inerte (azote ou hélium). La réaction de combustion entre le combustible et le comburant s'amorce spontanément dans la chambre 1. La réaction étant fortement exothermique, on atteint rapidement une température comprise entre 1000 et 2000 degrés K. qui provoque la dissociation des molécules de fluor ou de trifluorure d'azote pour obtenir du fluor à l'état atomique. La pression gazeuse nui s'établit dans la chambre 1 est comprise entre 1 et 20 bars. Pressure is injected into the chamber 6 a liquid fuel containing sulfur such as carbon disulfide or a mercaptan. In the chamber 7 is also injected under pressure an inert gas such as helium, nitrogen or argon. The liquid fuel is mixed with the inert gas in the cavity 9 so as to be sprayed after passing through the channels 10 in the combustion chamber 1 where it vaporizes. Simultaneously is introduced into the chambers 11 and 12 a fluid-based fluorine oxidant, for example fluorine or nitrogen trifluoride gas, diluted in an inert gas (nitrogen or helium). The combustion reaction between the fuel and the oxidant starts spontaneously in the chamber 1. The reaction being strongly exothermic, a temperature of between 1000 and 2000 degrees K is rapidly attained which causes the dissociation of the fluorine or trifluoride molecules. nitrogen to obtain fluorine in the atomic state. The gaseous pressure which is established in the chamber 1 is between 1 and 20 bar.

Le gaz résultant de la combustion est détendu et accéléré à une vitesse supersonique par passage dans les tuyères 19. Ce gaz est mélangé à la sortie des tuyères à de l'hydrogène (H2 ou D2) injecté dans la chambre 26 par les canalisations 25. Les atomes de fluor réagissent sur l'hydrogène ou le deutérium pour former des molécules d'acide fluorhydrique tHF ou DFt dont une fraction importante se trouve dans des états excités en vibration. The gas resulting from the combustion is expanded and accelerated at a supersonic speed by passing through the nozzles 19. This gas is mixed at the outlet of the nozzles with hydrogen (H2 or D2) injected into the chamber 26 via the pipes 25. The fluorine atoms react with hydrogen or deuterium to form hydrofluoric acid molecules tHF or DFt, a large fraction of which is in excited states in vibration.

il en résulte une inversion partielle ou totale de population dans les niveaux quantiques propres à la molécule HF ou nF. Cette inversion provoque l'émission d'un faisceau laser continu 31 traversant le miroir semi transparent 21 suivant l'axe 23. this results in a partial or total inversion of the population in the quantum levels specific to the molecule HF or nF. This inversion causes the emission of a continuous laser beam 31 passing through the semi-transparent mirror 21 along the axis 23.

Le combustible contenant du soufre injecté dans la chambre 6 peut être aussi un gaz tel que l'hydrogène sulfuré H2 S. Dans ce cas, l'introduction d'un gaz inerte de dilution dans la chambre 7 est facultative. The sulfur-containing fuel injected into the chamber 6 may also be a gas such as H2 S hydrogen sulfide. In this case, the introduction of an inert dilution gas into the chamber 7 is optional.

Lorsque le combustible contenant du soufre est un solide, tel que le soufre ou le sulfure de silicium Si S2, ce solide est introduit préalablement dans la chambre 1 de manière à former un revêtement interne 32 (figure 33. Le comburant contenant du fluor mélangé avec son diluant est toujours introduit dans les chambre 11 et 12. On peut facultativement introduire un gaz inerte dans les chambres 6 et 7. When the sulfur-containing fuel is a solid, such as sulfur or silicon sulphide Si S 2, this solid is introduced beforehand into the chamber 1 so as to form an internal coating 32 (FIG. 33). The fluorine-containing oxidant mixed with its diluent is always introduced into the chambers 11 and 12. It is optionally possible to introduce an inert gas into the chambers 6 and 7.

Lorsque le combustible contenant du soufre est un solide et que le comburant contenant du fluor est aussi un solide tel que le corps NF4 BF4 ne réagissant pas spontanément à la température ambiante avec le combustible, le dispositif laser ne comporte pas d'injecteur, comme représenté sur la figure 4. Dans ce cas, le combustible et le comburant sont oréalablement nulvérisés et mélangés entre eux. Le mélange est ensuite déposé intérieurement dans la chambre 1 pour former un revêtement intérieur 33 des parois. Le dispositif comporte alors un dispositif d'allumage comprenant une bougie à effluve 34 ou d'une bougie à étincelle apte à déclencher la combustion du mélange. When the sulfur-containing fuel is a solid and the fluorine-containing oxidant is also a solid such that the NF4 BF4 body does not spontaneously react at room temperature with the fuel, the laser device does not have an injector, as shown In this case, the fuel and the oxidant are orally undirected and mixed together. The mixture is then deposited internally in the chamber 1 to form an inner lining 33 of the walls. The device then comprises an ignition device comprising a spark plug candle 34 or a spark plug adapted to trigger the combustion of the mixture.

La présente invention présente les trois avantages suivants - A cause de la chaleur de formation très élevée de SF6 qui se forme au cours de la combustion, la réaction du combustible contenant du soufre avec le comburant contenant du fluor est très exothermique et permet de dissocier de larges excès de comburant par rapport à la composition stoechiométrique. La teneur en fluor atomique des gaz brûles est donc très élevée, ce aui augmente le rendement du laser. Lorsque le combustible est un composé de carbone ou de silicium, tel que CS2 ou Si S2, la réaction de combustion entrasse aussi la formation de CF4 ou de Si F4. La formation de ces corps dégage aussi beaucoup de chaleur, ce qui tend encore à augmenter la teneur en fluor atomique. The present invention has the following three advantages - Because of the very high formation heat of SF6 that forms during combustion, the reaction of the sulfur-containing fuel with the fluorine-containing oxidant is highly exothermic and dissociates large amounts of oxidant relative to the stoichiometric composition. The atomic fluorine content of the flue gases is therefore very high, which increases the efficiency of the laser. When the fuel is a carbon or silicon compound, such as CS2 or Si S2, the combustion reaction also results in the formation of CF4 or Si F4. The formation of these bodies also releases a lot of heat, which tends to increase the atomic fluoride content.

- Dans le dispositif selon l'invention, la combustion libère une faible proportion (entre 1 et 5 t) de produits résiduels tels que SF6, CF4 ou Si F4, ceux-ci ne perturbant pas le fonctionnement du laser. Au contraire dans les dispositifs connus utilisant des combustibles hydrogénés, la proportion des gaz résiduels est plus élevée (entre 5 et 15 tZ, et ces gaz comportent tous de l'acide fluorhydrique HF ou 0F qui perturbe le fonctionnement du laser.In the device according to the invention, the combustion releases a small proportion (between 1 and 5 t) of residual products such as SF6, CF4 or Si F4, these not disturbing the operation of the laser. On the contrary, in the known devices using hydrogenated fuels, the proportion of the residual gases is higher (between 5 and 15 tZ, and these gases all include HF or OF hydrofluoric acid which disturbs the operation of the laser.

- Dans le dispositif selon l'invention, l'absence totale de HF ou de nF dans les gaz résultant de la combustion permet d'utiliser le même générateur de fluor atomique indifféremment pour un laser HF ou un laser OF, ce qui est un avantage dans certaines applications, en particulier si l'on désire réaliser un laser emettant simultanément sur les transitions quantiques de HF et de nF.In the device according to the invention, the total absence of HF or nF in the gases resulting from the combustion makes it possible to use the same atomic fluorine generator indifferently for an HF laser or an OF laser, which is an advantage in some applications, particularly if it is desired to make a laser emitting simultaneously on the quantum transitions of HF and nF.

Le tableau canparatif ci-dessous donne à titre indicatif, la composition des gaz résultant de la combustion dans des systèmes connus et dans des systèmes selon 1 'invention, dans les mêmes conditions de température de combustion t de pression P et de proportion de gaz neutre (He + N2).

The following table gives, as an indication, the composition of the gases resulting from the combustion in known systems and in systems according to the invention, under the same conditions of combustion temperature t of pressure P and proportion of neutral gas. (He + N2).

<tb> Comburant <SEP> Combustible <SEP> Gaz <SEP> neutre <SEP> Composition <SEP> [%) <SEP> des <SEP> gaz <SEP> T <SEP> P
<tb> <SEP> résultant <SEP> de <SEP> la <SEP> combustion
<tb> <SEP> F <SEP> F2 <SEP> HF <SEP> CF4 <SEP> Si <SEP> F4 <SEP> SF6 <SEP> He+N2 <SEP> degrés <SEP> atm
<tb> <SEP> aton <SEP> K
<tb> <SEP> Systèmes <SEP> connus
<tb> <SEP> F2 <SEP> C6 <SEP> H6 <SEP> He <SEP> 17,6 <SEP> 0,4 <SEP> 3,5 <SEP> 3,5 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb> <SEP> Systèmes <SEP> selon <SEP> l'invention
<tb> <SEP> F <SEP> S <SEP> He <SEP> 17,6 <SEP> 0,54 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 3,86 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb> <SEP> 2
<tb> <SEP> F2 <SEP> CS2 <SEP> He <SEP> 20,5 <SEP> 0,45 <SEP> 0 <SEP> 1,35 <SEP> 0 <SEP> 2,7 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb> <SEP> F2 <SEP> H2 <SEP> <SEP> S <SEP> He <SEP> 17,20,4 <SEP> S <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2,4 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb> <tb> Oxidant <SEP> Combustible <SEP> Gas <SEP> neutral <SEP> Composition <SEP> [%] <SEP> of <SEP> gases <SEP> T <SEP> P
<tb><SEP> resulting <SEP> from <SEP> the <SEP> combustion
<tb><SEP> F <SEP> F2 <SEP> HF <SEP> CF4 <SEP> If <SEP> F4 <SEP> SF6 <SEP> He + N2 <SEP> degrees <SEP> atm
<tb><SEP> aton <SEP> K
<tb><SEP> Known <SEP> Systems
<tb><SEP> F2 <SEP> C6 <SEP> H6 <SEP> He <SEP> 17.6 <SEP> 0.4 <SEP> 3.5 <SEP> 3.5 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb><SEP> Systems <SEP> according to <SEP> the invention
<tb><SEP> F <SEP> S <SEP> He <SEP> 17.6 <SEP> 0.54 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 3.86 <SE> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb><SEP> 2
<tb><SEP> F2 <SEP> CS2 <SEP> He <SEP> 20.5 <SEP> 0.45 <SEP> 0 <SEP> 1.35 <SEP> 0 <SEP> 2.7 <SEP> 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<tb><SEP> F2 <SEP> H2 <SEP><SE> S <SEP> He <SEP> 17,20,4 <SEP> S <SEP> 0 <SEP> 0 <SEP> 2,4 <SEP > 75 <SEP> 1500 <SEP> 1
<Tb>

Le dispositif selon la présente invention neut etre appliqué dans tous les cas ou l'on désire obtenir un faisceau laser de grande énergie ou une excellente transmission atmosphérique de ce faisceau, nar exemple pour l'arnlyse des gaz pollués ou toxiques. The device according to the present invention can be applied in all cases where it is desired to obtain a high-energy laser beam or an excellent atmospheric transmission of this beam, for example for the ammonia of polluted or toxic gases.

Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits ou représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particu- lier on peut, sans sortir du cadre de l'invention, remplacer certains moyens par des moyens équivalents. Of course, the invention is not limited to the embodiments described or shown which have been given by way of example. In particular, it is possible, without departing from the scope of the invention, to replace certain means by equivalent means.

Claims

1 / A method for obtaining the laser effect chemically, consisting successively - of burning in a combustion chamber a fuel with a fluorine-containing oxidant, to obtain a gas comprising fluorine in the atomic state, - to entral this gas at a supersonic speed - to introduce hydrogen into the gas entrained at a supersonic velocity to form in this gas, by combination of hydrogen and fluorine in the atomic state, hydrofluoric acid molecules excited in vibration and having a population inversion, - circulating the hydrofluoric acid-containing gas in a resonant optical cavity to form a laser beam along an axis transverse to the direction of gas flow, characterized in that said fuel contains sulfur 2 / A method according to claim 1, characterized by the fact nue said fuel is selected from the group consisting of sulfur, carbon sulphide, su Silicon, hydrogen sulphide and mercaptans.

3 / A method according to claim 1, characterized in that said oxidant is selected from the group consisting of fluorine nitrogen trifluoride, and the product having the chemical formula NF4 BF4.

4 / A method according to claim 1, characterized in that, said oxidant being a fluid, the oxidant is diluted before combustion in an inert gas.

5 / A method according to claim 4, characterized in that said fuel being a fluid, the fuel is diluted before combustion in an inert gas.

6 / A method according to claim 4, characterized in that said fuel being in the solid state, the fuel is introduced into said chamber (1) before combustion.

7 / A method according to claim 1, characterized in that, said fuel and said oxidant being in powdery solid state, this fuel and oxidizer are mixed together and introduced into said chamber t13 before combustion, said combustion being initiated by an ignition device (4).

8 / A method according to claim 5, characterized thereby, said fuel being in the liquid state, the dilution of the fuel in an inert gas is carried out under pressure so as to vaporize the fuel in the chamber t1).

9 / A method according to claim 1, characterized in that said hydrogen is heavy hydrogen.

10 / Apparatus for obtaining the laser effect chemically, comprising - a combustion chamber, - means for burning in this chamber a fuel with a fluorine-containing oxidant, so as to obtain a gas comprising fluorine at the atomic state, - nozzles arranged at the outlet of said chamber for driving the gas at a supersonic speed, - means for introducing hydrogen into the gas leaving the nozzles to form in this case fluorobydric acid molecules excited by vibration and having a population inversion - and a resonant optical cavity disposed at the outlet of the nozzles for receiving the hydrofluoric acid molecules excited so as to create a laser beam along an axis transverse to the flow direction of the gases, characterized by the fact said naked fuel contains sulfur 11 / Device according to claim 10, characterized by the fact, said contustible being e liquid state and said oxidant being a fluid, said means for burning in the combustion chamber (1) the fuel with the oxidant comprises an injector (2) comprising - a chamber (6) for admission of the fuel, - a chamber ( 7) for admitting an inert gas, this chamber being comnunicated by piping (8, 14) of a nart with the chamber (6) for admission of fuel and secondly with the chamber ( 13, at least one combustion chamber (11, 12), this chamber being connected by ducts C13> 14) to the combustion chamber (- means for introducing the fuel into the chamber under pressure ( 6) of the fuel inlet, - means for introducing under pressure an inert gas into the chamber (7) for admission of inert gas - and means for introducing the fluid oxidant into the oxidizer inlet chamber.

12 / Apparatus according to claim 10, characterized in that said fuel and said oxidant are both in powdery solid state, said means for burning in the combustion chamber (1) the fuel with the oxidant comprise - means for introducing into the combustion chamber a mixture [33] of the fuel and the oxidant - and an ignition system (34) capable of initiating the combustion of the mixture.