Letteratura scientifica selezionata sul tema "Modification électrique"

La robustesse du système électrique, de la production à la distribution, a été mise à l’épreuve par la brusque modification des modes de vie, plus sédentaires que jamais, lors du confinement. La demande mais aussi l’offre d’électricité ont été affectées par cette séquence inédite, ce qui a constitué un véritable défi pour la gestion du réseau à l’échelle nationale et européenne.

L’augmentation régulière des concentrations de gaz à effet de serre dans l’atmosphère sous l’effet des activités anthropiques conduit aujourd’hui à des modifications majeures du climat terrestre comme vient de le rappeler le rapport du GIEC. La France s’est engagée dans une stratégie ambitieuse de réduction de ses émissions afin d’atteindre la neutralité carbone en 2050. Cette stratégie repose notamment sur une modification profonde de nos consommations d’énergie en accélérant l’électrification des usages, en améliorant l’efficacité énergétique et en maintenant un mix électrique décarboné. Ces changements requièrent le déploiement de nouvelles technologies bas carbone reposant sur le nucléaire et les énergies renouvelables et sur le numérique (IA, réseau intelligent, etc.), mobilisant des quantités importantes de matières premières, métaux de base et de métaux rares.

L’élevage des animaux de rente implique une utilisation croissante d’équipements électriques et électroniques ainsi que le recours à du matériel et à des structures métalliques qui sont autant de facteurs favorisant l’apparition des courants électriques parasites. Les tensions à l’origine de ces courants, généralement inférieures à 10 volts, sont dues principalement à un défaut de mise à la terre et à une mauvaise équipotentialité des masses métalliques. Les animaux, en raison d’une faible résistance électrique, sont sensibles à ces faibles tensions électriques. Le contact direct du nez (mufle, groin) et des pattes avec le milieu humide diminue leur résistance au courant électrique alors que, chez l’homme, le port d’équipements de protection comme les bottes en caoutchouc augmente cette résistance. En élevage, les tensions électriques parasites sont parfois mises en cause lorsque des modifications comportementales, une dégradation de l’état sanitaire ou des baisses de production sont observées chez les animaux. Cependant, les expérimentations menées en milieu contrôlé montrent rarement un effet direct des tensions électriques parasites sur les paramètres zootechniques bien que des modifications comportementales et physiologiques, probablement liées à la présence d’un stress, soient parfois mises en évidence. La grande variabilité de réponse des animaux et le caractère imprévisible des tensions électriques parasites expliquent les difficultés à les diagnostiquer et à caractériser leurs effets sur les animaux en élevage.

La digestion des boues de station d’épuration suscite de plus en plus d’intérêt auprès des collectivités. Ce procédé biologique permet en effet de réduire de façon importante le volume des boues produites, de les stabiliser et de générer du biogaz. Ce biogaz peut être valorisé sous forme d’énergie thermique et/ou électrique, être utilisé comme biocarburant, ou être injecté dans le réseau de gaz de ville depuis juin 2014, avec la modification de l’arrêté du 23 novembre 2011. Motivée par cette évolution réglementaire, cette étude a permis de réaliser un état des lieux des pratiques actuelles en France concernant la digestion des boues d’épuration. Les résultats présentés ont été obtenus à la suite d’une enquête réalisée auprès des exploitants de stations d’épuration équipées d’une filière de digestion. 96 installations de ce type ont pu être répertoriées en France métropolitaine. Les réponses au questionnaire technique envoyé ont permis d’identifier les pratiques majoritaires ainsi que les problèmes rencontrés en exploitation. Les digesteurs sont alimentés principalement avec un mélange de boues primaires et de boues secondaires, et sont conçus pour fonctionner en chauffant les boues à 37 °C ou 55 °C grâce au biogaz produit. Bien que les exploitants ajoutent parfois des graisses au mélange, la codigestion reste peu utilisée du fait des contraintes réglementaires. Les performances obtenues en matière de réduction du volume des boues et de production de biogaz ont pu être déterminées et reliées à la nature des boues introduites. Malgré quelques difficultés liées au bouchage de canalisations par des filasses, à la gestion des retours en tête chargés en azote ou au respect des normes de qualité du biogaz et des boues déshydratées, les exploitants se disent globalement satisfaits et un nombre croissant de projets de digestion a pu être mis en évidence. Le biogaz produit est désormais majoritairement valorisé afin de produire de l’énergie en plus de chauffer le digesteur et, à fin 2018, huit stations ont déjà opté pour l’injection de biométhane épuré dans les réseaux de distribution de gaz.

This paper discusses the consequences on the marine environment, more specifically on the fresh water balance, of the hydroelectric development of several tributaries of Hudson Bay, including James Bay and Foxe Basin. The fresh water balance is determined by identifying, at different scales, the modifications caused by each complex. The main inputs are the freezing and thawing of the ice cover, runoff water, and mass exchange at the air–water interface. Three spatial scales were used to obtain the resolution required to document the cumulative effects of fresh water balance modifications on the water surface layer: the Hudson Bay, the Hudson Strait, and the Labrador Sea. Finally, the addition of the proposed Grande-Baleine hydroelectric complex is examined from the available information and forecasts. Key words: hydroelectric development, impact, marine environment, fresh water balance, ice cover, runoff water, mass exchange.[Journal translation]

Cette etude concerne l'amelioration du transfert thermique entre un fluide et une paroi tubulaire par la mise en mouvement periodique du fluide et/ou la mise en uvre d'une surface tubulaire ondulee. Deux modes de chauffage ont fait l'objet d'une etude: condensation externe d'une vapeur d'eau et application d'une tension electrique directement aux extremites du tube. Les influences de la frequence et de l'amplitude de l'ecoulement sur l'amelioration du transfert thermique par rapport a l'ecoulement permanent ont ete observees et des correlations ont ete etablies. Les influences des parametres geometriques de la surface ondulee sur la qualite du transfert thermique ont ete mises en evidence et des correlations representatives ont ete etablies

Ce memoire porte sur l'etude de systemes autocontraints gaas-(ga,in)as. Il apporte aussi une approche globale de l'interaction coulombienne entre particules chargees (exciton) dans des systemes dits de type ii. Differentes approches correspondant a des modeles mathematiques sont proposees pour la resolution du probleme excitonique. Nous montrons que la notion de type i ou ii d'une transition est difficile a cerner en general et requiert pour etre bien traitee l'usage de theories sophistiquees. L'effet d'un champ electrique sur les proprietes optiques de structures simple et double puits quantiques est etudie theoriquement et le probleme du temps de piegeage des particules dans ces structures polarisees est aborde. Nous suggerons comment ajuster en theorie les proprietes optiques d'une structure en jouant sur la largeur de ses couches et la direction de croissance. Finalement, nous avons compare les resultats theoriques avec l'experience et trouve un accord satisfaisant entre eux en utilisant les techniques de spectroscopie optique classique

Pour répondre à l’augmentation de la consommation d’énergie, une solution est envisagée : augmenter la tension électrique dans les lignes. L’augmentation de la tension électrique induit entre autres une augmentation du champ électrique et une augmentation du critère de distance minimale au sol (distance entre les câbles et le sol), impliquant un rehaussement des conducteurs. Le pylône dimensionné pour une certaine tension électrique initiale verra sa taille augmentée pour satisfaire les nouvelles conditions d’exploitation. Une option envisageable, pour conserver les dimensions géométriques, est de modifier les isolateurs en suspension et de les remplacer par de nouveaux isolateurs en polymères renforcés de fibres de verre (PRF) afin d’observer la possibilité d’un rehaussement des conducteurs dans l’optique d’une future augmentation de puissance. Ces PRF représentent de par leur poids léger, leur faible conductivité et leur résistance élevée, un véritable atout. Le projet consiste à utiliser les études concernant le comportement des matériaux composites et à vérifier la pertinence de l’utilisation de ces matériaux pour des isolateurs. Par la suite, seront étudiés les comportements de divers types d’isolateurs, par une approche statique. Les nouvelles charges induites dans le pylône et les fondations seront comparées, et une attention particulière sera apportée aux modifications nécessaires du pylône. L’étude montre que certaines nouvelles configurations d’isolateurs permettent de rehausser le niveau des conducteurs d’une ligne existante, tout en permettant de bien équilibrer les charges longitudinales causées par des chargements dissymétriques et en permettant de limiter l’augmentation des efforts transmis à l’ensemble de la structure et aux fondations.

Malgré la croissance du marché des batteries lithium-ion, les batteries plomb-acide offrent toujours des avantages que les nouvelles ne sont pas en mesure d'assimiler, notamment en termes de coût, de procédés de fabrication et des besoins réels du marché. Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est de valoriser les propriétés des séparateurs PE de batteries plomb-acide qui dominent 90% du marché des séparateurs de batteries plomb-acide. Ces membranes poreuses sont principalement constituées de silice précipitée, un squelette de polyéthylène haute masse molaire (UHMWPE) et elles sont élaborées par un procédé de séparation de phase induite thermiquement (TIPS) avec de l'huile naphténique qui est ensuite extraite. La porosité résultante est ensuite infiltrée avec l'électrolyte de la batterie. Cependant, en raison de la mouillabilité limitée des pores de la membrane par l'électrolyte polaire, seule une fraction de la porosité disponible est efficace. Cette thèse se concentre sur l'amélioration d'une telle porosité mouillable par l'électrolyte afin de réduire la résistivité électrique du séparateur. La mouillabilité des pores n'est pas seulement liée à la présence de silice mais également à la nature de sa surface. Paradoxalement, la silice hydrophobe favorise la qualité du mélange et la dispersion des agrégats; tandis que la silice hydrophile favorise la mouillabilité de la porosité par l'électrolyte. Pour remplir ces critères et obtenir un matériau le plus homogène possible avec une porosité maximale accessible, une modification réversible de la surface de la silice a été réalisée par imprégnation physique de tensioactifs ou par modification chimique avant le procédé d’élaboration de la membrane. Dans un premier temps, des mesures rhéologiques des suspensions de silice dans l’huile, les isothermes de sorption, l’angle de contact et d'autres techniques ont été utilisées pour évaluer le changement des propriétés de surface de la nouvelle silice. Ensuite, les silices préparées ont été dispersées dans les membranes et la porosité, l’état de dispersion, la structure, les propriétés électriques et mécaniques ont été étudiées
Notwithstanding the growth of the market of the new lithium-ion batteries, lead-acid batteries still offer advantages that the new ones are not able to equate especially in terms of cost, manufacturing base and the actual market need. In this context, the aim of this work is to enhance the properties of lead-acid batteries PE- separators that predominate 90% of the market of lead-acid batteries separators. These porous membranes consist mainly of precipitated silica, a backbone of ultra-high molecular weight Polyethylene (UHMWPE) and they are processed using a thermally induced phase separation process (TIPS) with naphthenic oil that is subsequently extracted. The resulting porosity is thereafter infiltrated with the electrolyte of the battery. Yet, due to the limited wettability of the pores of the membrane by the polar electrolyte, only a fraction of the available porosity is efficient. This thesis focuses on the enhancement of such wettable porosity by the electrolyte in order to reduce the electrical resistivity of the separator. The wettability of the pores is not only related to the presence of silica but also to the nature of silica surface. Paradoxically, hydrophobic silica favors the blend and the dispersion of aggregates; while hydrophilic silica promotes the wettability of the porosity by the electrolyte. To fulfill these criteria and obtain a material as homogeneous as possible with maximum accessible porosity, a reversible modification of the surface of silica was realized by physical impregnation of surfactants or by chemical modification before the blending and the dispersion in the membrane. Therefore, rheological characterization of the suspensions, contact angle and sorption isotherms and other techniques were used to evaluate the change in the surface properties of the new silica. Then, these tuned silica were dispersed in membranes and the prorosity, the structure, the electrical and mechanical properties were investigated

Les propriétés des couches minces polycristallines de sélénium hexagonal pures ou dopées par un halogène (iode ou chlore) déposées par évaporation thermique classique ont été étudiées en fonction de la température du substrat lors du dépôt, de la nature du substrat et du dopage des couches. Les effets des recuits sur les propriétés structurales et optiques de couches minces de sélénium pur ou dopé à l'iode sont étudiés par diffraction de rayons x, microscopie à balayage, spectroscopie de photoélectrons (xps), spectroscopie Raman et transmission optique. Parallèlement l'évolution de l'épaisseur et du poids des couches en fonction de la température et de la durée du recuit est contrôlée. Dans le cas des couches dopées à l'iode, les modifications des propriétés optiques sont dues à une coalescence des microcristallites, facilitée par la sublimation de l'iode présent dans les couches. La température de seuil nécessaire pour modifier la morphologie des couches de sélénium, avec formation de trous, est abaissée par la présence d'iode dans les couches. La résistance électrique est contrôlée par conduction par sauts aux basses températures (80-190k) et par diffusion au niveau des joints de grains aux températures supérieures. Il est montré que le phénomène de saut, le plus probable, est celui contrôle par l'interaction électrostatique entre les électrons localisés dans la bande interdite. Les analyses xps en fonction du temps de décapage des interfaces, couche mince de sélénium/couche mince de métal (nickel, aluminium, tellure) ont montré qu'il n'y a aucune formation de composés métal-sélénium, la surface du métal étant passivée par la formation d'oxyde. Les caractéristiques i-v de structures ni/se/cr et bi/se/cr peuvent être bien décrites par la théorie classique de transport dans les jonctions Schottky: j exp (qv/nkt) avec n=1,1 et 1,5 respectivement. La détermination de la hauteur de barri

Les bits quantiques de spin (qubits) établis dans des boîtes quantiques au sein de semiconducteurs du groupe IV constituent une plateforme prometteuse en vue de futurs processeurs quantiques à grande échelle, du fait de leur faible encombrement et de leur processus de fabrication compatibles avec l'industrie des semiconducteurs traditionnelle. En particulier, les particules de trous ont gagné en attention ces dernières années en vue de leur potentiel en tant que qubit de spin car elles permettent une manipulation rapide de l'orientation du spin, entièrement induites par des champs électriques grâce à leur couplage spin-orbite intrinsèquement important. Ce dernier est toutefois à double tranchant car il expose aussi le spin de trou à des fluctuations électriques indésirables provenant du milieu environnant, ce qui en somme, dégrade le temps de cohérence du qubit. Au cours des dernières années, de nombreux efforts ont été déployés pour réduire l'influence du bruit électrique provenant de l'environnement sur les qubits de spins, révélant ainsi l'existence de points préférentiels, appelés "sweetspots", où le temps de cohérence est grandement étendu dépendamment de l'orientation du champ magnétique.Dans ce manuscrit, l'accent est mis sur la caractérisation des contributions de bruit électrique ayant un impact sur un qubit de spin à trou unique en fonction de l'orientation du champ magnétique dans un échantillon de silicium naturel dopé P ayant une structure MOS. La particule de trou est confinée spatialement dans une boîte quantique définie électrostatiquement à l'intérieur du dispositif. L'orientation de son spin est lue par réflectométrie radio-fréquence basée sur une méthode de discrimination en énergie des états de spin. Nous démontrons expérimentalement que les "sweetspots" précédemment mentionnés appartiennent en fait à des lignes continues, dites "sweetlines" autour de la sphère angulaire du champ magnétique, en accord avec les prédictions théoriques. Nous montrons également qu'en plus d'un temps de cohérence étendu, le fonctionnement des sweetlines est compatible avec une manipulation efficace avec des fréquences de Rabi, f_R, dépassant confortablement 10 MHz, et un facteur de qualité défini comme Q = 2 f_R T_2^R s'élevant jusqu'à environ 690, rivalisant avec les estimations rapportées pour les électrons. En outre, cette étude met en évidence un contrôle accru de la position angulaire des sweetlines en fonction de la tension de grille. Ceci constitue un aspect particulièrement important dans le contexte d'une future implémentation à plus grande échelle. Enfin, l'étude expérimentale de ces points de fonctionnement optimaux est reproduite pour un système à deux qubits soulignant l'importance des sweetlines pour les systèmes de qubits de spin
Spin quantum bits (qubits) established in group-IV semiconductor quantum dots structures (QD) embody a promising platform for large-scale quantum processors leveraging on small footprint and compatible fabrication processes with mainstream semiconductor industry. In particular, hole particles recently gained attention as spin qubit platform as they enable fast and all-electrical manipulation due to their intrinsically large spin-orbit coupling. The latter coupling however stands as a two-edged sword as it also exposes the hole spin to undesired interactions with the surrounding environment, which in turn degrade the qubit coherence time. Over the past years, many efforts have been conducted to mitigate electrical noise influence stemming from the environment thus revealing the existence of preferential points of enhanced coherence time, named ``sweetspots'', depending on magnetic field orientation.In this manuscript, the emphasis is laid on the characterization of electrical noise contributions impacting a single hole spin qubit with respect to magnetic field orientation on a P-doped natural silicon-MOS architecture. The hole particle is spatially confined in a QD defined electrostatically within the device. Spin orientation is readout by radio-frequency reflectometry based on energy-selective readout method. We experimentally demonstrate that the reported ``sweetspots'' belong in fact to continuous ``sweetlines'' wrapped around the sphere of magnetic-field polar-angle components, in agreement with theoretical predictions. We also show that, in addition to extended coherence time, sweetline operation is compatible with efficient electric-dipole spin resonance with Rabi frequencies, f_R, comfortably exceeding 10 MHz, and a qubit quality factor Q = 2 f_R T_2^R as high as 690, competing with reported values for electrons. Our study evidences ample gate-voltage control of the sweetlines position in magnetic field, an aspect particularly relevant in the purview of scalability. Finally, the experimental investigation of such optimal operation points is extended to a two qubit system as a proof of concept underscoring the importance of sweetlines tuning for spin qubit systems

En l’espace d’une dizaine d’années, les jets de plasma froid à pression atmosphérique ont su s’imposer comme un outil pertinent pour les applications biomédicales. La simplicité de conception et d’utilisation de ces dispositifs, combinée à leurs facultés de produire des espèces réactives (NO, OH, O …), ont significativement contribué au développement rapide du domaine. Beaucoup d’efforts ont été entrepris dans le développement de diagnostics quantitatifs, pour mesurer la production des espèces réactives dans la plume plasma d’un jet donné. Toutefois, la diversité des géométries de décharge, des sources d’alimentations électriques ou des conditions d’utilisation, rendent les comparaisons d’un jet à l’autre, difficiles. Cette thèse a porté sur l’étude du jet de plasma froid à pression atmosphérique développé au GREMI, le Plasma Gun (hélium, impulsion de tension microseconde). Nous avons étudié les mécanismes de décharge susceptibles de considérablement affecter la production d’espèces réactives, dans des conditions approchantes d’applications biomédicales. La thèse s’articule en trois chapitres principaux : l’étude de la modification de l’écoulement de l’hélium par plasma (par strioscopie) ; l’étude de la propagation du plasma dans le capillaire diélectrique (étude expérimentale et numérique de la dynamique de propagation rapide du plasma et de l’évolution du champ électrique en mélange hélium-azote) ; l’étude de l’interaction du plasma avec une cible conductrice (mesures dans le capillaire et dans la plume de l’évolution spatiale et temporelle de la concentration des métastables de l’hélium, corrélées à des mesures du champ électrique). Ce dernier point est en particulier représentatif de tout jet plasma en condition traitement biomédical in vivo et tend à faire une distinction fondamentale avec les mécanismes de décharge du jet plasma dit « libre », sans obstacle entravant la plume plasma
Over the past ten years, the cold atmospheric pressure plasma jets (CAPPJ) became useful devices for biomedical applications. Their relatively simple design and use, combine with their ability to produce reactive species (NO, OH, O, …), led to a rapid research growth in this field. A lot of studies have been devoted to quantitative diagnostics development for the reactive species production measurements in the plasma plume. However, it is difficult to compare one jet with another because of the huge variety of discharge geometries, electric power supplies or operating conditions. This thesis deals with the study of the CAPPJ developed in GREMI, the Plasma Gun (helium feeded, microsecond voltage pulse). We have studied discharge mechanisms which strongly impact the reactive species production in near target biomedical application conditions. This study is divided in three parts : the study of helium flow modifications induced by the plasma (strioscopy visualization); the study of plasma propagation inside dielectric capillary (experimental and numerical study of fast plasma propagation dynamic and electric field evolution for helium-nitrogen mixtures); the study of conductive target-plasma interaction (space and time resolved measurements inside the capillary and the plasma plume of helium metastable production, correlated with electric field evolution). The conductive target contact concerns any in vivo biomedical treatments. CAPPJ in front of such a conductive target leads to fundamentally different discharge mechanisms compare to the free jet case

Les voies de signalisation exercent à l’échelle moléculaire un contrôle spatiotemporel précis sur de nombreux processus cellulaires. Par exemple, à l’échelle d’un organisme en développement, ces réseaux complexes d’interaction opèrent entre différents groupes cellulaires et établissent une régulation fine, dynamique et intégrée de multiples processus tels la spécification, la différentiation, la prolifération et la migration cellulaire. Comprendre ces phénomènes requiert d’étudier la fonction précise de ces molécules et de ces réseaux de signalisation. Il est donc nécessaire de concevoir des outils adaptés contrôlant localement l’activité de molécules de signalisation pour étudier leur implication dans la régulation de processus cellulaires fondamentaux. Afin de développer des outils innovants pour l’étude de systèmes biologiques, nous proposons d’implémenter la technique de la relaxation chimique au sein de microsystèmes. Cette approche repose sur la conception de micro-dispositifs dédiés qui génèrent une modulation spatio-temporelle précise de la concentration de molécules de signalisation. Une telle perturbation génère une réponse spécifique du système biologique qui livre des informations décisives quant à la dynamique des réactions et quant à l’organisation des réseaux moléculaires à l’œuvre. Cette stratégie d’ingénierie pour l’étude de systèmes biologiques est générique et intrinsèquement multidisciplinaire. Au cours de ce travail, elle a été mise en œuvre pour deux projets collaboratifs, d’une part BioModulator à l’échelle cellulaire, et d’autre part Electromice à l’échelle d’un organisme complet. Nous avons mis nos compétences de physiciens spécialistes de micro/nanofabrication au service de l’équipe du Dr. Zoher Gueroui de l’Ecole Normale Supérieure ainsi que de l’équipe du Dr. Aitana Perea-Gomez de l’Institut Jacques Monod, ces deux équipes étudiant respectivement les processus impliqués dans l’auto-assemblage des microtubules et le développement de l’embryon précoce de souris. Plus précisément, le projet BioModulator repose sur la génération de gradients localisés de protéines présumées régulatrices du fuseau mitotique alors que le projet Electromice propose l’électroporation localisée d’acides nucléiques au sein d’embryons de souris pour modifier spatio-temporellement l’expression des gènes qui régissent le devenir des cellules visées et ainsi étudier les interactions contrôlant la croissance, la migration et la spécification de différents types cellulaires. Au cours de cette thèse, nous avons donc développé des méthodologies expérimentales ainsi que des protocoles adaptés à l’utilisation d’une instrumentation miniaturisée dédiée à l’étude de systèmes biologiques multi-échelles. Enfin, nous avons pu démontrer l’efficacité ainsi que la validité d’approches collaboratives et multidisciplinaires. En effet, elles permettent à la fois l’émergence de stratégies innovantes et ambitieuses et aussi de répondre à d’importantes questions en sciences de la vie et ce, pour le plus grand profit de toutes les communautés scientifiques participant à ce type de projet
Cell-fate decisions and cellular functions are dictated by the spatiotemporal dynamics of molecular signaling networks. Moreover, at the scale of an entire organism, especially during its development, complex interactions between cell groups enable the fine, dynamic, and integrated regulation of tissue specification. Understanding these phenomena necessitates new dedicated tools. In this doctoral research, we propose to implement relaxation techniques in microfluidic systems. Our goal is to be able to precisely modulate in space and time the concentration of signaling molecules and to deduce, from the response of the biological system, information on the dynamics of the scrutinized reaction networks. More exactly, microsystems are used to perturbate living systems and associated models accounting for the recorded response are validated thanks to computer simulations. We have implemented this strategy both at the cellular level and at the organism scale during two collaborative projects. On one hand, we focused on the control by magnetic fields of microtubules regulators conjugated to magnetic particles, in order to decipher the basic molecular mechanisms responsible for the assembly and regulation of the mitotic spindle. On the other hand, we proposed a device for localized electroporation of DNA constructs into mouse embryos, in order to be able to study the dynamic cellular interactions that control the growth, migration and specification of the visceral endoderm between 5 and 7 days of development. A distinctive feature of this work lies in the proposed interdisciplinary approach. Combining several states of the art techniques from Chemistry, Physics, and Biophysics, our ambition has been to demonstrate that micro/nanotechnologies can open new perspectives in Biology

Ce travail concerne la modification chimique d'une série de noirs de carbone par halogénation (bromation, chloration et fluoration), par oxydation et par greffage de chaînes alkyle. Certaines techniques d'analyse utilisées sont classiques (micro-analyse, analyse thermogravimétrique, spectroscopie infra-rouge, chromatographie inverse en phase gazeuse), d'autres font appel à des moyens plus récents (microscopie à effet tunnel) ou plus spécifiques (mesure des surfaces activées) et enfin à des applications inusuelles de certaines méthodes (RMN du solide). L'ensemble de ces techniques nous a permis d'estimer quantitativement l'importance des modifications et de caractériser les produits obtenus. Les noirs modifiés ont ensuite été dispersés dans une huile afin d'évaluer l'influence des transformations chimiques de surface sur les grandeurs diélectriques. Nous avons pu mettre en évidence que la permittivité demeurait insensible aux modifications et était en bon accord avec le modèle de Bruggeman. En revanche, les pertes diélectriques subissent de légères fluctuations. Toutefois, dans le but de réaliser des mélanges industriellement viables, il nous a paru plus important d'optimiser la qualité de la dispersion au sein d'un polymère judicieusement choisi

Aujourd’hui, il semble que la méthode la plus prometteuse pour intensifier la combustion repose sur l’excitation hors-équilibre du mélange gazeux, qui permet ainsi de modifier la cinétique chimique. Pour obtenir une excitation efficace des degrés de liberté électronique et vibrationnel des molécules, l’utilisation d’une alimentation pulsée associée à une énergie des électrons adéquate est proposée. Ce travail de thèse porte sur l’application de générateur d’impulsion électrique haute fréquence capable de délivrer des pulses de 20 kilovolts pendant 20 nanosecondes ayant des temps de montée de l’ordre de 5 nanosecondes en combustion. Cette étude s’articule autour de deux grands axes de recherche. Le premier est la génération, à pression atmosphérique et à pression réduite, d’espèces excitées (oxygène électroniquement excité O2(a1?g), O2(b1Sg+) et oxygène atomique excité) ainsi que leur caractérisation par spectroscopie d’émission. Le second axe de recherche concerne leur utilisation pour l’intensification de la combustion. La première partie expérimentale s’est focalisée sur la génération d’oxygène électroniquement excité par plasma décharge à barrière diélectrique et décharge croisée dans des mélanges O2/He et O2/Ar. La décharge croisée est une cellule à barrière diélectrique pulsée qui est croisée avec une composante continue (DC). Dans ce cas, l’étape d’ionisation est réalisée par la DBD pulsée alors que la composante continue supporte le courant électrique entre chaque pulse. Le gaz produit par cette installation est étudié de manière exhaustive par spectroscopie d’émission. Ce travail, indispensable pour caractériser l’installation et obtenir les conditions initiales nécessaires pour les calculs de flamme, repose sur différents spectromètres et caméras. La première des applications potentielles dans le domaine de la combustion concerne l’intensification de la combustion par activation de l’oxygène. La conception de prototypes de brûleurs hybrides, intégrant un réacteur plasma nous a permis de valider cette technique d’intensification de la combustion et de la comparer à une flamme classique sans plasma. Finalement, la modélisation des paramètres fondamentaux d’une flamme de prémélange et de diffusion est entreprise par le logiciel CHEMKIN. L’effet promoteur de l’oxygène excité sur une flamme d’hydrogène a pu être modélisé
Nowadays it seems that the most promising method for accelerating combustion is the non-equilibrium excitation of the gas mixture components, which allows one to affect the chemical reaction kinetics. To enable more efficient excitation of the electronic and vibrational degrees of freedom, one should use short-duration (nanosecond) pulses with a high reduced electric field. The present work focuses on the application of high frequency high voltage pulse discharges capable of delivering an electric pulse of 20 kV during 20 ns with controlled voltage rise time of 5 ns and at a frequency up to 25 kHz in combustion. This study articulates around two major research axis; that of the generation of excited species and particularly the feasibility to produce excited oxygen species in its singlet electronic states O2(a1?g) and O2(b1Sg+) by a non-thermal electric discharge, at reduced pressure until atmospheric pressure and its characterization by emission spectroscopy. The second research axis concerns their use for the intensification of combustion. The experimental part of the study concerns investigation of singlet oxygen production in the application of a dielectric barrier discharge in O2/He and O2/Ar binary mixtures. The second discharge is a special crossed discharge plasma-chemical reactor that has been developed. This crossed discharge consists of a hybrid discharge in which short high voltage pulses produce ionization while a comparatively low electric field supports the electric current between ionizing pulses. The gas produced by this installation is intensively studied by emission spectroscopy. This work, indispensable to characterize the installation and to obtain initial conditions necessary for flame calculations, relies on different spectrometers and intensified camera. The first potential in the combustion field is to significantly improve combustion efficiency and reduce pollutant emissions using oxidizer “activation”. Conception and development of hybrid plasma burner prototypes, integrating crossed discharge plasma reactor allows us to validate this application by comparing with a classical flame without plasma activation. Finally, modelling of premixed flame fundamental parameters is undergone with CHEMKIN software. The promoting effect of excited oxygen on hydrogen flame has been characterized