Impact de l’énergie résiduelle d’un faisceau laser

1. Impact de l’énergie résiduelle d’un faisceau laser JARDIN Cécile MAT 09 Stage 3ème année Durée du stage : 5 mois Le CEA a pour objectif le démantèlement des centrales nucléaires. Pour cela, un laser de haute puissance est utilisé pour découper par télé – opération. Le but est de préserver le confinement des cellules de découpe. L’impact de l’énergie d’un faisceau laser après perçage d’une paroi doit être maitrisé afin de préserver le confinement. Une étude expérimentale est effectuée afin de caractériser la propagation du faisceau après le perçage d’une tôle. L’influence de l’épaisseur de cette tôle est observée. Une étude de différents modèles analytiques est effectuée afin de choisir au mieux un modèle simple permettant de caractériser rapidement les risques d’endommagement des parois protectrices. Ces modèles caractérisent la température de la paroi en fonction du temps de contact entre la matière et le faisceau résiduel du laser. Ces données seront utilisées pour mettre au point des modes opératoires. Des essais instrumentés par des thermocouples sont effectués afin de valider le modèle analytique. L’évolution de température de surface avant et arrière des tôles est observée et comparée avec l’équation analytique. • Objectifs • Recherche bibliographique • Moyen de mesure du faisceau résiduel • Méthode simple de calculs de l’endommagement sur un arrière plan • Matériel • Laser à disque de 8 kW Trumpf Trudisk 8002 • Loupe binoculaire • Python, logiciel de calcul • Sefram • Thermocouple K nu et gainé Recherche Comment déterminer les risques d’endommagement d’un faisceau résiduel sur une paroi en arrière plan? Résultats L’angle de diffraction du faisceau laser après perçage d’une tôle est le même qu’à la sortie de buse si l’épaisseur de la tôle est inférieur à une valeur limite située au-delà d’une valeur maximale de perçage. Diffusivité thermique mesurée par méthode flash. Mise en place de méthode de mesure des températures avec des themorcouples nus et gainés. Perspectives Transposition de l’étude sur le perçage (statique) à la découpe (dynamique). Modèle numérique DEN/DANS/DM2S/SEMT/LTA CEA/Saclay, Bât. 611 91191 Gif sur Yvette Tuteur : Christophe Chagnot Technicien : Gaétan Canneau