Dissertations / Theses on the topic 'Propriétés plasma'
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Alastuey, Angel. "Quelques propriétés d'équilibre du plasma à une composante." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112025.
Full textAbstract:
Nous étudions quelques propriétés d'équilibre de la version classique du plasma à une composante (PUC), en trois et deux dimensions (potentiels 1/r et - lnr respectivement). Ce modèle simple reproduit bien certaines propriétés essentielles (effets d'écran) communes aux systèmes Coulombiens à plusieurs composants en phase plasma. Par ailleurs, le PUC décrit avec une bonne approximation quelques systèmes réels, astrophysiques ou terrestres. L'intérêt conceptuel et pratique du PUC a motivé de nombreux travaux approches rigoureuses, méthodes de simulation numérique, développements de théories approchées. Notre travail s'inscrit dans ce contexte et en reprend certains aspects (méthodes de simulation exclues). Nous considérons à la fois le système homogène (phase fluide) et le système inhomogène (problèmes d'interface). Nos approches rigoureuses comprennent une preuve non-perturbative de la décroissance rapide des corrélations en régime monotone, une étude générale des fluctuations du potentiel et du champ électriques en deux dimensions, et des calculs analytiques dans des régimes asymptotiques (paroi diélectrique en couplage faible) ou dans des cas particuliers (modèle bidimensionnel pour une valeur spéciale de la température). En ce qui concerne les théories approchées, nous proposons un schéma d'approximations successives pour le calcul de la distribution du champ électrique, sur la base d'un nouveau développement systématique. Par ailleurs, nous nous intéressons aux méthodes fonctionnelles appliquées aux calculs des profils de densité dans les interfaces; en particulier nous construisons un nouveau développement fonctionnel bien adapté aux parois impénétrables. Pour ces deux types de problème (microchamp et interfaces) nous mettons en œuvre une série de tests significatifs des théories approchées, en prenant avantage des résultats exacts (analytiques et Monte-Carlo). L'axe commun de tout ce travail est une formulation à partir des premiers principes pour les problèmes abordés. Ceci permet une meilleure compréhension de certains mécanismes essentiels, ainsi qu'une interprétation claire des performances des théories approchées (avec possibilité d'inclure des corrections)We study some equilibrium properties of the classical one component plasma (OCP), in three and two dimensions (1/r and- lnr potentials respectively). This simple model does have the essential properties (screening effects) of multicomponent Coulomb systems in the plasma phase. Furthermore the OCP describes with a good accuracy some real systems, in Astrophysics or on the Earth. Because of its basic and practical interest, there has been numerous works on the OCP: rigorous approaches, numerical simulations, approximated theories. Our work presents some of the aspects mentioned before (numerical simulations excluded). We consider both the homogeneous system (fluid phase) and the inhomogeneous system (interfaces). Our rigorous approaches contain a non-perturbative proof of the fast decay of the correlations in the monotonic regime, a general study of the potential and field fluctuations dimensions in two dimensions, an analytic computations in asymptotic regimes (dielectric wall in the weak-coupling limit)or in particular cases (two-dimensional model at a special value of the temperature). With respect to approximated theories, we propose a scheme of successive approximations for computing the micro field distribution on the basis of a new systematic expansion. Furthermore we study density functional theories applied to the computation of interface density profiles; in particular we derive a new density functional expansion well appropriate for hard walls. For both problems (microfield and interfaces), we make unambiguous tests of the approximated theories by taking advantage of the exact results (analytic and Monte Carlo). The common axis of this work is a formulation starting from the first principles for the problems considered. This allows a better under standing of some fundamental mechanisms as well as a clear interpretation of the successes or failures of the approximated theories (with the possibility of including corrections)
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Zielinska, Sylwia. "Propriétés physiques du plasma MIG-MAG." Phd thesis, Université d'Orléans, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00458799.
Full textAbstract:
Les plasmas de type MIG-MAG n'étaient pas, jusqu'à présent, examinés en détail et exploités en laboratoire. En raison des applications techniques de ce type d'arc électrique, la plupart des expériences et des calculs théoriques se limitaient à l'étude des processus provenant des régions des électrodes. Des l'année 1948, au cours de laquelle les premiers brevets ont été déposés pour des arcs sous argon, les procédés de soudage MIG-MAG ont été exploités avec succès comme une des plus populaires méthodes d'assemblage de métaux. Et pourtant, malgré plus de cinquante ans d'histoire et de développement de cette méthode, la plupart des phénomènes fondamentaux qui y prennent naissance, n'ont pas trouvé d'explications. En 1953 Lubawski et Nowosilow ont présenté, pour la première fois, un arc avec une électrode fusible fonctionnant sous protection de dioxyde de carbone. On peut admettre, que à partir de ce moment, on a cherché à savoir de quelle manière le type du gaz appliqué influait sur le transfert du métal dans l'arc. En particulier, il s'agissait de déterminer comment des différences de propriétés physiques du plasma pouvaient intervenir sur les procédés intervenants dans la région de l'électrode supérieure, et pourquoi dans les mélanges gazeux riches en dioxyde de carbone on ne pouvait pas obtenir un régime de fonctionnement d'arc de type pulvérisation axiale ? Malheureusement, toutes les tentatives pour répondre à ces questions, par exemple un postulat selon lequel une modification de la distribution du courant dans l'extrémité d'électrode provoquerait une constriction de l'arc et une inversion de la force de Lorentz [83], restent toujours et uniquement seulement des hypothèses. Les travaux présentés dans cette thèse avaient pour but de comprendre l'influence du gaz utilisé sur le transfert du métal dans l'arc, et plus spécifiquement pourquoi une augmentation de la proportion de dioxyde de carbone dans le mélange gazeux provoquait un changement de son régime de fonctionnement. Les mesures réalisées ont toutes été financées par Air Liquide Welding, dans le but d'améliorer le procédé. Un motif supplémentaire de mener des recherches sur l'arc MIG-MAG, est la quasi-absence de données expérimentales concernant les distributions de température et de densité électronique dans ce type de plasma. Les données disponibles dans la littérature sont généralement le fruit de simulation numériques sans réelle validation expérimentale. Ainsi, par exemple, les valeurs de température présentées par Haidar semblent trop élevées pour un plasma dominé par les vapeurs métalliques. Le caractère particulier de l'arc de soudage, dont le spectre d'émission consiste en de nombreuses raies spectrales fortement élargies par effet Stark, a également permis de mesurer, parfois pour la première fois, les paramètres Stark des raies d'éléments métalliques. Une telle possibilité est très intéressante, car pour déterminer les élargissement et déplacement Stark de raies métalliques, il est nécessaire d'introduire les vapeurs de ce métal dans la région de décharge. En général, dans le cas des plasmas utilisés en laboratoire, cela n'est pas simple et induit de gros problèmes de demixing difficiles à résoudre, comme le montre la relativement faible quantité de données expérimentales disponibles jusqu'à présent. Ce sont pourtant des données essentielles pour la connaissance des milieux plasmagènes, notamment ceux étudiés en astrophysique.
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Belmir, Moussa. "Propriétés de transport d'un plasma d'hydrogène dense partiellement ionisé." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2001. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211633.
Full text
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Jarrah, Walid. "Calcul de structures atomiques et des propriétés radiatives des plasmas de fusion." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLS543/document.
Full textAbstract:
Les propriétés radiatives sont d'une importance cruciale lors de l'étude des plasmas astrophysiques et de fusion, particulièrement dans des conditions hors équilibre thermodynamique local (hors-ETL). C'est pourquoi nous avons développé un modèle collisionnel-radiatif, capable de calculer les propriétés radiatives en toutes conditions de température et de densité. Nous avons intégré à ce modèle de nouveaux facteurs de Gaunt développés par nous-mêmes. Ces facteurs permettent d'obtenir des sections efficaces des processus atomiques plus précis que les formules classiques et semi-empiriques, nécessaires au calcul des populations atomiques. Ils ont été obtenus en utilisant des méthodes sophistiquées, telles que les méthodes distorted-wave et generelized-line-strength, à l'aide du code FAC. Dans le but de valider nos résultats, nous les avons comparés dans un premier temps, aux calculs de Hill et Rose d'un plasma composé d'un mélange de carbone et de 5% de silicium, dans des conditions ETL et hors-ETL. Les résultats sont très satisfaisants, aussi bien à l'ETL qu'hors-ETL. Nous avons aussi comparé nos résultats à la transmission mesurée par Xiong et al. d'un plasma de silicium à Te = 72 eV et Ne = 1.3 x 10²¹ cm⁻³. Là encore, nous obtenons un bon accord. Cependant, on constate la présence de quelques écarts au niveau du décalage spectral de certaines raies, ainsi que l'absence de certaines transitions. Cette absence peut s'expliquer par certaines configurations électroniques manquantes dans le calcul de structure atomique. Nous nous sommes aussi intéressés à l'absorption d'un mélange de carbone et de 5% de germanium avec un nombre restreint de configurations électroniques. Nous avons exploré l'effet d'interaction de configurations ainsi que l'effet d'un champ radiatif. Nous avons également déduit des lois permettant de calculer rapidement les lois de Planck et de Rosseland. Ces lois concernent pour le moment le carbone, le silicium et le germanium, pour Te entre 250 et 350 eV et Ne entre 2 et 8 x 10²³ cm⁻³The radiative properties are of utmost importance when studying astrophysical and ICF plasmas, particularly in non local thermodynamic equilibrium conditions. This is the reason why we have developed a collisional-radiative model that enables us to calculate the radiative properties of plasmas under any temperature and density conditions. We developed and implemented new Gaunt factors to the CR model. These factors greatly improve the precision when calculating the cross sections of the microscopic processes. These cross sections are required to calculate the populations of the atomic levels. We obtained these new factors by using the distorted-wave and generalized line strength methods of the Flexible Atomic Code (FAC).In order to validate our new-developed CR model, we compared our results to those of Hill and Rose, of a plasma composed of carbon and 5% silicon, in LTE and NLTE conditions. We obtained satisfactory results in both conditions. We also compared our results to the experimental transmission measured by Xiong et al., of a pure silicon plasma, with Te = 72 eV et Ne = 1.3 x 10²¹ cm⁻³. Again, we obtained results that are in good agreement with the measured spectrum. However, we noticed some discrepancies in the line shift of some lines, and some missing transitions. This can be explained by the absence of certain electronic configurations in the calculation of the atomic structure with the Cowan atomic code.We also explored the absorption of a plasma composed of carbon and 5% germanium with a restricted number of electronic configurations. We investigated the effect of configuration interaction and the effect of the radiative field. We also developed new laws that predict the Planck and Rosseland mean opacities very quickly. For the time being, these laws work for carbon, silicon and germanium, with Te between 250 and 350 eV, and Ne between entre 2 et 8x10²³ cm⁻³
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Vauthier, Madeline. "Développement d'interfaces intelligentes aux propriétés thermoréversibles." Thesis, Mulhouse, 2018. http://www.theses.fr/2018MULH1901/document.
Full textAbstract:
Les problématiques liées aux surfaces et interfaces prennent de plus en plus d’importance dans de nombreux secteurs, aussi bien académiques qu’industriels. Dans de nombreuses applications, il n’est parfois pas nécessaire de conférer la réactivité désirée à la totalité du volume du matériau : une surface aux propriétés bien contrôlées peut suffire.Lieu de discontinuité des propriétés d’un matériau, la surface possède un comportement qui lui est propre, généralement apporté par une étape de fonctionnalisation. Dans ce contexte, ce travail de thèse vise à élaborer des surfaces polymères aux propriétés thermoréversibles, de comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu aux interfaces et de proposer de nouvelles surfaces aux pouvoirs adhésifs réversibles.Il existe de nombreuses techniques permettant de modifier la surface des matériaux. La littérature est abondante et variée, on y trouve notamment des techniques visant à introduire des groupements fonctionnels à la surface d’un substrat. Parmi elles, la polymérisation plasma est une technique de dépôt chimique en phase vapeur, sans solvant, permettant le dépôt de films minces de polymères aux propriétés physico-chimiques contrôlées sur une grande variété de matériaux. Le plasma, état très excité de la matière, est généré grâce à un champ électromagnétique. C’est cette technique de fonctionnalisation qui a été choisie dans ce travail de thèse dans le but de déposer un film mince de polymère possédant des propriétés thermoréversibles sur divers substrats.Les propriétés de thermoréversibilité sont apportées grâce à la présence de groupements furanes, capables de réagir avec un diénophile par une réaction de Diels-Alder (DA). Cette réaction, dite « click », entre un diène et un diénophile a été décrite pour la première fois en 1928 par Otto Diels et Kurt Alder, et fut à l’origine de l’obtention de leur Prix Nobel en 1950. Dans la littérature, les études sur la réaction de DA sont majoritairement réalisées en solution voire sur des matériaux massifs. Cette chimie a été beaucoup moins étudiée sur/dans des films minces, où la notion de confinement prend toute son importance. C’est dans ce contexte que se posent ces travaux de thèse.Dans un premier temps, une étude expérimentale approfondie sur la réactivité de DA (étude cinétique et thermodynamique) a été réalisée. Des polymères plasma ayant des propriétés physico-chimiques variées ont été synthétisés et un couple diène/diénophile modèle, le furane présent dans le polymère plasma et l’anhydride maléique en solution, a été choisi. La compréhension de la réactivité interfaciale de DA sur des polymères plasma constitue la première grande partie de cette thèse. Diverses méthodes de caractérisation des propriétés du film mince fonctionnel (spectroscopie infrarouge, spectrométrie photo-électronique X, mesures d’angle de contact, mesures par microbalance à cristal de quartz avec dissipation, microscopie à force atomique et ellipsométrie) ont été utilisées pour confirmer dans un premier temps la faisabilité du procédé de fonctionnalisation basé sur la polymérisation plasma puis de quantifier la réactivité interfaciale de DA. Dans une seconde partie, la méthodologie développée a été élargie à la compréhension de la réactivité interfaciale de DA et rétro-DA mettant en jeu un autre couple diène/diénophile, à savoir le furane (toujours greffé sur le polymère plasma) et le maléimide (en solution). Enfin, le greffage du maléimide sur un substrat a permis de s’interroger sur la faisabilité d’une adhésion covalente réversible, à l’échelle moléculaire mais aussi macroscopique, entre deux substrats solides fonctionnalisés, l’un avec des groupements furanes, l’autre avec des groupements maléimides. [...]Should we adapt to materials or can we modify materials to obtain what we want and what we need? Since the beginning of humanity, natural materials (stone, wood, etc.) have allowed civilizations to develop. Thanks to the increase of knowledge in the field of materials and to the development of more and more sophisticated fabrication processes, civilizations have also allowed the development of materials such as metal alloys, ceramics and, more recently, synthetic polymers. Since the second-half of the 20th century, researchers and engineers have found interest in responsive materials and particularly responsive polymers, able to adapt to their surrounding environment such as the mostly studied poly(N-isopropylacrylamine). The number of studies to design new smart materials keeps increasing because they play an important role in the development of advanced technologies. Today, we can find smart materials in all areas of activity.According to the targeted application, different stimuli are considered and can be classified amongchemical or physical stimuli.Recently, chemical stimuli have been studied for various applications, such as the elaboration of pH-stimuli responsive materials to control drug delivery and separation processes. The presence of specific molecules, for instance containing polar groups or able to form hydrogen bonds, can also modify the properties of materials and may be used to induce self-healing processes. Biomolecules may also provide chemical signals for the selective conjugation of proteins or sugars. Besides, physical stimuli have also gained interest because they can be remotely applied. Indeed, electro- or magneto-active polymers respond to an applied electric or magnetic field by changing their size or shape for instance. They are used to elaborate sensors, robotic muscles, to store data and in nanomagnetic materials for various biomedical applications. Photo-sensitive polymers can change their physicochemical properties in response to light irradiation at a given wavelength and intensity. The photoresponsive polymers are broadly used in nano- or bio-technology, such as for bio-patterning and photo-triggered drug delivery. Another highly-studied physical stimulus consists in the variation of the environmental temperature. This method is used for drug delivery, in liquid chromatography to vary the power of separation without changing the column and/or the solvent composition or to elaborate self-healing materials (composites) thanks to weak (H-bonds) or covalent interactions forinstance.In the former examples, the whole composition of the system is usually specifically formulated to react to environmental conditions, although many phenomena locally occur at the surface of the material. This strategy is thus economically non-viable because only few percents of the material volume are exploited for their smart properties. Consequently, industrial renewal can be stimulated by the fabrication of stimuli-responsive coatings that could cover any material, preserving the characteristics of the bulk material and limiting the cost of these additional smart properties. [...]
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Buisson, Luc. "Elaboration par projection plasma de revêtements de carbures et de nitrures pour des applications tribologiques." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0151.
Full textAbstract:
Au cours de ce travail, nous avons elabore des revetements plasma de carbures et nitrures (nbc, tac, tic et tin) sur des substrats inox. La demarche utilisee est la suivante: 1) la realisation de ces revetements par projection plasma sous pression reduite, 2) la determination des proprietes physico-chimiques et microstructurales, 3) l'etude du comportement tribologique (frottement et usure). Dans l'ensemble, les revetements sont adherents mais ils possedent une porosite elevee (>10%), liee au caractere tres refractaire de ces materiaux. Pour nbc et tic, les revetements sont homogenes en composition (stchiometrie) et en morphologie. Pour tic et tin, la decarburation/denitruration ne peut etre totalement evitee. Elle se traduit par la presence de phases deficientes en carbone ou azote. Pour cette etude, nous avons utilise des tests tribologiques ne mettant en jeu que le frottement de glissement a sec, a l'aide d'un tribometre de type bille-plan. A l'exception de tin, l'usure des revetements est quasiment inexistante. On observe principalement deux mecanismes d'usure: une usure abrasive sur le frotteur (acier ou alumine) et une usure adhesive liee aux transferts de matiere du frotteur sur le revetement. Le frottement quant a lui atteint tres vite un regime stable pour des materiaux comme nbc et tic. On obtient avec un antagoniste alumine, de faibles coefficients de frottement (<0,2). Pour tac et tin, ce frottement est instable et il ne cesse de croitre jusqu'au grippage. La porosite, la cohesion entre les particules projetees et l'affinite chimique avec le materiau antagoniste, sont autant de facteurs intervenant dans le comportement tribologique des revetements
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Fontcuberta, i. Morral Anna. "Croissance, propriétés structurales et optiques du silicium polymorphe." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2001. http://www.theses.fr/2001EPXX0033.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire de thèse est destiné à la compréhension d'un nouveau matériau initialement mis en œuvre au LPICM: le silicium polymorphe (pm-Si). Le développement de ce matériau est lié aux études de la formation de poudres dans les plasmas de silane. Les poudres sont des particules qui peuvent atteindre quelques microns de taille, mais les précurseurs sont en général des entités de taille nanométrique (nano-particules), qui peuvent être cristallines ou amorphes. Le silicium polymorphe est déposée dans des conditions proches à la formation de poudres, ce qui devrait entraîner l'incorporation dans la couche de ces précurseurs nano-métriques. Depuis 1998 toute une série d'expériences montrent que le pm-Si:H a une excellente qualité électrique par rapport au silicium amorphe hydrogéné standard. C'est ceci qui a suscité l'intérêt aux études sur la structure et les conditions d'élaboration. Ce travail a été abordée dès trois points de vue différents: le plasma, la croissance et la structure. Plusieurs techniques ont du être développés à cause des particularités associées à cette étude. D'un côté, la Cavité Laser Résonante a permis de mesurer des concentrations de nano-particules dans laphase gaz de l'ordre de 10 puissance 8 -10 puissance 9 cm-3 dans des conditions de pm-Si:H. Des études in situ par Ellipsométrie Spectroscopique (SE) ont montré que la croissance du pm-Si:H se fait de manière homogène. En même temps, il a été nécessaire de développer le modèle du Tétraèdre pour comprendre la relation entre la fonction diélectrique du matériau obtenue par SE et sa structure. Enfin, des mesures en Microscopie Electronique à Transmission et Haute Résolution indiquent la présence de nano-cristallites dans une matrice amorphe. Des analyses sur la matrice amorphe indiquent une amélioration de l'ordre du pm-Si:H, corrélé avec l'amélioration des propriétés électroniques.
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Merle, Antoine. "Stabilité et propriétés des fishbones électroniques dans les plasmas de tokamak." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00773103.
Full textAbstract:
La stabilité des modes magnéto-hydrodynamiques dans les plasmas de tokamaks est modifiée par la présence de particules rapides. Dans un tokamak tel qu'ITER ces particules rapides peuvent être soit les particules alpha créées par les réactions de fusion, soit les ions et électrons accélérés par les dispositifs de chauffage additionnel et de génération de courant. Les modes appelés fishbones électroniques correspondent à la déstabilisation du mode de kink interne due à la résonance avec le lent mouvement de précession toroidale des électrons rapides. Ces modes sont fréquemment observés dans les plasmas des tokamaks actuels en présence de chauffage par onde cyclotronique électronique (ECRH) ou de génération de courant par onde hybride basse (LHCD). La stabilité de ces modes est particulièrement sensible aux détails de la fonction de distribution électronique et du facteur de sécurité, ce qui fait des fishbones électroniques un excellent candidat pour tester la théorie linéaire des instabilités liées aux particules rapides. Dans le tokamak Tore Supra, des fishbones électroniques sont couramment observés lors de décharges où l'utilisation de l'onde hybride basse crée une importante queue de particules rapides dans la fonction de distribution électronique. Bien que ces modes soit clairement liés à la présence de particules rapides, la fréquence observée de ces modes est plus basse que celle prévue par la théorie. En effet, si on estime l'énergie des électrons résonants en faisant correspondre la fréquence du mode avec la fréquence de précession toroidale des électrons faiblement piégés, on obtient une valeur comparable à celle des électrons thermiques. L'objet principal de cette thèse est l'analyse linéaire de la stabilité des fishbones électroniques. La relation de dispersion de ces modes est dérivée et la forme obtenue prend en compte, dans la condition de résonance, la contribution du mouvement parallèle des particules passantes. Cette relation de dispersion est implémentée dans le code MIKE qui est ensuite testé avec succès en utilisant des fonctions de distributions analytiques. En le couplant au code Fokker-Planck relativiste LUKE et à la plate-forme de simulation intégrée CRONOS, MIKE peut estimer la stabilité des fishbones électroniques en utilisant les données reconstruites de l'expérience. En utilisant des fonctions de distributions et des équilibres analytiques dans le code MIKE nous montrons que les électrons faiblement piégés ou faiblement passants peuvent déstabiliser le mode de kink interne en résonant avec lui. Si l'on s'éloigne de la frontière entre électrons passants et piégés, les effets résonants s'affaiblissent. Cependant les électrons passants conservent une influence déstabilisante alors que les électrons piégées tendent à stabiliser le mode. D'autres simulations avec MIKE, utilisant cette fois des distributions complètes similaires à celles obtenues en présence de chauffage de type ECRH, montrent que l'interaction avec les électrons faiblement passants peut entraîner une déstabilisation du mode à une fréquence relativement basse ce qui pourrait permettre d'expliquer les observations sur le tokamak Tore Supra.
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Bouillon, Combadière Sylvie. "Etude d'un plasma d'air ensemencé de vapeurs de cuivre : propriétés de transport, diagnostic et intéraction avec des matériaux." Limoges, 1995. http://www.theses.fr/1995LIMO0044.
Full textAbstract:
Ce document a pour theme l'etude de plasmas d'air ensemences de cuivre, crees par arc a haute pression. La mesure par actinometrie de la densite d'oxygene atomique dans l'etat fondamental a ete etendue au cas de milieux a pression intermediaire: elle a ete validee par spectroscopie optique d'emission jusqu'a 13 mbars pour un plasma genere par micro-ondes ; la valeur obtenue en plasma d'air cree par arc, pour une pression statique de 0,3 mbar, est comparable au resultat de composition fourni par une simulation monodimensionnelle de l'ecoulement. La caracterisation du plasma d'air haute pression en ecoulement interesse deux points de fonctionnements, de pressions statiques 0,6 et 28 bars. Un calcul previsionnel realise a l'equilibre thermodynamique a mis en evidence l'influence des ions cu+ sur la composition et les proprietes de transport du plasma. Des experimentations menees par spectroscopie optique (emission, absorption) montrent que la temperature d'excitation de cu est systematiquement superieure a la temperature de thermalisation des especes lourdes, qu'aux plus hautes pressions (28 bars) ses niveaux d'excitation sont surpeuples par rapport a une distribution de boltzmann et qu'il entretiendrait des echanges selectifs d'excitation avec n2, n et o. La caracterisation par spectroscopie optique d'emission de l'interaction du plasma en ecoulement a 28 bars avec un materiau graphite met en evidence la formation en couche limite de molecules de cuo, ce qui modifierait l'oxydation du graphite. Enfin, la presence de cu favoriserait l'ionisation de la couche limite, intensifiant les echanges thermiques avec le materiau et de fait sa degradation
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Diouf, Mouhamed. "Synthèse de nanoparticules par ablation laser en liquide et étude de leurs propriétés optiques." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00850690.
Full textAbstract:
De nombreux domaines, tels que le biomédical, la micro-fluidique ou l'optique quantique, sont demandeurs de nanoparticules présentant des propriétés optiques spécifiques. L'ablation laser en liquide, PLAL (Pulsed Laser Ablation induced in Liquid) est une méthode de synthèse permettant d'élaborer rapidement des nanoparticules dans une large gamme de matériaux, et donc de tester la conservation ou la modification des propriétés optiques originales identifiées dans certains matériaux lorsque l'on passe aux tailles nanométriques (scintillation, thermoluminescence, photo-stimulation, haut rendement de luminescence...). Dans ce travail de thèse la synthèse, la caractérisation optique et structurale de nanoparticules dopées a été développé. Différents types de matériaux ont été testés dont l'oxyde de gadolinium dopé, l'yttrium aluminium garnet (YAG), l'alumine etc. Cela a permis de montrer la faisabilité et la potentialité de cette technique d'élaboration sur différents matériaux. Par ailleurs un outil de diagnostic du plasma par spectroscopie optique résolue en temps a été mis en place afin de comprendre les processus des croissances des particules formées.
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Dahl, Sigrid. "Caractérisation des propriétés mécaniques de couches minces déposées par plasma et de surfaces polymériques traitées par plasma." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape9/PQDD_0020/MQ48846.pdf.
Full text
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Bahadori, Bahador. "Synthèse et propriétés de transport de membranes de perméation de vapeur par dépôt plasma de type RPECVD." Caen, 2005. http://www.theses.fr/2005CAEN2029.
Full textAbstract:
Une membrane pour perméation de vapeur a été synthétisée par polymérisation assistée par plasma de type RPECVD (remote plasma enhanced chemical vapor deposition) sur un support microporeux. La génération du gaz plasmagène est obtenue par un générateur micro-onde. Le monomère est le tétraméthyl disiloxane. Le gaz plasmagène est un mélange oxygène azote avec une un rapport oxygène/azote de 0. 02. La pression totale dans la chambre de dépôt est de 150 Pa et la durée du dépôt est de 30 minutes. Le support est une membrane microporeuse en polypropylène avec des pores oblongs dont la dimension est 0. 117x0. 042 µm (Celgard 2400). Nous avons optimisé les conditions de dépôt afin d’obtenir des membranes denses avec de très bonnes propriétés mécaniques ; les membranes obtenues ont une épaisseur de la couche dense de 2. 5 µm. La composition chimique de la couche dense est proche du PDMS classique sans groupes résiduels Si-H : on remarque néanmoins que les liaisons inorganiques de type Si-O sont enrichis aux dépens des liaisons Si-C. Le dépôt doit être suffisamment épais pour couvrir l’ensemble des pores distribués de façon statistique. Les isothermes de sorption et les courbes de perméation de vapeur sont mesurés avec quatre solvants différents (eau, éthanol, chloroforme, et heptane) à quatre températures différentes (30, 40, 50 et 60 °C). De façon surprenante, les flux de perméation sont plus élevés que ceux obtenus par des membranes en silicone classiques normalisées à la même épaisseur de couche active. Pour chaque solvant utilisé, les isothermes expérimentales peuvent être corrélées par l’équation de sorption de Freundlich. Chaque courbe de perméation est confrontée aux équations de diffusion de Barrer, Greenlaw, Long, Fick et Nernst-Planck généralisée. Chaque courbe expérimentale de perméation est bien corrélée par l’équation de diffusion de Long. Le coefficient de diffusion limite suit la loi d’Arrhenius : ce fait montre que c’est la diffusion qui est le mécanisme prédominant lors du transfert de matière à travers la membraneA silicone rubber- based vapor permeation membrane was synthesized by a deposition of tetramethyl disiloxane in a remote plasma reactor onto a microporous support. The primary plasma was produced in a first chamber using a classical microwave generator from oxygen added nitrogen. The total plasma gas pressure in the deposition chamber was 150 Pa, and the deposition time was 30 minutes. The flat microporous substrate is a bi-axially stretched polypropylene membrane (Celgard 2400) with 0. 117x0. 042 µm oblong pores. Low oxygen to nitrogen mass flow rate ratio (about 0. 02) gave the best membrane. Under the optimal deposition conditions, a dense 2. 5 µm thick layer of polymer is deposited. Its chemical structure as revealed by infrared studies is very similar to that of a classical PDMS elastomer without residual Si-H groups, except that the inorganic Si-O links are enriched at the expense of the Si-C links. The deposited layer needs to be thick enough to cover all pores whose sizes are statistically distributed. The sorption isotherms and vapor permeation curves at variable solvent activity were measured with four different solvents (water, ethanol, chloroform and heptane) at four different temperatures (30, 40, 50 and 60 °C). Surprisingly; the permeation fluxes of the composite membranes were quite high in comparison with that of a conventional silicone layer of the same thickness (obtained by data interpolation). For all solvents investigated, the experimental equilibrium isotherms could be correlated to Freunlich’s sorption equation. All experimental permeation curves were confronted to the Barrer, Greenlaw, Long, Fick and generalized Nernst-Planck equations. All experimental permeation curves are well correlated with Long’s diffusion equation. The limiting diffusivity follows an Arrhenius like equation: this shows that diffusion is the predominant mass transfer mechanism
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Veuillet, Mathieu. "Contrôle des propriétés mécaniques par polymérisation plasma pour des surfaces innovantes antibactériennes." Thesis, Mulhouse, 2017. http://www.theses.fr/2017MULH9533/document.
Full textAbstract:
Le contrôle de la formation des biofilms est un enjeu économique majeur pour un grand nombre de secteurs économiques comme la distribution d’eau potable. De nombreuses voies sont explorées pour contrôler leur développement. Ces travaux proposent d’explorer la possibilité de prévenir l’adhésion bactérienne en exploitant les propriétés mécaniques de surface de films minces obtenus par polymérisation plasma basse pression à partir de deux précurseurs : le 2-(diméthylamino)éthyl méthacrylate (DMAEMA) et l’hydroxyéthyl méthacrylate (HEMA). Les résultats des caractérisations des propriétés de surface (AFM, IR, XPS, mouillabilité, nanoindentation par AFM) de ces films minces ont montré qu’il est possible de contrôler les propriétés mécaniques des dépôts polymères plasmas, notamment du HEMA, tout en conservant des propriétés chimiques similaires. Les propriétés d’anti-adhésion bactérienne des films minces HEMA ont été évaluées en utilisant une souche Escherichia coli SCC1 au cours de culture statiques et dynamiques. Ces cultures ont montré que lorsque les propriétés mécaniques de surface sont de l’ordre de 600kPa, elles induisent des propriétés d’anti adhésion et une forte mobilité des bactéries. Sous flux, ces propriétés sont exaltées avec aucune bactérie détéctée au bout de deux heures. Afin de pérenniser cette solution sur plusieurs dizaines d’années, un système multicouche a été développé afin de conduire à un renouvellement périodique des propriétés antibactériennes. De plus, cette stratégie a été développée par polymérisation plasma à pression atmosphérique dans l’optique de son industrialisationControl of biofilm formation is a major economic challenge for a large number of economic sectors such as the distribution of drinking water. Many strategies have been explored to fight against their development. This work proposes to explore the possibility of preventing bacterial adhesion by playing with mechanical surface properties. To do this, low pressure plasma polymerization of two precursors: 2- (dimethylamino) ethyl methacrylate (DMAEMA) and hydroxyethyl methacrylate (HEMA) has been explored. The results of surface characterizations (AFM, IR, XPS, wettability and AFM nanoindentation) of these thin films showed the possibility to obtain different mechanical properties in wide range (kPa to MPa) with similar chemical surface properties. Bacterial anti-adhesion properties of these films were evaluated using an Escherichia coli SCC1 strain during static and dynamic cultures. These results showed that mechanical surface properties around 600 kPa induced very good bacterial anti-adhesion properties and also revealed mobility of bacteria on the surface. Under flow, these properties were highlighted with almost no bacterial detected after two hours. In order to prolongate the life time of these properties, multilayer system has been proposed and synthesis of these plasma polymer multilayer has been studied at atmospheric pressure for industrial scale up
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Barrette, Jérémie. "Caractérisation de nanofilms polymériques déposés par plasma froid : stabilité et propriétés mécaniques." Mémoire, École de technologie supérieure, 2012. http://espace.etsmtl.ca/1030/1/BARRETTE_J%C3%A9r%C3%A9mie.pdf.
Full textAbstract:
Le présent ouvrage s’inscrit dans le cadre des travaux sur les revêtements bioactifs pour endoprothèses couvertes (EC) du Laboratoire de Biomatériaux endovasculaires (LBeV) du
Dr. Lerouge. Le but du projet était de caractériser mécaniquement de nouveaux polymères plasma (nommés PPE :N) développés spécifiquement pour améliorer la guérison autour des EC, ainsi que de déterminer l’effet de différents paramètres expérimentaux sur la stabilité en milieu aqueux de ces films fins (~100 nm). Un objectif sous-jacent consistait à déterminer l’intérêt de différentes méthodes de caractérisation sur notre film déposé par plasma froid.
Les propriétés visées par notre mandat de caractérisation comportaient la stabilité en milieu hydraté sous différentes températures et différents pH, ainsi que pour des films déposés à plusieurs ratios de gaz et temps de déposition. De plus on a tenté d’évaluer le module
élastique, la dureté, les modules conservatifs et dissipatifs, la résistance à la délamination, la déformation ultime du matériau.
Les résultats du projet présenté ici ont été obtenus par le biais d’un système de microbalance dissipative à cristal de quartz (QCM-D), d’un nano-indenteur, d’un ellipsomètre et d’un banc de traction sous microscopie optique. Les hypothèses découlant de l’utilisation de ces méthodes de caractérisation incluent à prime abord que ces dernières seront efficaces dans l’analyse de notre type de matériau; de plus, comme pour la majorité des systèmes de
caractérisation, il faut poser que les propriétés de notre matériau seront uniformes sur tout le volume de celui-ci (tant sur la surface pour le QCM-D qu’en profondeur pour la nanoindentation).
Les résultats de QCM-D ont permis de déterminer que le meilleur compromis entre la stabilité et le contenu en amines primaires correspond au L-PPE :N dont le ratio de
déposition des gaz R=NH3/C2H4 était de 0,75, et que ce ratio donne de bons résultats à différentes températures et pH de milieu aqueux. Les essais de nanoindentation ont permis de trouver une valeur de module réduit et de dureté de 8,0 et 0,4 GPa pour le revêtement de 2 μm et de 10,4 et 0,5 GPa pour le film de 200 nm. Ces propriétés sont supérieures à la plupart des polymères traditionnels et sont similaires à celles d’autres matériaux déposés par plasma froid, ce qui s’explique par un degré de réticulation probablement élevé quoiqu’impossible à
déterminer directement. Il serait nécessaire, à ce stade du développement du L-PPE :N, de passer aux essais de stérilisation et d’implantation à blanc sur banc d’essai, afin de valider la tenue du film dans des conditions mimant la réalité.
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Gudzy, Pascal. "Etude expérimentale des propriétés d'un plasma d'arc au voisinage de la cathode." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30285.
Full textAbstract:
L'utilisation industrielle des arcs electriques est souvent limitee par l'erosion des electrodes ; en particulier, dans la region cathodique d'un arc caracterisee par de faibles dimensions (de l'ordre du millimetre) et de tres grandes densites de courant. La determination des temperatures et des densites electroniques au voisinage de la cathode presente un tres grand interet pour tester la validite des modeles dans une region particulierement difficile a modeliser. Les travaux developpes dans cette these portent sur le diagnostic du plasma d'un arc transfere d'argon au voisinage de la cathode. Ces etudes ont permis d'observer des anomalies qui, jusqu'a present n'ont pas recu d'explications satisfaisantes, comme notamment la diminution de l'emissivite des raies d'argon neutre le long d'une isotherme au fur et a mesure que l'on se rapproche de la pointe de la cathode, ou bien l'utilisation de differentes methodes pour la determination de la densite electronique qui presente un ecart important par rapport a la valeur donnee a l'equilibre thermodynamique local. Plusieurs methodes d'analyse du rayonnement ont ete employees en regime stationnaire, avec notamment l'utilisation de plusieurs intensites de courant. L'etude des mecanismes a l'extinction nous a permis d'en deduire que, parmi les trois mecanismes principaux qui influencent les proprietes du plasma au voisinage de la cathode (ecart a l'equilibre thermique, depression, ecart a l'equilibre statistique), seul l'ecart a l'equilibre statistique joue le role le plus important, mais il semble que les deux autres effets se manifestent et peuvent contribuer egalement aux phenomenes observes
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Baudelet, Matthieu. "Propriétés physico-chimiques du plasma induit par laser en régimes nanoseconde et femtoseconde : applications analytiques aux bactéries et aux produits agroalimentaires." Lyon 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LYO10100.
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Jourdain, Noémie. "Etude des propriétés du cuivre sous conditions extrêmes et hors de l'équilibre thermique." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0175/document.
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Le développement des sources laser ultra-brèves permet de nos jours de porter la matière dans des états extrêmes de densité et de température. Un des régimes pouvant être atteint dans ces conditions porte le nom de « Warm Dense Matter », ou matière dense et tiède. On peut la retrouver au coeur de larges planètes comme Jupiter ou dans la fusion par confinement inertiel. Les modèles de la physique usuellement utilisés ne permettant pas de décrire correctement le comportement de la matière dans ce régime, de nombreuses recherches scientifiques, à la fois expérimentales et théoriques, sont aujourd’hui orientées vers ce sujet. Sur le long terme, il s’agirait de déterminer les propriétés macroscopiques de cet état tel que les coefficients de transports et les équations d’états. De plus, le fait de travailler avec des lasers sur des échelles de temps très courtes (dans notre cas inférieures à la picoseconde) induit des phénomènes dits « hors-équilibre thermique » durant lesquels les électrons atteignent une température importante alors que les atomes restent froids. S’en suit alors une équilibration de ces deux températures, et la plupart du temps une transition de la phase solide à la phase liquide/plasma suivant l’intensité du laser employé. Pour certains métaux, appelés métaux nobles (or, argent, cuivre), un retard à la fusion est suspecté par des simulations de dynamique moléculaire quantique, du fait d’un renforcement de la stabilité du réseau cristallin. Mon travail de thèse se propose d’étudier ce phénomène par le biais de la spectroscopie XANES, technique de spectroscopie fine d’absorption X. Potentiellement, elle permet de suivre à la fois l’évolution de la structure électronique (états électroniques près du continuum), et celle du réseau cristallin (ordre local). Il s’agit de réaliser des expériences résolues en temps, basées sur un schéma pompe-sonde : une impulsion sonde de rayons X vient caractériser l’état d’un échantillon à différents délais, après le chauffage par une impulsion laser pompe qui le porte dans le régime de la Warm Dense Matter. En parallèle, je réalise des simulations numériques basées sur la dynamique moléculaire quantique pour produire des spectres XANES, et interpréter ainsi les données en termes d’évolution ultra-rapide de la structure électronique et atomique de l’échantillon. Ce travail présentant de grands défis, sur les deux plans de l’expérience et des calculs, nous avons choisi de concentrer l’étude sur le cuivre près de ses flancs L d’absorption X (~ 932 et ~ 952 eV)Ultrashort laser sources development enables nowadays the possibility for matter to reachboth extreme pressure and temperature (~10 000 K) conditions, or what we call "WarmDense Matter ". Working with femtosecond lasers leads to out-of-equilibrium phenomenaduring which a large amount of energy is deposited in the electrons while the lattice remainscold. We used XANES spectroscopy to follow both the ultrafast evolution of the electronicstructure and the local atomic order after the irradiation of such a laser. Moreover,we can nowadays employ Quantum Molecular Dynamics to simulate Warm Dense Matter.We computed XANES spectra for thermal out-of-equilibrium situations and inthermodynamic configurations similar to the experimental ones. The confrontation of experimental data and these calculations brings a deep understanding of the phenomena involvedand their evolutions. The present study deals with the X-ray absorption near copper L3 andL2 edges (respectively 932 and 952 eV). Calculations show a pre-edge structure in the spectra,the evolution of which gives the electronic temperature dynamics. These simulationsalso suggest that the loss of the crystalline order should give rise to the disappearance ofthe post-edge structures. Several experiments have been realized using Eclipse laser and atable-top station dedicated to time-resolved XANES measurements at CELIA laboratory.At frst, some XANES spectra have been acquired using an X-ray source produced by theirradiation of a CsI solid target. This source duration of ~2 10 ps rms { approximately thethermal equilibration timescale for copper { restrained our temporal resolution. We thenused a xenon clusters gas jet to produce an X-ray source of comparable emissivity but asignificantly shorter duration. Numerous out-of-equilibrium XANES spectrahave been acquired and for diferent excitation degrees. The excellent signal-to-noiseratio allows us to follow the evolution of the post-edge structure and deduce the associateddynamics of the loss of crystalline structure. Finally, we performed the same experimentwith an X-ray source coming from the betatron radiation at LOA laboratory. With thissource, a temporal resolution of ~ 100 fs was achieved and allows us to fully characterizethe instantaneous heating of the electrons by the laser and far-from-equilibrium states
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Serrano, Gisèle. "Dépôt de nitrure de silicium assisté par plasma : étude des propriétés structurales du matériau et corrélations avec ses propriétés électriques." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30282.
Full textAbstract:
Ce travail concerne les depots de nitrure de silicium amorphe hydrogene assistes par plasma radiofrequence, a partir d'un melange gazeux silane et ammoniac. L'influence des conditions operatoires, telles que le rapport des debits gazeux et la puissance, sur les proprietes du materiau, a ete analysee. Les caracteristiques physico-chimiques du materiau ont ete tout d'abord etudiees par spectroscopie infrarouge. Les spectres infrarouges obtenus par transmission directe et par reflexion, pour des angles d'incidence differents et pour une lumiere polarisee parallelement et perpendiculairement, suggerent une interaction anisotropique faisceau-echantillon, due probablement a des modes de vibration sur une petite echelle de phonons: un mode parallele lo (1040-1070 cm#-#1), un mode parallele et perpendiculaire to (840 cm#-#1). La spectroscopie de photoelectrons par rayons x et les analyses optiques ont donne des informations sur la composition atomique et l'environnement chimique dans le materiau. Sous un pourcentage de silane faible et/ou sous forte puissance, il apparait que l'on trouve principalement des liaisons n(si#3) et en moindre quantite des liaisons n-h (h#xn-si#3#-#x) dans les films riches en azote. Par contre, dans les films riches en silicium, on trouve des tetraedres si(n#4), des liaisons si-h et si-si, ces dernieres paraissant liees au gap optique. Les proprietes electriques des films ont ete ensuite determinees et reliees aux caracteristiques precedentes. L'etude des densites de charges piegees dans le volume du materiau, des etats d'interface et des pertes dielectriques, a montre qu'il etait possible sous certaines conditions de synthetiser un dielectrique possedant tres peu de defauts. Un modele relatif au piegeage des charges et prenant en compte les differents resultats experimentaux et bibliographiques, a ete discute. Le probleme de l'origine des charges a egalement ete souleve
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Klecha, Emilie. "Propriétés intrinsèques de nanocristaux d’argent : stabilité et non oxydation face au plasma d’oxygène." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066064.
Full textAbstract:
Les nanomatériaux auto-organisés en réseaux bi- et tridimensionnels présentent des propriétés collectives uniques dues à l’ordre de ces arrangements. Ici, des nanocristaux d’argent habillés par du dodécanethiol et auto-organisés à 2D en réseau hexagonal compact ont été soumis à un plasma d’oxygène utilisé dans les procédés de gravure ionique réactive (RIE). L’étude attentive menée par Microscopie Electronique à Transmission (MET) des mêmes zones avant et après plasma a mis en évidence deux comportements face au plasma d’oxygène, déterminés par le degre�� d���ordre des organisations 2D. Les assemblées de plus haut degré d’ordre restent quasiment intactes tandis que les organisations de moins haut degré d’ordre coalescent en objets de formes sphéroïdales qui peuvent être monocristallins. En changeant le solvant dans lequel sont dispersés les nanocristaux et/ou les molécules habillant leur surface, la compacité des réseaux hexagonaux est modulée. Cependant, aucune différence n’est observée face au plasma d’oxygène, ce qui démontre que l’ordre détermine la stabilité des nanocristaux exposés à un plasma d’oxygène. Les expériences de MET à Haute-Résolution, d’Energie Dispersive de rayons EDX et de Spectroscopie de perte d’énergie d’électrons (EELS) n’ont révelées aucunes traces d’oxyde d’argent, ni sur les objets coalescés, ni sur les assemblées restées intactes. Ceci est par ailleurs vérifié même lorsque le temps d’exposition ou la puissance du plasma sont drastiquement augmentées. Une nouvelle propriété intrinsèque est démontrée : La stabilité des auto-organisations de nanocristaux d’argent soumis à un plasma d’oxygène, imposée par le degré d’ordre de ces organisations. Un mécanisme de coalescence est proposé.
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Salin, Gwenaël. "Etude des propriétés dynamiques d'un modèle simple de plasma : théorie et simulations numériques." Orléans, 2002. http://www.theses.fr/2002ORLE2042.
Full textAbstract:
Nous avons développé un ensemble de techniques tant mathématiques que numériques qui permettent de réaliser des simulations d'un modèle simple de plasma de Yukawa à une composante (YOCP). Dans ce modèle les particules interagissent via un potentiel de paire de la forme y(r)=q2exp(-ar)/r et baignent dans un fond chargé neutralisant. Dans le cas particulier où a=0 on retrouve le modèle bien connu du plasma de Coulomb à une composante (OCP). Nous avons dérivé les expressions en sommes d'Ewald du potentiel de Yukawa, des forces, ainsi que celles des courants de Kubo, i. E. Le tenseur des pressions et le courant d'énergie. Ces expressions permettent le calcul des coefficients de transport du YOCP, à savoir la conductivité thermique et les viscosités de cisaillement et de volume à l'aide de simulations de dynamique moléculaire à l'équilibre. Les résultats numériques ainsi obtenus permettent notamment de préciser le domaine de validité de la théorie de Chapman-Enskog, que nous avons par ailleurs résolue numériquement. Nous présentons également une théorie hydrodynamique du facteur de structure dynamique S (k, w) qui reproduit de manière satisfaisante les résultats des simulations.
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Tului, Mario. "Propriétés optiques d'oxydes et de borures obtenus par projection plasma sous différentes pressions." Lille 1, 2003. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/ffb1542c-075d-4fca-993b-e28e0fdf3565.
Full textAbstract:
L'objectif du travail est l'obtention par projection plasma sous différentes pressions, des dépôts qui se caractérisent par une haute absorption pour la lumière visible et pour l'infrarouge proche (longueurs d'onde entre 0,3 et 2 [mu]m) et une basse émission pour la radiation dans l'infrarouge moyen (longueurs d'onde entre 2 et 2,5 [mu]m). Les poudres de matériaux testés : borure de zirconium, l'ITO (oxyde d'indium et d'étain) et l'AZO (oxyde d'aluminium et du zinc) sont préparés par la technique d'agglomération. Les dépôts de borure de zirconium n'ont pas eu les caractéristiques optiques escomptés, tandis que l'AZO, et surtout, ITO, ont eu l'émission optique désirée. Une tentative d'explication de ce comportement par des effets microstructuraux est entreprise.
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Bensouda, Maria. "Propriétés physicochimiques et électriques du nitrure de silicium hydrogéné préparé par décomoposition plasma." Grenoble 1, 1989. http://www.theses.fr/1989GRE10038.
Full textAbstract:
Preparation de couches amorphes, de compositions differentes, par depot chimique en phase vapeur a 185c, assistee par un plasma a 50 khz. Caracterisation par spectrometrie en ir, visible et proche uv, photodeflexion thermique, rpe, mesures de capacite et de conductance en fonction de la tension, et mesures de conductivite en courant continu en champ faible. Informations sur la physicochimie, la structure electronique et des defauts structuraux responsables des effets de piegeage
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Fang, Ming. "Physique de dépôt par plasma et propriétés optiques du silicium amorphe et microcristallin." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1992. http://www.theses.fr/1992EPXX0006.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude des propriétés optiques et la physique de dépôt par plasma du silicium amorphe (a-si:h) et microcristallin (c-si) a l'utilisation des techniques optiques in situ et spectroscopiques (de proche infrarouge a ultraviolet). Nous avons développé la loi de dispersion diélectrique en tenant compte de la structure des bandes au lieu du modèle a deux niveaux (seul oscillateur) utilise habituellement. Nous avons montré qu'il n'y a pas de dépendance avec l'épaisseur de structure de bande de couche très mince du a-si:h (si l'épaisseur d>500a). L'étude en temps réel de la structure du c-si montre que la croissance de c-si se passe en trois périodes: la nucléation, la formation de rugosité de surface et la croissance inhomogène. La grande porosité trouvée dans ce matériau explique plusieurs observations non expliquée précédemment. Les résultats obtenus sur l'étude des interfaces du c-si avec divers substrats sont directement utilisables pour les applications pratiques. La physique de dépôt par plasma du silicium en couche mince soulevé des problèmes fondamentaux complexes. De plus il y a aussi des implications pratiques importantes pour l'industrie optoélectronique. Depuis 10 ans, on pense que c-si est dépose en condition d'équilibre chimique partiel. En vue de certaines difficultés, nous avons présente notre modèle gravure préférentielle de phase amorphe et l'avons prouvé avec une série d'expériences cruciales. Cette connaissance nous permet de mieux comprendre l'origine du désordre et de la formation de défauts.
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Vanhulle, Gabriel. "Étude de la cinétique chimique et des propriétés de transport d'un plasma d'arc SF6-C2F4 en déséquilibre thermique : application à l'étude des disjoncteurs haute tension." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30330/document.
Full textAbstract:
La modélisation d'un disjoncteur haute tension par un modèle MHD nécessite des banques de données de propriétés du plasma afin de simuler le comportement de l'arc électrique. L'hypothèse d'équilibre thermodynamique local est souvent utilisée afin de calculer ces propriétés. Cependant les conditions d'équilibre ne sont pas remplies près des parois ou des électrodes, ou lors du passage par zéro du courant. Les écarts à l'équilibre (thermique notamment) modifient alors considérablement la chimie et les propriétés du plasma. L'étude de ces propriétés dans ces conditions nécessite alors de supposer que le plasma est à deux températures (2T). Le calcul des propriétés du plasma à 2T fait l'objet de cette thèse. La première partie de cette thèse présente le contexte industriel à l'origine de cette étude. Les hypothèses de base qui sous-tendent l'hypothèse 2T sont ensuite rappelées. Dans cette partie une attention spéciale est portée aux températures caractéristiques de peuplement des modes d'énergies internes. Deux jeux d'hypothèses portant sur ces températures sont utilisés dans ces travaux, et le choix de ces hypothèses est discuté. La deuxième partie de ce travail est consacrée au calcul de composition d'un plasma de SF6-C2F4 à 2T. Ce calcul sera fait avec deux méthodes différentes : la première repose sur la loi d'action de masse étendue à 2T, et la seconde sur un calcul collisionnel-radiatif. Des exemples de composition obtenus avec ces deux méthodes sont présentés. Les hypothèses portant sur les températures de peuplement des niveaux d'énergies internes sont discutées au vu de ces résultats. Le troisième chapitre de cet ouvrage aborde le calcul des propriétés thermodynamiques à 2T du plasma. Les formulations théoriques de chacune de ces propriétés sont d'abord rappelés, et les résultats issus de ces expressions sont ensuite présentés et discutés, pour les deux méthodes de calcul de la composition. Le quatrième chapitre est dédié au calcul des coefficients de transports d'un plasma de SF6-C2F4 à 2T. Cette partie s'appuie sur une étude bibliographique des méthodes de calcul déjà existantes et des données indispensables à l'obtention de ces propriétés (intégrales de collision). Pour chaque propriété (viscosité, conductivité électrique et conductivité thermique) les différentes méthodes de calcul recensées dans la littérature sont comparées. Le choix de la technique de calcul la plus appropriée est réalisé par confrontation de résultats à l'ETL. Une attention toute particulière est portée au calcul de la partie réactive de la conductivité thermique, et une formulation adaptée aux besoins de ce travail est proposée. Les résultats issus de ces expressions sont présentés et discutés suivant la même logique quand dans le chapitre précédentModelling a high voltage circuit breaker using a MHD model needs plasma properties databanks to simulate the electric arc behavior. The local thermodynamic equilibrium hypothesis is often used to calculate these properties. However, the equilibrium conditions are not satisfied near the walls or the electrodes, or during the zero crossing of the current. The thermal nonequilibrium considerably modify the chemistry and properties of the plasma. The study of these properties for a 2t plasma is the subject of this thesis. The first part of this thesis presents the industrial context at the origin of this study. Basics assumptions for the 2t hypothesis are then explained. In this section, special attention is given to the temperatures characteristic of the internal energy modes. Two sets of hypotheses concerning these temperatures are used in this work, and the choice of these hypotheses is discussed. The second part of this work is dedicated to the calculation of sf6-c2f4 plasma composition at 2t. This calculation will be done with two different methods: the first is based on the mass action law extended to 2t, and the second on a collisional-radiative calculation. Examples of compositions obtained with these two methods are presented. The hypotheses concerning the temperatures of populating of the internal energy levels are discussed in the light of these results. The third chapter of this thesis deals with the calculation of the thermodynamic properties at 2t of the plasma. The theoretical formulations of each of these properties are first recalled, and the results from these expressions are then presented and discussed, for the two methods of calculating the composition. The fourth chapter is dedicated to calculating the transport coefficients of a sf6-c2f4 plasma at 2t. This part is based on a bibliographic study of the already existing methods of calculation and the essential data to obtain these properties (collision integrals). For each property (viscosity, electrical conductivity and thermal conductivity) the various calculation methods identified in the literature are compared. The choice of the most appropriate calculation technique is made by comparing the results to the ETL. Particular attention is paid to the calculation of the reactive part of the thermal conductivity, and a formulation adapted to the needs of this work is proposed. The results from these expressions are presented and discussed following the same logic when in the previous chapter
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Badea, Victor. "Réalisation de joint de scellement céramique par projection plasma et caractérisation thermomécanique." Thesis, Limoges, 2022. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/41dc181d-0666-48be-aecf-d06e5f8eb472/blobholder:0/2022LIMO0065.pdf.
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Ce projet a été soutenu par l’agence Andra dans le cadre du programme « Investissements d'Avenir » organisé en coopération avec l'Agence Nationale de la Recherche (ANR). Le but de cette étude, est de sceller par projection plasma un surconteneur en aluminosilicate qui contiendra un conteneur primaire avec des déchets radioactifs. Avant ce projet la composition du récipient en céramique a été optimisée avec 72 % en masse d’alumine pour produire un démonstrateur (à échelle 1/2 (hauteur 60 cm diamètre 33 cm) excepté pour l’épaisseur de la paroi (4 cm)), référencé P72. Au début de ce projet, un défaut majeur à l’intérieur de la pièce frittée a conduit à l’impossibilité de procéder au soudage. Une autre composition a été choisie, plus facile à mettre en forme mais avec des propriétés mécaniques inférieures. Celle-ci comporte 50 % en masse d’alumine, et est référencée B50. Dans un premier temps, l'effet du chauffage par la torche à plasma du massif céramique simulant le surconteneur P72 (72% en masse d'alumine) a été investigué et optimisé. Dans le même temps, 4 revêtements épais à base d'alumine ont été obtenus par projection plasma, avec une forme de joint de scellement, comme candidats possibles pour le matériau de scellement. Ces revêtements sont les suivants : aluminosilicate PP48 (48% en masse d'alumine) et PP72 (72% en masse d'alumine), alumine-verre sodocalcique PPAV (85% en masse d'alumine) et alumine-titane PPAT (87% en masse d'alumine). Les échantillons (frittés B50 avec 50% en masse d'alumine, P72 et dépôts) ont été analysés en termes de composition chimique (par XRD et XRF) et microstructure (porosité et masse volumique par MEB, principe d'Archimède et pycnomètrie hélium). Les frittés et les dépôts ont ensuite été caractérisés thermo-mécaniquement. Sous charge à température ambiante, des essais de flexion 4 points couplés à un suivi d'émission acoustique ont été conduits afin de mieux comprendre et interpréter les changements microstructuraux intervenant lors du chargement. A haute température, des mesures dilatométriques, d'échographie ultrasonore et d'émission acoustique ont été réalisées, afin de caractériser et mieux comprendre les évolutions microstructurales des matériaux soumis à des contraintes thermiques. Ces analyses ont été réalisées à la fois sur les massifs et sur les revêtements afin de déterminer la compatibilité entre eux et de prédire éventuellement leur comportement lors de la procédure de scellement et sous sollicitation mécanique. Le massif P72 a surpassé le B50 en propriétés mécaniques car ce dernier présentait des fissures intrinsèques causées par la transition du quartz à 573°C. Dans le même temps, le revêtement PPAT présentait la résistance mécanique la plus élevée de tous les revêtements ; cependant, les fissures intrinsèques causées par la dilatation thermique anisotrope du titanate d'aluminium réduisent son potentiel en tant que candidat possible pour un scellementThis project was supported by Andra under the "Investments for the Future Programme" ("Investissement d'Avenir") organized in cooperation with the French National Research Agency (ANR). The aim of this study, was to seal an aluminosilicate overcontainer that will contain a primary container with radioactive waste through means of plasma spray. Before this project the composition of the ceramic container has been optimized with 72 % in mass of alumina to produce a demonstrator (half size (Height 60 cm Diameter 33 cm) excepted for the thickness of the wall (4 cm)), referenced P72. Unfortunately, at the beginning of this project, major defect inside the sintered part has led to the impossibility to proceed to the welding. Another composition was selected, easier to cast but with lower mechanical properties with 50 % in mass of alumina, referenced B50. Firstly, the effect of the heating by plasma torch of the ceramic massive simulating the overcontainer P72 (72% in mass of alumina) is envisaged. At the same time 4 alumina-based thick coatings, with shape close to weld join, were obtained by plasma spray as possible candidates for sealing material. These coatings are as follows: aluminosilicate PP48 (48% in mass of alumina), PP72 (72% in mass of alumina) alumina-sodalime glass PPAV (85% in mass of alumina) and alumina-titania PPAT (87% in mass of alumina). The chemical compositions (by XRD and XRF) and microstructures (SEM, porosity by Archimede's principle and helium pycnometry) of two aluminosilicate sintered bodies B50 (50% in mass of alumina) and P72 (72% in mass of alumina) as well as of the coatings were investigated. Both the massive pieces and the coatings were further characterized thermomechanically. Under load at room temperature, 4-points bending test coupled with acoustic emission monitoring were conducted to well understand and interpret the microstructural changes occurring during loading. At high temperature, dilatometric, ultrasonic echography and acoustic emission measurements were carried out, to characterize and understand deeper the microstructural evolutions of materials subjected to thermal stresses. These analyses were performed on both the sintered samples and the coatings in order to determine the compatibility between them and to possibly predict their behavior during the sealing procedure and under mechanical load. P72 outperformed B50 in mechanical properties as the latter presented intrinsic cracks caused by the quartz transition at 573°C. At the same time PPAT coating presented the highest mechanical strength of all the coatings; however, the intrinsic cracks caused by the anisotropic thermal expansion of aluminum titanite reduced its potential as a possible candidate for a sealing material
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Branland, Nadège. "Projection par plasma de dépots de dioxide de titane : contribution à lé́tude de leurs microstructures et propriétés éléctriques." Limoges, 2002. http://www.theses.fr/2002LIMO0028.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail de thèse est, à partir de la caractérisation des particules à l'impact (vitesse et température), d'essayer de comprendre l'influence des paramètres de projection plasma sur la microstructure des dépôts de dioxyde de titane et l'influence de cette dernière sur leur résistivité électrique, pour des conditions de substrat fixés. La stratégie expérimentale a consisté à utiliser deux procédés de projection plasma (plasma d'arc et plasma inductif) ce qui a permis d'obtenir une gamme étendue de vitesses et températures des particules conduisant à des dépôts avec des microstructures spécifiques. Malgré la stoechiométrie de la poudre de départ, tous les dépôts obtenus sont sous-stoechiométriques, la perte d'oxygène étant favorisée par l'augmentation de la température des particules à l'impact. En isolant l'influence de la stoechiométrie, il a été montré que la résistivité électrique des dépôts est surtout due à la diminution du nombre de mauvais contacts interlamellairesThe aim of this PhD work is, thanks to particle parameters (velocity and temperature) characterization, to try to understand the influence of plasma spray parameters on titania coating microstructures and the influence of the latter one on their electrical resistivity, for the same substrate conditions. The experimental approach has consisted in using two plasma spraying processes (Arc plasma spraying and Inductive plasma spraying) which have permitted to obtain a broad range of particle velocities and temperatures leading to coatings with specific microstructures. Despite the stoichiometry of the starting powder, all coatings obtained were grey, the oxygen loss increasing with the particle temperature. Isolating the stoichiometry influence has permitted to show that the decrease of the coatings electrical resistivity is especially due to the decrease of the number of bad interlamellar contacts
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Bedel, Sophie. "Conception de nouvelles surfaces à propriétés antibactériennes." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112358.
Full textAbstract:
La biocontamination des surfaces et les risques associés sont des enjeux majeurs économiques et de santé publique. Afin de limiter ou empêcher l’adhésion bactérienne, une des solutions possible consiste en la modification des propriétés des surfaces, afin de leur conférer les fonctions voulues. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est de modifier des surfaces de types métallique (acier) ou polymère : poly(téréphtalate d’éthylène) par des glycomonomères ou des monomères bioactifs. La stratégie de modification des surfaces s’effectue en plusieurs étapes.La première étape permet d’incorporer des fonctions réactives sur les surfaces par traitement acide puis réaction avec la dopamine, ou par traitement plasma ammoniaque. Des fonctions hydroxyle et amine sont introduites. Par la suite un amorceur de polymérisation par transfert d’atome est greffé sur les surfaces. Les monomères sont synthétisés et leur polymérisation étudiée en solution, dans un premier temps dans les conditions de polymérisation radicalaire classique, puis par polymérisation par transfert d’atome. Les conditions optimales sont déterminées, puis les polymérisations sur surfaces effectuées. La dernière étape concerne l’étude des propriétés microbiologiques des surfaces synthétisées.Les glycopolymères protégés et déprotégés de galactose ainsi que les polymères de méthacrylate de gaïacyle et de méthacrylate de thymyle ont été synthétisés. Les monomères ont été polymérisés par polymérisation par transfert d’atome à partir de la surface, sur les surfaces d’acier et de poly(téréphtalate d’éthylène). Après chaque étape de modification de surface, les matériaux ont été systématiquement caractérisés par goniométrie et spectroscopie à photoélectrons X. Les surfaces d’acier fonctionnalisées par le glycopolymère présentent des propriétés anti-adhésives vis-à-vis de Bacillus subtilis, un effet plus marqué est observé après greffage du glycopolymère déprotégé. Les surfaces de poly(téréphtalate d’éthylène) quant à elles, possèdent des propriétés anti-adhésives leur du greffage du poly(méthacrylate de thymyle) vis-à-vis de Listeria monocytogenes, Staphilococcus aureus et Pseudomonas aeruginosa. Un effet anti-biofilm a également été mis en évidence vis-à-vis de Staphilococcus aureus.En parallèle des homopolymères d’ammonium quaternaire et des copolymères obtenus en incorporant les monomères bioactifs ont été synthétisés. Les propriétés antibactériennes sont testées en milieu planctonique vis-à-vis de Bacillus subtilis. Un degré de polymérisation égal à 78 et les groupements halogénoalcane : iodométhane ou bromoéthane permettent l’obtention de la concentration minimale inhibitrice la plus faible. La présence des monomères bioactifs permettent la diminution de la concentration minimale inhibitrice. Le résultat le plus intéressant est obtenu lors de l’incorporation d’un pourcent de N-(4-hydroxy-3-méthoxy-benzyl)-acrylamideBio-contamination of surfaces and related risks are very important economically and for public health. To prevent this phenomenon, one solution is to modify the properties of the surfaces, in order to give them the wanted functionalities. The goal of this study is the modification of metallic surfaces (steel) or polymer surfaces: poly(ethylene terephtalate) with glycomonomers or bioactives monomers. To reach this objective, a multi-step strategy is applied.The first step enabled the incorporation of reactive species on the surfaces by an acid treatment followed by a reaction with dopamine, or by ammonia plasma treatment. Hydroxyl or amine functional groups are added. Then, an initiator of atom transfer radical polymerization is grafted on surfaces. Monomers are synthesized and conventional polymerization and atom transfer radical polymerization are studied. Optimal conditions are determined and polymerization on surfaces achieved. The last step is the study of the microbiological properties of the synthesized surfaces.Protected and unprotected galactose glycopolymers as well as gaiacyl methacrylate and thymyl methacrylate have been synthesized. Monomers have been polymerized by atom transfer radical polymerization directly to the steel or poly(ethylene therephtalate) surfaces. After each step, materials are analyzed by contact angle measurements and X-ray photoelectron spectrometry.Steel surfaces which are functionalized by a glycopolymer and tested in presence of Bacillus subtilis are found to have antiadhesive properties. A most important effect is observed with the unprotected glycopolymer. Poly(ethylene terephtalate) surfaces have antiadhesive properties in presence of Listeria monocytogenes, Staphilococcus aureus and Pseudomonas aeruginosa when poly(thymyl methacrylate) is grafted. An antibiofilm effect is observed with Staphilococcus aureus.Simultaneously, quaternary ammonium homopolymers and copolymers by integration of bioactive monomers have been obtained. Their antibacterial properties are tested in planctonik conditions in presence of Bacillus subtilis. A degree of polymerization equal to 78 and alkyl halide groups: iodomethane and bromoethane enabled to obtain the lowest minimal inhibitory concentration. Bioactive monomers contributed to emphasize this decrease. The most decreasing effect is obtained when one per cent of N-(4-hydroxy-3-méthoxy-benzyl)-acrylamide is integrated
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Mondet, Guillaume. "Propriétés radiatives des plasmas de fusion. Emissivité et opacité dans des structures atomiques complexes." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00946767.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'étude de l'émissivité et de l'opacité dans les plasmas de fusion inertielle (FCI), et des processus atomiques dans les plasmas de fusion magnétique (FCM).En FCI, nous avons étudié les spectres d'émissivité du hohlraum de l'approche indirecte et d'opacité des dopants de l'ablateur. Leur connaissance permet d'améliorer la compression de la cible de D-T et ainsi favoriser les réactions de fusion. Nous avons caractérisé les spectres lié-lié de l'or, du carbone et du germanium au moyen de méthodes détaillées (code PPP) mais qui s'avèrent coûteuses en temps de calculs et limitées quand le nombre de niveaux/ions augmente. Pour optimiser le temps de calcul sans perdre en précision, une méthode hybride détaillée/statistique (code SCO-RCG) a fait l'objet de comparaison/validation avec le code PPP sur des cas tests. Cette approche a ensuite été appliquée au calcul de l'opacité totale (lié-lié, lié-libre, libre-libre) pour tous les états d'ionisation du germanium et du silicium. Les spectres obtenus sont ensuite comparés dans une large gamme d'énergies en vue d'optimiser la compression de la cible.En FCM, à partir d'expériences effectuées sur les tokamaks Tore Supra (CEA Cadarache) et ASDEX Upgrade (Max Planck Institut, Garching), nous nous proposons de développer une nouvelle base de données de physique atomique (sections efficaces, taux des processus,...) à l'aide du code HULLAC pour analyser des coefficients de transport. Le but de cette étude est la sensibilité aux données atomiques de la reconstruction des coefficients de transport par le code ITC. Pour le cas de l'argon, les sections efficaces de quelques processus sont présentées et les coefficients de taux sont comparés à ceux provenant du consortium ADAS.
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Belkerk, Boubakeur Essedik. "Nouveaux outils expérimentaux pour l’analyse des propriétés thermiques de nanostructures élaborées par procédés plasma." Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=76e4788f-8783-4560-b1a3-a1c60679772f.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise le développement de nouveaux outils expérimentaux pour l’analyse des propriétés thermiques des couches minces. Des sondes thermiques originales ont été mises en point. Ces sondes permettent d’analyser des évolutions de température sur des échelles de temps courtes [100 ns – 10 μs]. Des modèles de diffusion thermique ont été élaborés pour analyser les signaux de température et estimer les propriétés thermiques des matériaux. Des études expérimentales ont été menées sur des films de nitrure d’aluminium et des nanoparois de carbone élaborés par procédés plasmas. Les propriétés thermiques de ces matériaux sont en bon accord avec leurs caractéristiques structurales déterminées par diffraction aux rayons-X, microscopie électronique à balayage et à transmissionNew experimental techniques for measuring thermal properties of thin films and nanostructures are presented. Probes have been designed and fabricated for detecting ultrafast transient temperature responses in the time window [100 ns - 10 μs] subsequent to electrical or optical pulses. Thermal transient models have been developed for estimating the thermal properties of materials by fitting the temperature signals. Experimental studies were carried on aluminum nitride and carbon nanowalls produced by plasma techniques. The thermal properties of those materials were found well correlated with the structural features of the films analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy
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Bouanis, Fatima Zahra. "Amélioration des propriétés anticorrosion d’un acier au carbone par nitruration par plasma froid radiofréquence." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10183.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude de la résistance à la corrosion en milieu acide (HCl 1M) et des propriétés mécaniques de l’acier au carbone (XC38) par nitruration par plasma froid radiofréquence (13,56MHz). La grande originalité de ce travail consiste en la mise en œuvre d’un procédé de nitruration par plasma froid radiofréquence d’azote ou azote/hydrogène sans chauffer le substrat. Cette étude a permis de montrer que le rôle de l’hydrogène dans le plasma, consiste non seulement à réduire la couche d’oxyde présente à la surface du matériau, mais surtout à accélérer la cinétique d’enrichissement d’azote en surface. La caractérisation de la surface par microsonde castaing (EPMA) et spectroscopie des photoélectrons X (XPS) montrent que le traitement plasma conduit à la formation d’une couche nitrurée de l’ordre de quelque dizaine de microns pour un temps de traitement de 8 h. Les propriétés mécaniques, notamment la microdureté Vickers de la surface de l’acier traité augmente en fonction du temps de nitruration, elle passe de 247 Hv0.005 pour le substrat non traité à plus de1057 Hv0.005 pour l’échantillon nitruré pendant 8h. L’amélioration des propriétés anticorrosion a été mise en évidence par un couplage de mesures pondérales et de techniques électrochimiques telles que les courbes de polarisation et la spectroscopie d’impédance électrochimique en milieu HCl 1M. Pour des conditions optimales de traitement, l’efficacité inhibitrice des couches nitrurées dépasse 95% pour un temps de traitement de 8h et persiste pour des temps d’immersion supérieurs à 72 en milieu agressif (HCl 1M)The aim of this work concerns the study of the improvement of the corrosion resistance in acidic medium (1M HCl) and mechanical properties of carbon steel (XC38) using a radiofrequency cold plasma nitriding process. The originality of this work consists in nitriding substrates using nitrogen cold plasma, where the process temperature is roughly ambient temperature and without heating the substrate. The nitriding was carried using nitrogen and nitrogen/ hydrogen plasma gas mixtures. The hydrogen role in the plasma consists not only in reducing the iron oxide layer on the substrate, but also accelerates the nitrogen diffusion in the substrate. Surface characterizations performed by means of the Electron Probe Microanalysis (EPMA) and X-ray Photoelectron spectroscopy (XPS) indicate that the treatment plasma induces the formation of a layer where the nitrided thickness is higher than ten microns for long treatment times (8h). The mechanical properties were studied by Vickers microhardness. The surface microhardness of the nitrided steel increases as the plasma processing time increases to reach a maximum of 1057Hv0.005 for the nitrided sample that was treated during 8h, when compared to sample untreated (247Hv0.005). The improvement of the corrosion resistance properties were investigated by gravimetric and electrochemical techniques such as potentiodynamic polarisation curves and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in 1M HCl medium. For the optimal conditions of treatment, the inhibition efficiency obtained is more than 95 % for 8h of treatment and remains constant for immersion times higher than 72h in aggressive medium (HCl 1M)
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Montalan, Dominique. "Etude in-situ des propriétés électriques des films de polysiloxane déposés par plasma froid." Toulouse 3, 1986. http://www.theses.fr/1986TOU30015.
Full text
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Dumay, Bastien. "Dépôts de carbone amorphe hydrogènés et deutérés par polymérisation plasma pour la fusion par confinement inertiel." Dijon, 2002. http://www.theses.fr/2002DIJOS073.
Full text
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Roger, Jérôme. "Nouveaux borosiliciures de terres rares : synthèse, diagrammes de phases, études structurales et physiques." Rennes 1, 2005. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01323661.
Full textAbstract:
Les sections isothermes des diagrammes de phases ternaires terres rares - silicium - bore - ont été établies à partir d'échantillons fondus à l'arc et recuits. Trois nouvelles familles de phases ternaires ont été isolées, qui ont fait l'objet d'études structurales sur monocristal. Parallèlement, l'examen soigné de phases binaires associées à ces diagrammes a permis la détermination structurale d'une vingtaine de ces composés binaires. Les propriétés magnétiques et électriques des phases ternaires et de plusieurs phases binaires ont été étudiées, montrant un caractère conducteur métallique et un magnétisme coopératif à basse température. Des études plus spécifiques par RMN, diffraction des neutrons ont également été menées. Enfin, par méthode de flux métallique, une série de phases ternaires polytypes issues de l'insertion d'une faible quantité de bore dans le réseau de silicium a été obtenue, se traduisant par des surstructures liées à l'ordre structural sur le réseau métalloïdique.
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Lefevre, Tony. "Etude des propriétés radiatives d'un plasma d'hélium hors équilibre : expériences et simulations avec le code SOPHIA." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4776/document.
Full textAbstract:
L'étude expérimentale des propriétés radiatives de plasmas d'hélium hors équilibres peut être réalisée par spectroscopie d'émission, un diagnostic non intrusif qui ne perturbe pas le système. Dans cette thèse, ce diagnostic a été utilisé sur des plasmas créés dans des tubes à décharges et dans une machine linéaire magnétisée MISTRAL. Les données expérimentales ont été confrontées aux résultats théoriques issus du code de physique atomique SOPHIA (modèle collisionnel-radiatif). Les tubes à décharge se caractérisent par des températures électroniques de l'ordre de l'électron-Volt et des densités électroniques de l'ordre de 10 exposant 12 cm-3. La première partie des résultats de cette thèse a permis de montrer que, dans ces conditions, le modèle C.C.C. (Convergent Close Coupling) reproduit au mieux la dynamique atomique d'un tel système. Dans la machine MISTRAL, la deuxième partie des résultats de cette thèse met en évidence la signature spectroscopique (rapports d'intensités de raies et étutés de raies et études radiales), de la présence d'électrons énergétiques ionisants et de la diffusion des particules chargées à travers un champ magnétiqueThe experimental study of the radiative properties of plasmas of helium out of equilibrium can be achieved by emission spectroscopy, a non-invasive diagnostic which does not affect the system. In this thesis, this diagnostic was used on plasmas created in discharge tubes and in the linear magnetized machine MISTRAL. The experimental data were compared with theoretical results coming from the atomic physics code SOPHIA (collisional-radiative model). The discharge tubes are characterized by electron temperatures of the order of the electron volt and electron densities in the range of 10 12 cm-3. The first part of the results of this thesis has shown that under these conditions, the CCC model (Convergent Close Coupling) reproduces in the best way the atomic dynamics of such a system. The second part of the results reveals the spectroscopic signatures (line intensities ratios and radial studies), in the machine MISTRAL, the presence of ionizing energetic electrons and the diffusion of charged particles through a magnetic field
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Depenyou, François Junior. "Etude du plasma d’arc électrique glissant à pression atmosphérique dans l’air humide : Application à l’amélioration des propriétés anticorrosives d’un acier doux." Rouen, 2007. http://www.theses.fr/2007ROUES008.
Full textAbstract:
Les propriétés oxydantes d’un plasma d’air humide type décharge glissante sont testées sur une cible métallique d’acier au carbone AISI 1018. La méthode de Tafel a permis de mesurer la mesure des propriétés anticorrosives dans une solution NaCl 0. 5mol. L-1pH 6. 4. Un traitement de 30 minutes élève le potentiel de corrosion d’environ 160mV et abaisse le courant de la branche anodique d’un facteur de 10². La rotation de la cible pendant le traitement améliore l’interaction plasma-surface. Un réacteur fermé et une préparation de surface adéquate améliore l’interaction plasma-surface. La caractérisation de la couche passive par potentiométrie, la diffraction des rayons X et la spectroscopie Mössbauer a révélé la présence d’un revêtement très mince, et suggéré la présence des oxydes FeO, FeOOH, Fe2O3 et Fe3O4. Un mécanisme d’oxydation de l’acier au carbone sous plasma a été proposé en conséquence. La mesure de l’angle de contact à l’eau a mis en évidence un phénomène d’activation de surfaceThe oxidizing properties of a gliding arc in humid air plasma are tested on AISI 1018 carbon steel surface. Anticorrosive properties in 0. 5mol. L-1 NaCl solution pH 6. 4 are measured by Tafel method. 30 minutes of plasma treatment increase the corrosion potential of about 160mV and decreases the current of the anodic branch by a factor of 10². The rotation of the target during the treatment improves the contact and the interaction between plasma and surface. An adequate surface cleaning and the use of a closed reactor improve the plasma reactivity toward the metallic surface. The characterization of the passive layer by mean of potentiometry, X-ray diffractometry and Mössbauer spectroscopy suggest the presence of a very thin film containing oxides such as FeO, FeOOH, Fe2O3 and Fe3O4. A reaction mechanism was proposed. Contact angle measurements showed a surface activation effect
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Jumagulov, Murat. "Диагностика, структурные и динамические свойства пылевой плазмы высокочастотного разряда." Thesis, Orléans, 2013. http://www.theses.fr/2013ORLE2081/document.
Full textAbstract:
L'étude des plasmas poussiéreux est maintenant un domaine scientifique en plein développement qui attire l'attention d’une large communauté de scientifiques. Rappelons que le plasma poussiéreux est un plasma classique avec des particules injectées ou qui s’y sont formées dont les tailles peuvent atteindre quelques micromètres. Ces particules (poussières) peuvent acquérir de très grandes charges jusqu'à 103 à 105 charges élémentaires. Dans la littérature, il est également appelé plasma à phase condensée dispersée, plasma aérosol et aussi plasma complexe. Les plasmas poussiéreux sont d’un grand intérêt à la fois sur le plan pratique afin de trouver des solutions à des problèmes industriels et sur le plan scientifique fondamental afin d’élargir nos connaissances sur les phénomènes fondamentaux de la nature ainsi que les propriétés et la structure de la matière. En raison du fait que les particules de poussière macroscopique sont visuellement distinguables, le plasma poussiéreux est un objet d’étude unique pour l'étude de certaines propriétés physiques de la matière condensée, telles que les transitions de phase, la propagation d’ondes, les phénomènes de dislocation, les processus de transport, etc…On a constaté que dans de nombreuses technologies modernes mettant en oeuvre un plasma, en raison de l'interaction du plasma avec la surface des matériaux, des particules macroscopiques sont éjectées de celles-ci dans le plasma (dont les tailles peuvent être de quelques nanomètres jusqu'à quelques dizaines de micromètres). Il en résulte ainsi la formation d’un plasma complexe. Le nom le plus commun de ce plasma est un plasma poussiéreux. Un des aspects les plus intéressants est la formation dans certaines conditions de structures ordonnées (« cristaux ou liquide coulombiens »). Toutes ces structures plasmapoussière, se formant de façon naturelle, sont une contamination indésirable qui affecte négativement les propriétés physiques et mécaniques (micro dureté, résistance à la corrosion, etc.) des matériaux et dispositifs manufacturés.L'un des problèmes scientifiques et technologiques les plus importants, à l’heure actuelle, est la réalisation de la fusion thermonucléaire contrôlée. Dans ces conditions extrêmes se forment aussi au voisinage des parois des Tokamaks des poussières qui jouent un rôle fondamental : les données expérimentales récentes montrent que la présence de poussières dans le plasma peut affecter le temps global de confinement du plasma. L'utilisation du plasma poussiéreux dans la production de matériaux composites, à haute valeur ajoutée, est un nouveau champ d'applications. On peut citer à titre d’exemples, le traitement de surface de petites particules sphériques avec des revêtements, d’épaisseur nanométrique, déposés par plasma. Afin d'étudier les mécanismes de formation de particules homogènes ayant des propriétés désirées et une production stable, il est nécessaire de trouver les conditions optimales de production. Ainsi, l'étude des propriétés des plasmas poussiéreux et leurs diagnostics sont des tâches très importantes, à la fois pour les connaissances scientifiques fondamentales et que pour les aspects appliquésThe study of the dusty plasma is now a developing scientific field, attracting the attention of scientists. Recall that the dusty plasma is conventional plasma with inserted or formed therein particles of condensed matter of microns sizes, the size of these particulates (dusts) can acquire very large charges up to 3 5 10 ¸10 of the elementary charges. In the literature, it is also named as plasma with a condensed dispersed phase, aerosol plasma. Dusty plasma is of interest both for the solution of the applied problems, and to expand our knowledge of the fundamental phenomena in nature, properties and structure of matter. Due to the fact that the macroscopic dust are visually distinguishable the dispersed plasma is unique comfort object for the study of some physical properties of condensed matter, such as phase transitions, transport processes, etc.It was found that in many modern plasma technologies, due to the interaction of the plasma with the material surfaces macroscopic particles from the material fall into the plasma (sizes are from micron fractions up to a few hundred microns). As result complex plasma is formed. The most common name of this plasma is dusty plasma. An interesting fact is that the dusty plasma forms under certain conditions the ordered structures ("plasma crystal", clouds, droplets). All of these plasma- dust structures are naturally occurring undesirable contamination and negatively affect on the physical and mechanical properties (microhardness, corrosion resistance, etc.) of the constructional materials.One of the most important scientific and technological problems is the realization of the controlled thermonuclear fusion. Formed in the wall region of the Tokamak dusty plasma can play a big role: recent experimental data show that the presence of dust in the plasma can affect the global energy confinement time. The use of the dusty plasma in the production of high composite materials is new field of application, for example, small spherical particles with nanocoating deposited in the plasma. In order to study formation of a homogeneous powder of the dust particles with desired properties and stability of its production, it is necessary to find the optimal conditions and time of production. Thus, the study of dusty plasma properties, their diagnostics are very important tasks, both from the scientific and applied aspects
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Shokrollahi, Saeideh. "Traitements au plasma à décharge de barrière diélectrique pour l'amélioration des propriétés de l'acide polylactique pour les applications biomédicales." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/69662.
Full textAbstract:
L'objectif de ce projet est d'étudier les effets de traitements plasma sur les caractéristiques de surface et les propriétés de dégradation in-vitro de l'acide poly (L-lactide) (PLA) pour des applications comme des stents cardiovasculaires biodégradables. Les films polymères sont traités par deux différents procédés plasma par décharge à barrière diélectrique. Les mélanges de gaz porteur et de gaz oxydants dans ces réacteurs sont argon + vapeur d'eau et azote + protoxyde d'azote. Les échantillons de PLA traités et non traités sont caractérisés par spectroscopie photoélectronique aux rayons X, microscopie à force atomique, énergie de surface et analyse d'angle de contact. De plus, le comportement au vieillissement des surfaces après chaque traitement est étudié. Des études de dégradation hydrolytique in-vitro sont menées par des mesures de perte de masse et de perte de poids moléculaire en fonction du temps d'incubation. Les résultats indiquent que la surface du PLA devient plus hydrophile pour tous les échantillons traités. Une hydrophilie accrue est associée à des modifications de la composition chimique des surfaces traitées. De plus, l'analyse de la morphologie de surface montre que le plasma argon + vapeur d'eau induit la formation de structures nodulaires à la surface. Toutes les surfaces traitées subissent une récupération hydrophobe dans une certaine mesure en raison du réarrangement des molécules polaires dans la masse. De plus, les études de dégradation in-vitro montrent que les traitements au plasma n'affectent pas les propriétés de dégradation hydrolytique du PLA.The objective of this project is to study the effects of plasma treatment on the surface characteristics and the in-vitro degradation properties of polylactic acid (PLA) for different applications such as biodegradable cardiovascular stents. Polymer films are treated by two different dielectric barrier discharge plasma. The carrier and oxidative gas mixtures in these reactors are argon+water vapor and nitrogen+nitrous oxide. Both the treated and non-treated PLA samples are characterized by X-ray photoelectron spectroscopy, atomic force microscopy, surface energy, and contact angle analysis. Additionally, the aging behavior of the surfaces after each treatment is investigated. In-vitro hydrolytic degradation studies are conducted by measurements of mass loss and molecular weight loss as a function of the incubation time. The results indicate that the PLA surface becomes more hydrophilic in all the treated samples. Increased hydrophilicity is associated with modifications to the chemical composition of the treated surfaces. Also, analysis of the surface morphology shows that the argon and water vapor plasma induces the formation of some nodule-like structures on the surface. All the treated surfaces undergo hydrophobic recovery to some extent due to the rearrangement of the polar groups into the bulk. Moreover, in-vitro degradation studies show that plasma treatments do not affect the PLA hydrolytic degradation properties.
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Ursu, Cristian. "Caractérisation par méthodes optiques et électriques du plasma produit par ablation laser." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10005/document.
Full textAbstract:
Les plasmas transitoires générés par ablation laser à haute fluence sont des phénomènes complexes impliquant une multitude de processus, comme l’absorption de la radiation optique dans la matière, l’augmentation de température et les transitions de phase dues au transfert d’énergie, l’hydrodynamique du gaz en expansion, les interactions électriques entre les particules chargées, ou l’interaction du rayonnement laser avec le plasma créé. Une compréhension la plus complète possible de ce phénomène est nécessaire tant du point de vue fondamental, que par rapport à la caractérisation de matériaux à fort potentiel technologique soumis à des flux d’énergie intenses.Afin d’accéder à une telle compréhension, nous avons développé une approche multi-diagnostics, en mettant en œuvre des techniques optiques et électriques : imagerie par caméra intensifiée rapide, spectroscopie optique d’émission résolue spatialement et temporellement, spectroscopie d’absorption par diode laser, sonde de Langmuir. Ces techniques ont été appliquées à la caractérisation des plasmas générés par ablation laser en régime nanoseconde à différentes longueurs d’onde sur des matériaux allant des plus simples (Al, Cu) aux plus complexes (céramiques, verres chalcogénures, ferromagnétiques). Les principaux résultats obtenus ont été la mise en évidence d’un processus de fractionnement du plasma en deux structures, et la caractérisation cinétique et énergétique des constituants de ces structures. Ces résultats trouvent un intérêt fondamental (développement d’un modèle hydrodynamique fractal) et appliqué (investigation du phénomène d’érosion dans les propulseurs spatiaux à plasma, dépôt de couches minces)The transient plasmas generated by high-fluence laser ablation are complex phenomena involving multiple processes, as optical radiation absorption by the matter, temperature increase and phase transitions generated by the energy transfer, expanding gas hydrodynamics, electrical interactions between the charged particles, or the interaction of the laser radiation with the generated plasma. A most complete understanding of this phenomenon is therefore necessary from the fundamental point of view, but also for characterizing the behavior of high technological potential materials under intense irradiation. We have developed a multi-diagnostic approach, based on optical and electrical techniques: fast ICCD camera imaging, space- and time-resolved optical emission spectroscopy, diode laser absorption spectroscopy, Langmuir probe. These techniques have been used to characterize plasmas generated by nanosecond laser ablation of various samples, from simple Al and Cu metals, to more complicated ceramics, chalcogenide glasses or ferromagnetics. The main results have been the observation of the plasma splitting in two structures and the kinetic and energetic characterization of their constituents. These results present fundamental (development of a fractal hydrodynamic model) and applied (erosion of dielectric walls in space plasma thrusters, pulsed laser deposition of thin films) interest
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Mansour, Agapy. "Étude des propriétés chimique et morphologique de composites hybrides de type (co)polymère plasma / métal." Thesis, Le Mans, 2019. http://www.theses.fr/2019LEMA1002.
Full textAbstract:
Les nanocomposites constitués de nanoparticules métalliques finement dispersées dans une matrice isolante suscitent un grand intérêt en raison de leurs propriétés optiques, électriques ou antibactériennes permettant une variété d'applications technologiques. Dans ce travail, nous nous intéressons aux composites hybrides à base d’ une matrice polymère élaborée par polymérisation par plasma froid (PECVD), imprégnée par la suite avec une solution de sel métallique qui est finalement réduit. Ces nanocomposites sont essentiellement étudiés pour leurs applications et peu d’ études portent sur leur structure chimique et morphologique.Dans ce travail de thèse, notre objectif est ainsi d’ étudier la dépendance des propriétés chimiques et morphologiques de tels matériaux composites vis-à-vis de la structure chimique du polymère plasma, de la nature des nanoparticules métalliques et des fonctions chimiques du polymère impliquées dans les interactions polymère / métal. La matrice sera aussi bien un polymère plasma qu’ un mélange de deux polymères plasma. L'objectif est alors de mieux comprendre la formation de ces nanocomposites, et de montrer leur intérêt dans différentes applications et notamment la détection d'ammoniacNanocomposites consisting of finely dispersed metal nanoparticles into insulating matrix are the focus of much attention because of their optical, electrical or antibacterial properties, allowing a variety of technological applications. In this work, we are interested in hybrid composites based on a polymer matrix synthesized by cold plasma polymerization (PECVD), subsequently impregnated with a solution of metal salt which is finally reduced. These nanocomposites are mainly studied for their applications and less focused on their chemical and morphological structure. In this work, our goal is to study the dependence of chemical and morphological properties of such composite materials on the chemical structure of the plasma polymer, the nature of the metal nanoparticles and the chemical functions of the polymer involved with the polymer / metal interactions. The matrix will be both a plasma polymer and a mixture of two plasma polymers. The objective is then to better understand the nanocomposites formation, and to show their interest in different applications particularly in the detection of ammonia gas
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Tingaud, Olivier. "Elaboration de dépôts à gradients de propriétés par projection plasma de suspension de particules submicroniques." Limoges, 2008. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/9050dcd6-6420-4853-94dd-8f71f25a639c/blobholder:0/2008LIMO4071.pdf.
Full textAbstract:
La projection plasma de suspension (SPS) de particules submicroniques est une technologie émergente, versatile, qui permet de réaliser des dépôts finement structurés, plus minces que ceux résultant de la projection plasma conventionnelle, et présentant des architectures multiples. Cependant, les différents paramètres contrôlant les propriétés finales du dépôt et, leur interdépendance, ne sont pas encore complètement identifiés. Ainsi, le but de cette étude est, d’une part, de comprendre l’influence des paramètres opératoires sur les mécanismes de construction de dépôts, notamment l’effet des paramètres cinématiques, et, d’autre part, de réaliser des dépôts à gradient de propriétés. Tout d’abord, un banc de projection plasma de suspension a été mis au point, associé à un système de contrôle en ligne. Un modèle théorique simplifié a été utilisé afin de décrire le fonctionnement de la torche plasma et, nous avons entrepris une étude analytique globale sur l’ensemble du procédé, au travers de l’étude des cordons, couplée avec des expériences ciblées. Les différents résultats ont permis d’améliorer notre connaissance du procédé SPS et de déterminer l’influence de certains paramètres clefs. De plus, cette étude a démontré qu’à côté de la criticité des paramètres plasma et d’injection, les paramètres cinématiques étaient aussi déterminants. Enfin, des dépôts aux architectures variées et à gradient de propriétés ont été réalisés et ce, de manière reproductibleSuspension plasma spraying (SPS) of sub-micrometric-sized particles is an emerging technology, versatile, which allows to manufacture finely structured layers, thinner than those resulting from conventional plasma spraying, showing multiple architectures. However, the different parameters controlling the final properties of the coating, and their interdependence, are not yet completely identified. Thus, the aim of this study is, on the one hand, to understand the influence of operating parameters on the coating manufacturing mechanisms, in particular, the kinematics parameter effects and, on the other hand, to produce graded layers. First of all, a SPS equipment has been developed, associated with an on line control system. A simple theoretical model was used to describe the plasma torch working conditions and, we undertook a global analytic study on whole process, through the bead study, associated with focused experiments. The different results have enabled to improve our knowledge of the SPS process and to determine the influence of some key parameters. Moreover, this study has demonstrated that beside the criticity of the plasma and injection parameters, the kinematics parameters are also determinant. At last, coatings with large varieties of architectures and graded layers are manufactured, in a reproducible way
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Dhouioui, Raja. "Étude des propriétés thermodynamiques et des coefficients de transport d'un plasma air - méthane en déséquilibre thermique." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2394/.
Full textAbstract:
On retrouve le carbone, l'oxygène et l'hydrogène dans un grand nombre d'applications ou de procédés mettant en jeu les arcs électriques et les plasmas thermiques. On peut notamment citer : les disjoncteurs basse tension avec des mélanges d'air et de vapeur organique (provenant de l'érosion des parois thermoplastiques) dans la chambre de coupure, les disjoncteurs haute tension pour lesquels sont testés de nouveaux gaz ou mélanges de gaz pour le remplissage de la cuve en remplacement du SF6, le traitement de la biomasse pour la production de gaz de synthèse, les procédés de soudage à l'arc (MIG - MAG) mais également les procédés pour l'allumage des milieux réactifs auxquels nous nous intéressons au cours de notre étude, notamment les plasmas air - méthane qui constituent des mélanges typiques associés à l'allumage réactif de la combustion. Ces différents procédés ont fait l'objet de nombreuses études théoriques au moyen de modèles magnétohydrodynamiques fondés sur l'hypothèse d'un milieu en équilibre thermodynamique local (ETL). Cependant, les décharges électriques utilisées pour l'allumage de la combustion correspondent à des arcs de faible puissance pour lesquels l'hypothèse de l'ETL n'est pas valide en tout point du plasma. Dans ce cas, la température sur l'axe du plasma reste relativement faible. Ainsi, les collisions ne sont pas suffisamment efficaces pour assurer une répartition égale de l'énergie entre les différentes espèces chimiques présentes dans le mélange. Les électrons ont alors une température cinétique Te plus élevée que celle des particules lourdes Tg. Pour étudier théoriquement ce type de milieu en tenant compte de la présence éventuelle d'écarts à l'équilibre thermique (Te ≠ Tg), il est nécessaire de développer des modèles hydrodynamiques multi températures. La mise en place de ces codes numériques est souvent fondée sur des banques de données 2T de propriétés thermodynamiques et de coefficients de transport en fonction de Te et du rapport θ = Te/Tg. Le travail présenté ici s'inscrit dans cette problématique puisqu'il concerne le calcul des propriétés d'un plasma Air-méthane à deux températures : composition chimique, propriétés thermodynamiques (masse volumique, enthalpie et chaleur spécifique à pression constante) et coefficients de transport (conductivité thermique, conductivité électrique et viscosité). La composition est obtenue à partir de la loi d'action de masse (équilibre chimique multi-températures) et des équations de conservation (pression, neutralité électrique et proportions atomiques). Les propriétés thermodynamiques sont déduites à partir de la composition. Enfin, les coefficients de transport sont calculés en se basant sur la théorie de Chapman-Enskog (adaptée au cas 2T) et sur les travaux théoriques récemment développés. Les quatre contributions à la conductivité thermique (translation des électrons, translation des particules lourdes, interne et réaction) sont calculées séparément pour qu'elles puissent être utilisées de différentes manières dans les deux équations de conservation d'énergie (électrons et particules lourdes) intervenant dans les modèles magnétohydrodynamiques 2TWe find carbon, oxygen and hydrogen in a large number of applications or processes involving electric arcs and thermal plasmas. These include: low-voltage circuit breakers with mixtures of air and organic vapor (due to the erosion of thermoplastic walls) inside the device, high-voltage circuit breakers for which are tested new gases or gas mixtures for filling the tank by replacing SF6, the treatment of biomass for synthesis gas production, processes for arc welding (MIG - MAG) but also processes for the ignition of reactive media, especially air - methane plasmas which are typical mixtures of electrical discharge for reactive media ignition of combustion. These kinds of processes are often studied theoretically using magneto-hydrodynamic models (MHD), under the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE). However, spark discharges involved in combustion ignition correspond to low power arcs for which the LTE hypothesis is relatively dubious. In this case, the temperature on the axis of the plasma remains relatively low. Thus the collisions are not enough efficient to ensure an equal distribution of the energy between the various chemical species in the mixture. The consequence is that the electrons have a kinetic temperature Te higher than that of the heavy species Tg. For an accurate theoretical study of this kind of discharge, taking into account the possible occurrence of departures from thermal equilibrium (Te ≠ Tg), it is necessary to develop multi-temperature MHD models. The implementation of these multi temperature models is often based upon 2T thermodynamic and transport property databases as a function of Te and of the ratio θ = Te /Tg. The present work falls under these considerations as it concerns the calculation of two-temperature (2T) Air - methane plasma properties: compositions, thermodynamic properties (mass density, enthalpy and specific heat at constant pressure) and transport coefficients (thermal conductivity, viscosity and electrical conductivity). The composition is obtained from the 2T mass action law and from the conservation equations (pressure, electrical neutrality and atomic proportions). Thermodynamic properties are then calculated analytically from the composition. Finally, transport coefficients are obtained from the Chapman-Enskog theory (extended to the 2T case) and from recent theoretical developments. The four contributions to thermal conductivity (translation of electrons, translation of heavy particles, internal and reaction) are calculated separately so that they can be used in a different way in the two energy conservation equations (electrons and heavy particles) involved in 2T MHD models
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Betoule, Olivier. "Influence des distributions de vitesse et température de jet de plasma d'arc et de particules sur les propriétés des dépôts d'alumine." Limoges, 1994. http://www.theses.fr/1994LIMO0039.
Full textAbstract:
Depuis plus de trente ans, les travaux le plus souvent empiriques menes dans le domaine de la projection par plasma d'arc souffle ont permis d'ameliorer la qualite des depots. Faute de moyens d'analyses sophistiques, les investigations etaient alors restreintes a l'observation de l'influence des parametres macroscopiques. Ce travail se propose d'effectuer l'etude des parametres microscopiques puis la correlation entre ces resultats: la vitesse et la temperature de l'ecoulement plasma et des particules, les proprietes du depot (ici l'alumine) et du substrat. La premiere partie de ce memoire presente l'etat actuel des connaissances dans le domaine de la projection plasma de ceramiques en general et d'alumine en particulier. La seconde etape de ce memoire est relative aux diverses techniques de mesures et dispositifs experimentaux mis en uvre pour cette etude. Le diagnostic s'etend du bilan electro-thermique pour la torche jusqu'a l'anemometrie laser et la pyrometrie rapide pour la metrologie des particules en vol, en passant par la spectrometrie d'emission, la mesure de la vitesse de propagation des fluctuations de l'arc et la calorimetrie pour la caracterisation de l'ecoulement plasma. Durete, traction sont les tests employes pour le depot, le rendement ponderal etant representatif de l'ensemble des parametres de projection. La derniere partie de ce memoire est consacree a la discussion des resultats obtenus dans differentes conditions de fonctionnement, avec diverses configurations de torche. Le diametre d'anode, l'intensite du courant, le debit de gaz porteur de poudre, la distance torche-cible, la temperature de surface du substrat sont les principaux parametres d'etude
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El, Hamidi Lakbir. "Etude expérimentale de l'influence des vapeurs de cuivre sur les propriétés d'un plasma d'arc transfèrè brûlant dans l'argon à la pression atmosphérique." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30013.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire consiste a etudier experimentalement les perturbations apportees par la presence de vapeurs de cuivre sur un plasma d'arc transfere brulant dans l'argon a la pression atmospherique pour une intensite du courant de 90 a, une longueur d'arc de 18 mm et un debit de gaz de 8 ni/mn. La premiere etape indispensable a cette etude est la conception et la mise au point d'un dispositif a arc transfere permettant d'obtenir soit un plasma d'argon, soit un plasma forme d'un melange d'argon et de vapeurs de cuivre qui provient de l'erosion de l'anode. Les methodes de diagnostic du plasma cree par l'arc sont fondees sur la spectroscopie d'emission et la spectroscopie d'absorption. Dans le cas d'un plasma d'argon pur, nous avons determine le champ de temperature dans tout le volume de l'arc qui a une forme caracteristique de cloche. Pres de la cathode ou l'accrochage de l'arc est tres localise, la temperature depasse 18000 k, alors que pres de l'anode les valeurs maximum de temperature sont de l'ordre de 11000 k. D'autre part, des ecarts a l'equilibre ont ete mis en evidence dans les zones externes de l'arc. Lorsque l'anode est faiblement refroidie, une zone de plasma de 3 mm d'epaisseur, juste au-dessus de l'electrode est influencee par la vapeur de cuivre. Nos resultats montrent qu'avec une concentration de cuivre inferieure a 1% (en volume) le plasma subit un refroidissement de 2000 k environ. Cet effet est du aux modifications des proprietes locales du plasma dues au cuivre, telles que l'augmentation de la conductivite electrique et du rayonnement emis. Enfin les variations de tension de l'arc sont analysees en fonction des proprietes locales du plasma et des conditions d'accrochage de l'arc a l'anode
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Bachar, Abdellatif. "Apport de l'excitation microonde ECR à la pulvérisation réactive pour le dépôt de couches minces SiCxNy˸H, étude des propriétés optiques et électriques." Thesis, Université Clermont Auvergne (2017-2020), 2019. http://www.theses.fr/2019CLFAC068.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse ont consisté à étudier l’apport d’un plasma microonde ECR à la pulvérisation réactive magnétron pour le dépôt de couches minces SiCxNy:H, à partir d’une cible de silicium et un mélange de gaz formé d’Ar, CH4 et N2, et son impact sur la composition chimique mais aussi les propriétés optiques et électriques de ces couches.Une étude du procédé a été menée par spectroscopie d’émission optique pour comprendre la chimie du plasma dans trois différentes configurations : la pulvérisation réactive du silicium, le plasma microonde ECR et l’association des deux, en fonction de la nature et des débits des gaz utilisés, et en fonction de la puissance du plasma. Ensuite, l’effet de cette chimie du plasma sur la composition et l’environnement chimique des films a été étudié. Pour cela, des dépôts ont été réalisés en pulvérisant la cible de silicium sous différents mélanges de gaz réactifs selon R= [N2]/([N2]+[CH4]) et en faisant varier la puissance du plasma microonde ECR à trois niveaux (0 – 400 et 800 W). Cette étude a révélé une compétition entre deux phénomènes en fonction de la puissance microonde utilisée : l’augmentation de la pulvérisation de la cible de silicium suite à la densification du plasma d’un côté et l’empoisonnement prématuré de cette cible due à la dissociation plus forte des gaz réactifs.Le procédé hybride étudié a permis d’obtenir des films SiCxNy:H ayant un indice de réfraction variable de 1,82 à 2,33 à 633 nm en fonction de leur stœchiométrie. Ils possèdent également des gaps optiques supérieurs à 3 eV quel que soit leur teneur en carbone et azote. Ceci permet à ces films d’être utilisés en tant que couches antireflets pour les cellules photovoltaïques de silicium. Grace à une constante diélectrique qui varie de 4 à 7,6 et une densité de charges comprise entre 1011 et 1,4.1012 cm-², les films SiCxNy:H peuvent servir aussi de couches de passivation.La dernière partie de ces travaux a porté sur la diminution de la densité des états d’interface au niveau de l’interface substrat/couche SiCxNy:H. Ceci a été réalisé par nitruration du silicium à l’aide d’une source ECR produisant des atomes d’azote neutres d’un côté, et une source GDS produisant des atomes et des molécules d’azote ionisés. Grace à ce caractère ionique, la nitruration par la source GDS s’est avérée plus rapide que celle par ECR (x5) et a permis l’obtention de couches SiNx plus épaisses. Elle a permis également de réduire la densité des états d’interface au niveau des échantillons étudiés contrairement à la nitruration par ECRThis thesis consisted in studying the contribution of a microwave ECR plasma to magnetron reactive sputtering for the deposition of SiCxNy:H thin films, from a silicon target and an Ar, CH4 and N2 gas mixture and its impact on the chemical composition and also the optical and electrical properties of these films.A study of the process was carried out by optical emission spectroscopy to understand plasma chemistry in three different configurations: reactive silicon sputtering, microwave ECR plasma and the combination of both, depending on the nature and flow rates of the used gases, and depending also on the plasma power. Then, the effect of this plasma chemistry on the composition and the chemical environment of the films was studied. For this, the films were deposited by sputtering the silicon target under different reactive gas mixtures according to R = [N2]/([N2 +[CH4]) and by varying the power of the ECR microwave plasma for three levels ( 0 - 400 and 800 W). This study revealed a competition between two phenomena according to the used microwave power: the increase in the sputtering of the silicon target thanks to the plasma densification on one hand and the premature poisoning of this target due to the strong reactive gas’s dissociation.The studied hybrid process allowed to obtain SiCxNy:H films having a refractive index varying from 1.82 to 2.33 at 633 nm as a function of their stoichiometry. They also have optical gaps greater than 3 eV regardless of their carbon and nitrogen content. These films can be used as anti-reflective coatings for silicon photovoltaic cells. Thanks to a dielectric constant varying from 4 to 7.6 and a charge density comprised between 1011 and 1.4 × 10 12 cm-², the SiCxNy:H films can also be used as a passivation layer.The last part of this work aimed to reduce the interface state density at the substrate/ SiCxNy:H interface. This was attempted by nitriding silicon substrates using an ECR source producing neutral nitrogen atoms on one hand, and a GDS source producing ionized nitrogen atoms and molecules on the other hand. Thanks to this ionic character, the nitridation process based on the GDS source was faster than that ECR (x5) and lead to thicker elaborated SiNx layers. This nitridation process reduces the interface state density of the studied samples
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Barré, Charlotte. "Etude de la relation microstructure-propriétés de revêtements ultra-réfractaires mis en forme par projection plasma : application à la protection de composites." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066385.
Full textAbstract:
Afin de pallier les faiblesses des composites face à l’oxydation à très haute température (> 2000 °C) dans le domaine aérospatial, une solution est de les protéger par un revêtement. La solution proposée au cours de cette étude consiste à mettre en forme ce revêtement par projection plasma. Après une étude bibliographique, une composition adaptée à la protection anti-oxydation a été retenue. Celle-ci est constituée d’un matériau ultra-réfractaire le ZrB2, auquel du SiC est ajouté. Un additif a également été sélectionné, l’oxyde de terre-rare Y2O3. Ces revêtements ont été développés via le procédé de projection plasma sur des substrats en composites. Une attention particulière a été portée sur la réalisation de dépôts aux microstructures variées, afin de pouvoir évaluer l’influence de celle-ci sur les propriétés à très haute température. En effet, les revêtements ainsi réalisés ont pu être testés dans des conditions très sévères, à des températures supérieures à 2200 °C sous un flux gazeux comportant des espèces dissociées (O, OH…). Les résultats ont permis de discriminer les microstructures et les compositions les plus prometteuses au vu des applications viséesIn order to overcome composite weakness against oxidation at very high temperature (> 2000 °C), a solution would be to coat them, which can be done potentially by plasma spraying. After a bibliographic study, a specific composition has been chosen: ZrB2-SiC. A potential additive, Y2O3, also has been selected. These coatings were developed by plasma spraying directly on composite substrates. A particular attention was given to the microstructure of the coatings, different kinds were prepared in order to look for its influence on the high temperature properties. Indeed, these coatings were tested under temperature higher than 2200 °C and a very oxidative and corrosive atmosphere. Results allowed distinguishing the most promising compositions and microstructure considering applications in the aerospace field
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Barré, Charlotte. "Etude de la relation microstructure-propriétés de revêtements ultra-réfractaires mis en forme par projection plasma : application à la protection de composites." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066385.
Full textAbstract:
Afin de pallier les faiblesses des composites face à l’oxydation à très haute température (> 2000 °C) dans le domaine aérospatial, une solution est de les protéger par un revêtement. La solution proposée au cours de cette étude consiste à mettre en forme ce revêtement par projection plasma. Après une étude bibliographique, une composition adaptée à la protection anti-oxydation a été retenue. Celle-ci est constituée d’un matériau ultra-réfractaire le ZrB2, auquel du SiC est ajouté. Un additif a également été sélectionné, l’oxyde de terre-rare Y2O3. Ces revêtements ont été développés via le procédé de projection plasma sur des substrats en composites. Une attention particulière a été portée sur la réalisation de dépôts aux microstructures variées, afin de pouvoir évaluer l’influence de celle-ci sur les propriétés à très haute température. En effet, les revêtements ainsi réalisés ont pu être testés dans des conditions très sévères, à des températures supérieures à 2200 °C sous un flux gazeux comportant des espèces dissociées (O, OH…). Les résultats ont permis de discriminer les microstructures et les compositions les plus prometteuses au vu des applications viséesIn order to overcome composite weakness against oxidation at very high temperature (> 2000 °C), a solution would be to coat them, which can be done potentially by plasma spraying. After a bibliographic study, a specific composition has been chosen: ZrB2-SiC. A potential additive, Y2O3, also has been selected. These coatings were developed by plasma spraying directly on composite substrates. A particular attention was given to the microstructure of the coatings, different kinds were prepared in order to look for its influence on the high temperature properties. Indeed, these coatings were tested under temperature higher than 2200 °C and a very oxidative and corrosive atmosphere. Results allowed distinguishing the most promising compositions and microstructure considering applications in the aerospace field
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Kamgang, Youbi Georges. "Propriétés réactives en post-décharge temporelle des décharges électriques glissantes dans l’air humide : application à la dégradation de colorant azoïque et à la décontamination microbienne." Rouen, 2008. http://www.theses.fr/2008ROUES038.
Full textAbstract:
La décharge électrique glissante « Glidarc » dans l’air humide est une source de plasma non thermique efficace dans l’abattement de la pollution. Nous présentons dans ce mémoire l’utilisation des propriétés réactives en post-décharge temporelle (c'est-à-dire après extinction de la décharge) du glidarc. Nous avons considéré dans un premier temps la dégradation en milieu acide du méthylorange, un colorant azoïque. Après exposition de la cible pendant des durées brèves à la décharge plasma, la dégradation en post-décharge temporelle s’est effectuée suivant un processus global de 1er ordre avec conversion du colorant en N,N –diméthyl-4- Nitroaniline comme produit majoritaire. D’autre part, la post-décharge a été exploitée aussi pour inactiver les micro-organismes. Quatre micro-organismes dans les états planctonique et adhérent ont été considérés : Staphylococcus epidermidis et Leuconostoc mesenteroïdes comme bactéries à Gram positif, Hafnia alvei comme bactérie à Gram négatif et Saccharomyces cerevisiae comme modèle de levure. La post-décharge a été utilisée suivant deux voies : les cellules microbiennes étaient préalablement exposées la décharge pendant des durées brèves puis analysées en post-décharge ou alors elles étaient mises en contact avec une solution d’ « eau activée par plasma ». Dans tous les cas, on a obtenu des réductions significatives de la population microbienne suivant des cinétiques de 1er ordre. De tels résultas combinés avec la mise en évidence de la destruction par HNO2 et H2O2 suggèrent que les acides nitreux et peroxonitreux sont les principales espèces oxydantes impliquées dans le phénomène de post-décharge. Opérant en milieu acide, le rôle du cation nitrosonium NO+ a été également mis en évidenceThe gliding electrical discharge "Glidarc" in the humid air is a source of non-thermal plasma at atmospheric pressure efficient for pollution abatement. We present in this thesis the benefit use of reactive properties in temporal post-discharge (i. E. After switch off the discharge) of glidarc. In the first step, we considered the degradation of acidic methyl orange, an azoic dye. After target exposure for short periods to the discharge plasma, a strong temporal post-discharge degradation of the dye giving N,N-dimethyl-4-Nitroaniline, as the major yellow intermediate product with a relevant overall first-order kinetics, was observed. On the other hand, post-discharge has also been used to inactivate micro-organisms. Four micro-organisms in planktonic and adherent forms were considered: Staphylococcus epidermidis and Leuconostoc mesenteroïdes as Gram-positive bacteria, Hafnia alvei as a gram-negative bacterium and Saccharomyces cerevisiae as a yeast model. The post-discharge was used in two ways: the microbial cells were previously exposed to discharge for short periods or they were inactivated by a solution of "plasma activated water”. In all cases, significant reductions of the microbial populations were achieved with 1st order kinetic. Such results combined with the identification of the destruction by HNO2 and H2O2 suggest that nitrous and peroxonitrous acids are the main oxidizing species involved in the temporal post-discharge phenomenon. As the operation takes place under acidic medium, the role of nitrosonium NO+ was also highlighted
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Zhang, Wencong. "Recherche numérique et expérimentale sur les propriétés de décharge et les caractéristiques de propagation électromagnétique dans les torches à plasma micro-ondes." Thesis, Toulouse, INPT, 2019. http://www.theses.fr/2019INPT0050.
Full textAbstract:
Ce travail vise à mieux comprendre les décharges dans les torches à plasma micro-ondes, en étudiant les caractéristiques de propagation des ondes électromagnétiques et les propriétés diélectriques de plasma dans les torches à plasma micro-ondes à base d’un guide d'onde rectangulaire dans différentes conditions de fonctionnement. En premier lieu, le mode de propagation des ondes électromagnétiques dans le tube à décharge plasma, leurs conditions d'existence ont été étudiés théoriquement étudiés et validés numériquement par un outil de modélisation électromagnétique rigoureux, avec l'hypothèse de propriétés de plasma constantes lorsque de la production de décharge plasma. Ensuite, sur la base de l’hypothèse selon laquelle la torche à plasma micro-ondes deviendra un convertisseur de mode guide d'onde-ligne quasicoaxiale lorsque la décharge se produit, des expériences sont menées pour étudier les effets du tube de verre sur l'efficacité du conversion en fonction de la puissance micro-onde, de pressions et de débits d'entrée de gaz afin d'explorer la possibilité d'améliorer l'efficacité du couplage par micro-ondes plasma en faisant une étude paramétrique complète. Troisièmement, un modèle de fluide bidimensionnel est proposé pour simuler les décharges d'argon dans la torche à plasma à micro-ondes sous pression atmosphérique, en utilisant l'approximation de la diffusion ambipolaire et la distribution axisymétrique du champ micro-ondes dans le tube à décharge. Avec ce modèle simplifié, le mécanisme du changement de longueur de la colonne de plasma sous différentes puissances hyperfréquences et débits entrants de gaz, ainsi que le mécanisme du problème de surchauffe du tube de verre ont été étudiés numériquement. Enfin, un modèle tridimensionnel est également proposé pour étudier les décharges dans les torches à plasma micro-ondes. Les décharges d'argon sous pression atmosphérique dans deux types de torches à plasma microondes avec différents tubes en verre ont été modélisées et comparées à la simulation bidimensionnelle. Il est montré que le tube à décharge avec enveloppe métallique dans les torches à plasma micro-ondes peut devenir un guide d’ondes de type quasi-coaxial lorsque les propriétés de décharge répondent à certaines exigences. Avec cette transition de structure de guide d’ondes, le tube à décharge cylindrique permet à l’onde hyperfréquence de pénétrer dans le tube à décharge et de se propager le long de la colonne de plasma vers les deux extrémités du tube en verre sans être limité par une fréquence de coupure. Ces conclusions peuvent aider à mieux comprendre les propriétés de décharge et les caractéristiques de propagation des microondes dans les torches à plasma micro-ondes et à contribuer à l'optimisation des torches à microondes actuelles ou à la conception de nouveaux types de torches à plasmaThis work aims to better understand the discharges in the microwave plasma torches, by investigating the microwave propagation characteristics and the discharge properties in the microwave plasma torches based on rectangular waveguide under different operational conditions.First, the electromagnetic mode of the microwave in the discharge tube and their existence conditions have been theoretically studied and numerically validated by the full-wave analysis, with the assumption of constant plasma properties, when the discharge occurs. Secondly, based on our assumption that the microwave plasma torch will become a waveguide-coaxial mode convertor when the discharge occurs, experiments are carried out to investigate the effects of the glass tube on the efficiency of power coupling from the input microwave to the discharge in a microwave plasma torch under different input powers, pressures and gas inflow rates in order to explore the possibility to improve the microwave coupling efficiency. Thirdly, a twodimensional fluid model is proposed to simulate the argon discharges in the microwave plasma torch under atmospheric pressure, by making use of approximation of the ambipolar diffusion and axisymmetric distribution of microwave field in the discharge tube. With this simplified model, the mechanism of the plasma column length change under different microwave powers and gas inflow rates, as well as the mechanism of the glass tube overheating problem have been numerically investigated. Finally, a three-dimensional model is further proposed to investigate the discharges in the microwave plasma torches. The argon discharges under atmospheric pressure in two types of microwave plasma torches with different glass tubes has been modelled and compared to the two-dimensional simulation. It is shown that the discharge tube with metallic enclosure in the microwave plasma torches is able to become a two-conductor-like coaxial waveguide, when the discharge properties meet some requirements. With this waveguide structure transition, the cylindrical discharge tube allows the input microwave to enter the discharge tube and propagate along the plasma column towards both ends of the glass tube without the limitation of cut-off frequency. These conclusions may help to better understand the discharge properties and microwave propagation characteristics in the microwave plasma torches and contribute to the optimization of current microwave plasma torches or the design of new types of microwave plasma torches
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Lestrade, Laurent. "Etude de la fusion superficielle au four solaire de barrières thermiques ZrO2-Y2O3 projetées par plasma." Perpignan, 1996. http://www.theses.fr/1996PERP0241.
Full textAbstract:
Les barrieres thermiques sont principalement utilisees dans les moteurs thermiques (turboreacteurs) afin de proteger les pieces metalliques qu'elles recouvrent. Elles permettent, compte tenu de leur faible conductivite thermique, d'augmenter la temperature de fonctionnement et donc le rendement energetique de tels moteurs. Cependant la permeabilite des ceramiques deposees aux gaz de combustion conduit a une degradation de l'interface ceramique/metal, puis a un decollement de la couche projetee, et finalement a la destruction de la barriere thermique. Une densification superficielle de ce type de depot poreux et microfissure est une bonne solution pour ameliorer la longevite des barrieres thermiques. L'emploi d'un concentrateur solaire de 2kw permet, par rapport aux lasers de forte puissance, de mieux apprehender les phenomenes se produisant lors de traitements de ce type et d'autre part, en diminuant les contraintes thermomecaniques au sein du materiau, de reduire une fissuration nefaste a la duree de vie de la barriere thermique. Cette etude a ete realisee sur des barrieres thermiques a base de zircone partiellement stabilisee a l'yttrine et grace a un montage experimental developpe specifiquement. Une modelisation thermique du procede associee a des mesures specifiques des proprietes thermoradiatives des echantillons, a permis, avec une bonne reproductibilite, l'obtention de resultats comparables a ceux obtenus avec des lasers. Une modelisation numerique du comportement thermomecanique des barrieres thermiques au cours d'un traitement superficiel prevoit une diminution de la fissuration de la ceramique par reduction des gradients thermiques. Experimentalement, le chauffage par le substrat des echantillons pendant les traitements confirme cette prevision
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Fernandez, Vincent. "Etude de l'influence du bore et de l'oxygène sur les propriétés de thermodésorption du carbone après exposition à un plasma de deutérium." Aix-Marseille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992AIX11039.
Full textAbstract:
Cette these decrit les experiences menees sur le dispositif spisa (surface plasma interaction simulation apparatus) en collaboration avec l'equipe des interactions plasma paroi de tore supra. Ces experiences ont ete realisees en analysant par thermodesorption des echantillons prealablement exposes a un plasma de deuterium simulant le plasma au contact des parois internes des tokamaks. Les procedures assez complexes permettant de traiter les resultats de thermodesorption constituent une partie de la these. Une seconde partie expose les resultats d'experiences de remise a l'air sur le comportement d'echantillons prealablement exposes a un plasma. Le but de cette etude etant de valider (ou non) les resultats des analyses des echantillons des tokamaks qui sont generalement pratiques ex-situ. La troisieme partie a pour sujet l'influence du bore sur les proprietes de recyclage du carbone lorsqu'il est expose a un plasma de deuterium tiede (te=15 ev) et dense (ne=5. 10#1#8 m#-#3). La these montrera comment ces etudes a vocation utilitaire ont conduit, en sus des resultats pratiques obtenus, a la mise en evidence de proprietes fondamentales des mecanismes complexes qui regissent l'interaction entre un plasma et une surface. C'est ainsi que les radicaux oh provenant de la decomposition de l'eau jouent tres probablement un role important dans la desorption des hydrocarbures ou que des precurseurs a la desorption du methane et de l'ethylene ont ete mis en evidence et identifies