Rev. Phys. Appl. (Paris) 12, 1705-1710 (1977)
DOI: 10.1051/rphysap:0197700120100170500

Toward a combustion-driven mixing GDL

R. Bailly, M. Péalat et J.P.E. Taran

Office National d'Études et de Recherches Aérospatiales, 92320 Châtillon, France

Abstract
The influence of various pollutants on the ONERA CO2/N 2/He mixing GDL is evaluated. Special attention is paid to those chemicals likely to appear in a combustion-driven system. For our plenum conditions (12 atm, 3 000 K), it is found that at most 5 % H2O, 10 % H2, or 15 % CO2 by volume can be tolerated among combustion products. It is also observed that CO has a large effect on gain due to lack of coupling to CO2. If the CO fraction is large, N2O proves superior to CO2 for laser action on the small-scale device used.

Résumé
Nous évaluons l'effet de divers polluants sur le laser thermique à mélange à N2/CO2/He de l'ONERA. L'intérêt a porté sur les composés susceptibles d'apparaitre dans un système a combustion. Pour nos conditions de chambre (12 bars, 3 000 K), nous trouvons qu'un maximum de 5 % de H2O, 10 % de H 2 ou 15 % de CO2 en volume est tolérable. D'autre part, CO a un effet important sur le gain, par suite d'un mauvais couplage vibrationnel avec CO2. Si la proportion de CO est grande dans l'écoulement de N2, un meilleur effet laser est obtenu avec N2O qu'avec CO2 sur notre installation à petite échelle.

PACS
4288 - Environmental and radiation effects on optical elements, devices, and systems.
4260L - Efficiency, stability, gain, and other operational parameters.
4255L - Gas lasers including excimer and metal-vapor lasers.

Key words
Gas dynamic lasers -- Carbon dioxide lasers -- Gas mixtures -- Foreign gas -- Temperature effect -- Chemical composition