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Caracterisation Et Optimisation Dune Source Plasma Pour Le Traitement De Semences Dans Le Domaine Agroalimentaire
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Book Synopsis Caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de semences dans le domaine agroalimentaire by : Manon Soulier
Download or read book Caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de semences dans le domaine agroalimentaire written by Manon Soulier and published by . This book was released on 2020 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La conservation des produits et l'optimisation des rendements sont au centre des préoccupations de l'industrie agroalimentaire afin d'assurer la sécurité alimentaire d'une population mondiale en expansion. Les techniques agricoles actuelles sont majoritairement appliquées sur les semences, à l'origine de tous les aliments, et les premières cibles des contaminants. L'utilisation intensive d'intrants chimiques se révèle nuisible pour la sécurité sanitaire de l'agriculteur et pour la biodiversité. Depuis les années 2010, les plasmas sont étudiés comme alternatives potentielles à ces méthodes pour leurs propriétés biocides, leurs actions dans la germination de semences et pour la dégradation de molécules. Dans ce contexte, un procédé de plasma d'air à basse pression (1 pascal) est étudié et optimisé en vue d'une application au traitement de semences. Les graines sont disposées sur une grille connectée à la masse dans une enceinte sous vide de 80 litres. La source principale est un applicateur micro-ondes (MW) à structure coaxiale régie par le phénomène de résonance cyclotronique des électrons (RCE). L'étude des propriétés fondamentales (espèces excitées, densités et températures électroniques) de ces plasmas à différentes positions dans le réacteur a permis de définir deux régimes de fonctionnement dépendants de la puissance injectée. Une forte densité d'espèces est générée dans la zone de RCE puis diffusée dans l'enceinte. Cette distribution est volumique à basse puissance et dirigée vers les parois à partir de 100 W. Une source radiofréquence (RF) à couplage capacitif est ajoutée en complément. Une étude paramétrique est réalisée en faisant varier la puissance RF. Une puissance RF supérieure à la puissance MW entraîne une densité d'espèces réactives plus importante et plus uniforme en volume. Ces espèces sont susceptibles d'interagir avec les graines. L'efficacité de ce procédé dans les problématiques agricoles est établie à travers deux études distinctes réalisées sur des graines certifiées non traitées par des pesticides. - Les aliments sont susceptibles d'être contaminés par des moisissures causant une décomposition précoce des tissus organiques et la réduction, à termes, des réserves. La faculté de certaines moisissures à produire des mycotoxines, présente un risque sanitaire pour le consommateur (e.g. déoxynivalénol : DON, produit par Fusarium spp.). La flore native de grains de blé tendre panifiable (Triticum aestivum L.) est identifiée avant de quantifier l'efficacité fongicide du plasma sur celle-ci. La dégradation de la mycotoxine DON engendrée par la source MW est estimée sur un substrat de verre et sur les grains de blé. La conservation post-traitement du taux d'humidité et de la teneur en gluten dans la farine de blé, est vérifiée afin d'assurer son utilisation pour la panification.[...].
Book Synopsis Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement biologique dans le domaine agroalimentaire by : Abderrahmane Kais
Download or read book Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement biologique dans le domaine agroalimentaire written by Abderrahmane Kais and published by . This book was released on 2019 with total page 220 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les intoxications d'origine alimentaire englobent un large éventail de maladies et constituent un problème de santé publique croissant dans le monde entier. Actuellement, les méthodes de décontamination basées sur la haute température, les radiations ou les agents chimiques sont utilisées pour limiter le nombre de foyers de maladies d'origine alimentaire. Cependant, il a été démontré que ces méthodes peuvent altérer les propriétés organoleptiques de l'aliment, causer une pollution de l'environnement ou induire des risques sanitaires. Récemment, des recherches ont démontré la capacité du plasma froid à inactiver les microorganismes. Dans ce travail de thèse, une source plasma micro-onde à structure coaxiale fonctionnant à basse pression est étudiée puis utilisée pour de la décontamination biologique. Dans un premier temps, une étude paramétrique de la source a été menée dans trois gaz : l'argon, l'ArO2 et l'air synthétique. Les variations des grandeurs caractéristiques du plasma, telles que la température électronique, la densité électronique et la fonction de distribution en énergie des électrons ont été évaluées dans différentes conditions opératoires. Les modes de chauffage électronique correspondant à un plasma sous-dense et à un plasma sur-dense ont été observés et commentés. Les profils radiaux de la densité électronique ont montré les modes de diffusion électronique de nos plasmas. Au voisinage de l'axe azimutal de la source, le mode de diffusion ambipolaire s'est révélé être le phénomène majoritaire. Un mode de transition entre le mode ambipolaire et la diffusion libre a été observé sur une large distance radiale entre l'axe de la source et la paroi du réacteur. Au plus près des parois, l'écart à la neutralité laisse place à la domination de la diffusion libre. Pour compléter cette étude, des méthodes de diagnostic ont été également développées et appliquées aux plasmas étudiés. Les tracés de Boltzmann (conventionnel et modifié) ont permis de déterminer la température d'excitation et la température électronique. Les résultats montrent de bonnes concordances avec nos mesures, obtenues par sonde de Langmuir. Une méthode calorimétrique basée sur l'exploitation de la variation temporelle de la température a permis de retrouver la puissance fournie par le plasma à un endroit donné du réacteur. Les différentes contributions liées aux énergies de bombardements électronique et ionique, à la recombinaison électron-ion et à l'énergie dégagée par les processus d'association à la surface ont été également estimées. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'étude du potentiel biocide de la source pour la décontamination des épices. Pour cela des grains de poivre noir (Piper nigrum) du commerce ont été utilisés pour évaluer les effets du plasma sur la flore mésophile aérobie totale (FMAT) en fonction de différentes conditions de travail (puissance, gaz et temps d'exposition). Cette étude préliminaire a permis de déterminer les conditions optimales de décontamination. En parallèle, une étude concernant les effets du plasma sur les propriétés physico-chimiques du poivre a été conduite. L'effet de la morphologie du substrat sur les mécanismes de la décontamination a été étudié. Enfin des expériences permettant d'évaluer le rôle du rayonnement UV et celui des espèces réactives dans le processus de décontamination ont été réalisées.
Book Synopsis Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de liquides by : Laurent Invernizzi
Download or read book Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de liquides written by Laurent Invernizzi and published by . This book was released on 2019 with total page 224 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis quelques dizaines d'années, un intérêt grandissant dans la caractérisation et l'optimisation des jets de plasma à pression atmosphérique a vu le jour grâce à la variété d'applications possibles. L'une d'entre elle concerne la décontamination de liquides contenant des polluants. En effet, le plasma est capable de créer des agents oxydants tels que des espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (RONS), des champs électriques, des radiations UV/VUV et des espèces chargées. En particulier, la variété et le nombre de RONS qui sont créés et déposés en phase liquide sont deux paramètres clés dont la compréhension et l'optimisation sont fondamentales pour pouvoir développer une source plasma efficace en terme de décontamination de liquides. La création de RONS est possible par une cascade de transferts d'énergie entre les espèces issues du plasma, l'air qui les entourent et la cible liquide placée en contact avec le jet de plasma. Il est donc nécessaire d'étudier les espèces qui donnent naissance aux RONS, à savoir les atomes d'hélium métastable He(23S). Ces espèces ont la particularité de posséder une énergie relativement conséquente (19.8 eV), en plus de pouvoir la conserver pendant plusieurs dizaines de nanosecondes dans le cas où un mélange He + 0.2% O2 est utilisé. La collision entre ces métastables et les espèces de l'air est à l'origine de la création d'espèces réactives en phase gazeuse qui se déposent ensuite en phase liquide, permettant de réduire voire de détruire le polluant présent dans l'eau. Dans ce travail, l'étude est séparée en trois parties : le plasma, le liquide et l'efficacité biocide du jet de plasma. Dans ce travail de thèse, l'étude de l'influence de la géométrie de la source, du débit ou encore du mélange gazeux sur la quantité des atomes d'hélium métastable dans le jet de plasma est réalisée par spectroscopie d'absorption laser lors de son interaction avec une cible liquide. L'utilisation de l'inversion d'Abel permet de déterminer la densité et la durée de vie de ces espèces localement dans le jet de plasma. La spectroscopie d'émission optique est utilisée pour obtenir une cartographie de toutes les espèces excitées entre 200 et 1000 nm présentes dans le jet. Ces espèces en phase gazeuse sont également étudiées grâce à l'utilisation d'une caméra intensifiée permettant de suivre l'évolution spatio-temporelle du jet de plasma au cours de sa propagation dans l'air jusqu'à son contact avec le liquide.[...]
Book Synopsis Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique by : Aboubakar Koné
Download or read book Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique written by Aboubakar Koné and published by . This book was released on 2018 with total page 200 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Des études dans le domaine plasma-biologie ont démontré l'effet biocide des jets plasma à pression atmosphérique (JPPAs), faisant de ces dispositifs une alternative aux traitements classiques de décontamination microbiologique. Le gaz (ou mélange de gaz) utilisé et la puissance injectée dans le plasma ont été identifiés comme des paramètres importants influençant l'efficacité biocide des jets plasmas. Récemment, il a été rapporté qu'un autre facteur pouvait influencer l'effet biocide des jets plasmas : la nature de la cible en interaction avec le jet. Cette thèse propose d'étudier l'influence de la nature d'une cible sur les propriétés physiques et biocides des jets plasmas. Dans un premier temps, le jet plasma a été caractérisé en l'absence de cible à l'aide d'outils de diagnostics électriques (sonde de tension, sonde de courant, oscilloscope) et optiques (caméra ICCD, spectromètre optique). Ainsi, la caméra ICCD a permis l'observation de la propagation d'une onde d'ionisation à des vitesses très élevées (de l'ordre du km.s-1). Dans un second temps, la caractérisation a porté sur l'interaction du jet plasma avec d'une part une cible diélectrique (10-10 S.m-1) et d'autre part une cible conductrice (6.0 107 S.m-1). Les résultats montrent que lorsque l'onde d'ionisation atteint la cible diélectrique, celle-ci se propage de manière radiale sur la surface de la cible formant une onde d'ionisation surfacique. Pour la cible conductrice, un canal s'établit entre la source plasma et la surface de la cible, suivi éventuellement par la propagation d'une onde d'ionisation secondaire de la surface de la cible en direction de la sortie de la source plasma. Enfin, afin d'évaluer l'influence de la nature de la cible sur l'efficacité biocide du jet plasma, des suspensions d'endospores de Bacillus atrophaeus et de bactéries Escherichia Coli ont été utilisées comme indicateur biologique. Les endospores et les bactéries ont été inoculées sur la surface des cibles diélectriques et conductrices, puis exposées au jet plasma. Les résultats montrent des modifications différentes sur le manteau des spores et une efficacité biocide plus élevée pour la cible conductrice comparée à la cible diélectrique. En résumé, cette thèse montre que les effets biocides des jets plasmas doivent être évalués dans les conditions expérimentales qui correspondent à l'application envisagée.
Book Synopsis Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol by : Laura Chauvet
Download or read book Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol written by Laura Chauvet and published by . This book was released on 2016 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Depuis le début des années 2000, de nouvelles sources plasma à pression atmosphérique ont été développées. Ces dernière permettent la propagation d'un jet de plasma froid (plasma hors équilibre thermodynamique) à l'air. Du fait de leurs intéressantes propriétés (en terme d'espèces réactives, de basse température et de leurs facultés à s'étendre dans l'air), ils sont étudiés dans une large gamme d'applications parmi lesquelles la médecine, la décontamination, la synthèse de nanoparticules ou encore la chimie analytique. Certains jets sont générés par des sources basées sur des configurations de décharges à barrières diélectriques (DBD), c'est le cas de cette étude. Ce travail propose la caractérisation expérimentale d'un jet de plasma ayant comme objectif d'être couplé à un spectromètre de masse à temps de vol (TOF-MS) dans le cadre d'une application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes. La source se compose d'un diélectrique, dans lequel le gaz de décharge est injecté, entouré par deux électrodes alimentées par un signal de tension alternatif carré. Les diagnostics utilisés lors de la caractérisation de la décharge sont principalement optiques. Il s'agit de spectroscopie d'émission optique ainsi que d'imagerie réalisée avec une caméra ICCD, dans un premier temps employée sans filtre puis avec des filtres passe-bandes. Le spectromètre de masse a également été utilisé comme outil de diagnostic afin d'identifier les ions créés par l'interaction du plasma dans l'air. Le jet a été étudié pour différentes conditions de tensions appliquées et de débits de gaz, et ce pour deux gaz de décharge, le néon et l'hélium. Les mécanismes de propagation du jet dans l'air ont été étudiés indépendamment pour les deux alternances de la tension, mettant en évidence la propagation de streamers, respectivement positif et négatif, ainsi que la présence d'un canal ionisé persistant d'un streamer à l'autre. Les distributions spatio-temporelles des émissions des principales espèces radiatives ont été étudiées lors de la propagation de chacun des streamers permettant d'observer et d'identifier plusieurs mécanismes intervenant dans le peuplement des états supérieurs de ces espèces. Ces résultats ont révélé que les mécanismes mis en jeu diffèrent pour certaines espèces en fonction de l'alternance de la tension. Il est également apparu que les mécanismes intervenant dans les décharges initiées avec le néon ou l'hélium étaient globalement semblables mais différaient tout de même légèrement du fait de la différence d'énergie entre les états métastables du néon et de l'hélium. Afin d'évaluer les capacités d'ionisation de la source dans le cadre de son application à la chimie analytique dans les conditions ambiantes, les ions créés par le plasma dans l'air ont été détectés et identifiés à l'aide du TOF-MS puis différents échantillons volatils ont été testés. Les résultats ont mis en évidence que le jet initié avec le néon est aussi efficace que celui initié avec l'hélium pour ioniser ces échantillons. Une étude semi-quantitative d'un des échantillons volatils a également été réalisée.
Book Synopsis Etude et optimisation d'une décharge "Plasma Gun" à pression atmosphérique, pour des applications biomédicales by : Vanessa Sarron
Download or read book Etude et optimisation d'une décharge "Plasma Gun" à pression atmosphérique, pour des applications biomédicales written by Vanessa Sarron and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'utilisation de plasmas, qu'ils soient thermiques ou basse pression, dans le domaine biomédical remonte aux années 1970. Au cours de ces dernières années, les développements concernant des jets de plasma froid à pression atmosphérique, ont permis un élargissement des domaines d'applications biomédicales des plasmas. Au sein du GREMI, un type de jet de plasma a été développé : le Plasma Gun. Le plasma généré par le Plasma Gun se propage sur de longues distances à l'intérieur de capillaires. L'optimisation des traitements visés nécessite une étude approfondie des décharges créées par le Plasma Gun. La caractérisation du Plasma Gun a mis en évidence la génération de Pulsed Atmospheric pressure Plasma Streams ou PAPS, ces derniers se propageant du réacteur jusque dans l'air ambiant où ils génèrent une plume plasma. Ces PAPS présentent deux modes de propagation, au cours desquels une connexion entre le front d'ionisation et le réacteur est présente en permanence. Ces deux modes nommés respectivement Wall-hugging et Homogène, diffèrent principalement par la morphologie et la vitesse de propagation des PAPS qui leur sont associés. Chacun de ces modes présentent donc des caractéristiques qui leur sont propres mais certaines propriétés de propagation leur sont communes, telles que la possibilité de division ou de réunion de PAPS, ainsi que du transfert de PAPS à travers une barrière diélectrique ou via un capillaire métallique creux. L'étude de la plume plasma, propagation des PAPS dans l'air ambiant, a souligné l'importance de la longueur des capillaires sur la longueur du jet plasma. De plus, la génération du plasma a une très forte influence sur l'écoulement du gaz et la structuration du jet lors de son expansion dans l'air.
Book Synopsis Conception, étude et optimisation de nouvelles sources plasma à la résonance cyclotronique électronique by : Mathieu Diers
Download or read book Conception, étude et optimisation de nouvelles sources plasma à la résonance cyclotronique électronique written by Mathieu Diers and published by . This book was released on 2010 with total page 320 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le groupe HEF (Hydromécanique Et Frottements), premier équipementier et façonnier français en traitements de surface par plasmas hors microélectronique, utilise dans ses procédés industriels des sources plasma micro-onde multi-dipolaires fonctionnant sur le principe de la résonance cyclotronique électronique pour la réalisation de dépôts de type DLC par PACVD, et pour l'assistance ionique à la croissance de couches CrN par pulvérisation magnétron réactive. Suite à la présentation de l'utilisation de ces sources pour des dépôts de DLC et des ajustements nécessaires pour leur mise en œuvre industrielle, les travaux de cette thèse portent sur le développement de nouvelles sources plasma micro-onde en vue d'améliorer l'uniformité des traitements de surface dans le volume du réacteur ainsi que la productivité des réacteurs plasma pour le dépôt de ces couches. Les résultats obtenus sont intéressants puisque le développement d'une source étendue a permis d'augmenter la vitesse de dépôt des couches DLC sans dégradation des propriétés mécaniques et d'obtenir une uniformité similaire à celle obtenue avec les sources multi-dipolaires en utilisant deux fois moins d'applicateurs micro-onde. Les réflexions portant sur l'amorçage du plasma ont permis d'identifier les voies d'amélioration de cette source pour valider son utilisation en milieu industriel. L'utilisation de cette source étendue pour l'assistance ionique à la croissance de couches telles que le nitrure de chrome CrN par pulvérisation magnétron réactive a démontré un potentiel intéressant en termes de propriétés mécaniques obtenues et a permis d'identifier des axes de développement de cette configuration.
Book Synopsis Caractérisation d'une source de plasma hélicon et application à l'implantation ionique par immersion plasma by : Vincent Kaeppelin
Download or read book Caractérisation d'une source de plasma hélicon et application à l'implantation ionique par immersion plasma written by Vincent Kaeppelin and published by . This book was released on 2002 with total page 159 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a porté sur l'étude d'une source de plasma de type hélicon et sur l'implantation ionique par immersion plasma (IIIP). La caractérisation du réacteur s'est faite dans des plasmas d'argon à l'aide d'une sonde de Langmuir, et d'un spectromètre de masse, doté d'un secteur d'analyse en énergie. Suivant les valeurs de puissance injectée, pression de gaz et champ magnétique, trois modes de couplage distincts ont été mis en évidence : un couplage capacitif à faible puissance avec des densités comprises entre 10[9] et 10[10] cm[-3], puis avec une puissance plus élevée, un couplage inductif avec une augmentation de la densité (10[10]-10[11] cm[-3]) et enfin, à forte puissance (> 1 kW), une onde hélicon peut être excitée par l'antenne et participer à une ionisation en volume du plasma (densité entre 10[11] et 10[12] cm[-3]). Un travail sur les plasmas pulsés est également présenté dans ce mémoire. Ces valeurs de densités élevées pour des plasmas à basse pression (
Book Synopsis Étude d'un plasma d'hydrogène et réalisation d'une source de référence pour l'étalonnage en densité de luminance énergétique dans le domaine ultraviolet by : Patrick Fieffe-Prévost (auteur d'une thèse de sciences.)
Download or read book Étude d'un plasma d'hydrogène et réalisation d'une source de référence pour l'étalonnage en densité de luminance énergétique dans le domaine ultraviolet written by Patrick Fieffe-Prévost (auteur d'une thèse de sciences.) and published by . This book was released on 1980 with total page 31 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Caractérisation et modélisation des plasmas micro-onde multi-dipolaires by : Tan Vinh Tran
Download or read book Caractérisation et modélisation des plasmas micro-onde multi-dipolaires written by Tan Vinh Tran and published by . This book was released on 2007 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'extension d'échelle des procédés plasma fonctionnant à très faibles pressions est l'une des problématiques à résoudre pour leur essor au niveau industriel. Une solution consiste à distribuer uniformément des sources de plasma élémentaires dans lesquelles le plasma est produit par couplage à la résonance cyclotronique électronique (RCE). Ces sources élémentaires sont constituées d'un aimant permanent cylindrique (dipôle magnétique) disposé à l'extrémité d'une structure coaxiale d'amenée des micro-ondes. Bien que conceptuellement simple, l'optimisation de ces sources de plasma dipolaires est complexe. Elle requiert la connaissance, d'une part, des configurations de champ magnétique statique et électrique micro-onde, et, d'autre part, des mécanismes de production du plasma, dans les zones de champ magnétique fort (condition RCE), et des mécanismes de diffusion. Ainsi, une caractérisation expérimentale des domaines de fonctionnement et des paramètres plasma par sonde de Langmuir et par spectroscopie d'émission optique a été menée sur différentes configurations de sources dipolaires. Parallèlement, une première modélisation analytique a permis de calculer des champs magnétiques de configurations simples, le mouvement et la trajectoire des électrons dans ces champs magnétiques, l'accélération des électrons par couplage RCE. Ces résultats ont permis ensuite de valider la modélisation numérique des trajectoires électroniques par une méthode hybride Particle In Cell / Monte-Carlo. L'étude expérimentale a mis en évidence des domaines de fonctionnement pression/puissance très larges, entre 15 et 200 W de puissance micro-onde et depuis 0,5 jusqu'à 15 mTorr dans l'argon. L'étude des paramètres plasma a permis de localiser la zone de couplage RCE près du plan équatorial de l'aimant et de confirmer l'influence de la géométrie de l'aimant sur cette dernière. Ces caractérisations appliquées à un réacteur cylindrique utilisant 48 sources ont montré la possibilité d'atteindre au centre de l'enceinte des densités entre 1011 et 1012 cm-3 pour des pressions d'argon de quelques mTorr. La modélisation des trajectoires électroniques au voisinage des aimants indique un meilleur confinement radial pour des aimants présentant un rapport longueur/diamètre élevé. De plus, cette étude numérique confirme les résultats de l'étude expérimentale, à savoir une zone de couplage RCE près du plan équatorial et non au voisinage de l'extrémité du guide coaxial micro-onde. Enfin, ces résultats ont été appliqués avec succés à la pulvérisation assistée par plasma multi-dipolaire de cibles, permettant en particulier une usure uniforme de ces dernières.
Book Synopsis Caractérisation et modélisation des plasmas micro-onde multi-dipolaires by : Tan Vinh Tran
Download or read book Caractérisation et modélisation des plasmas micro-onde multi-dipolaires written by Tan Vinh Tran and published by . This book was released on 2006 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'extension d'échelle des procédés plasma fonctionnant à très faibles pressions est l'une des problématiques à résoudre pour leur essor au niveau industriel. Une solution consiste à distribuer uniformément des sources de plasma élémentaires dans lesquelles le plasma est produit par couplage à la résonance cyclotronique électronique (RCE). Ces sources élémentaires sont constituées d'un aimant permanent cylindrique (dipôle magnétique) disposé à l'extrémité d'une structure coaxiale d'amenée des micro-ondes. Bien que conceptuellement simple, l'optimisation de ces sources de plasma dipolaires est complexe. Elle requiert la connaissance, d'une part, des configurations de champ magnétique statique et électrique micro-onde, et, d'autre part, des mécanismes de production du plasma, dans les zones de champ magnétique fort (condition RCE), et des mécanismes de diffusion. Ainsi, une caractérisation expérimentale des domaines de fonctionnement et des paramètres plasma par sonde de Langmuir et par spectroscopie d'émission optique a été menée sur différentes configurations de sources dipolaires. Parallèlement, une première modélisation analytique a permis de calculer des champs magnétiques de configurations simples, le mouvement et la trajectoire des électrons dans ces champs magnétiques, l'accélération des électrons par couplage RCE. Ces résultats ont permis ensuite de valider la modélisation numérique des trajectoires électroniques par une méthode hybride Particle In Cell / Monte-Carlo. L'étude expérimentale a mis en évidence des domaines de fonctionnement pression/puissance très larges, entre 15 et 200 W de puissance micro-onde et depuis 0,5 jusqu'à 15 mTorr dans l'argon. L'étude des paramètres plasma a permis de localiser la zone de couplage RCE près du plan équatorial de l'aimant et de confirmer l'influence de la géométrie de l'aimant sur cette dernière. Ces caractérisations appliquées à un réacteur cylindrique utilisant 48 sources ont montré la possibilité d'atteindre au centre de l'enceinte des densités entre 1011 et 1012 cm-3 pour des pressions d'argon de quelques mTorr. La modélisation des trajectoires électroniques au voisinage des aimants indique un meilleur confinement radial pour des aimants présentant un rapport longueur/diamètre élevé. De plus, cette étude numérique confirme les résultats de l'étude expérimentale, à savoir une zone de couplage RCE près du plan équatorial et non au voisinage de l'extrémité du guide coaxial micro-onde. Enfin, ces résultats ont été appliqués avec succés à la pulvérisation assistée par plasma multi-dipolaire de cibles, permettant en particulier une usure uniforme de ces dernières.
Book Synopsis Plasmas in liquids and at the interfaces by : Ilya Marinov
Download or read book Plasmas in liquids and at the interfaces written by Ilya Marinov and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'intérêt croissant susciter par les applications biomédicales des plasmas non thermiques, inspire le développement de nouvelles sources plasmas. Les décharges à barrière diélectrique (DBD) ou les décharges couronne générées dans l'air ambiant ou dans le flux de gaz rare sont généralement utilisées. Production des plasmas directement dans un liquide a un grand potentiel pour les processus de stérilisation des substances liquides et pour le traitement extracorporel du sang. Les mécanismes physiques de formation d'une décharge électrique dans un milieu liquide ne sont toujours pas entièrement compris .La première partie de cette thèse examine le sujet de l'initiation et le développement de décharge nanoseconde dans les diélectriques liquides (eau déminéralisée, éthanol et n-pentane). La visualisation ombroscopique résolue en temps, la spectroscopie optique d'émission et les mesures électrique sont appliqués à l'étude d'une décharge électrique initiée sur une électrode à pointe positive.Nous avons montré que, selon l'amplitude de tension trois scénarios différents peuvent se produire dans des diélectriques polaires, notamment, la cavitation d'une bulle, le développement de décharge dans une cavité gazeuse (le mode 'buisson') et l'initiation de la décharge filamentaire (le mode 'arborescent') se propageant directement dans le liquide. La différence dans la formation et la propagation de deux modes de la décharge ('buisson' et 'arbre') révèle les mécanismes physiques étant très distincts.Dans la deuxième partie de ce travail, nous abordons la question d'interaction entre les plasmas froids atmosphériques avec les cellules vivantes in vitro et in vivo. L'étude porte sur le mécanisme de la mort cellulaire induite par le plasma. Cytométrie de flux avec deux marqueurs AnnexinV (AV) et de l'iodure de propidium (PI) a été appliquée pour l'analyse de la viabilité cellulaire. On montre l'induction de l' apoptose dans les cellules de T lymphocyte humain (Jurkat) et dans les cellules épithéliales (HMEC) traités par le plasma de DBD nanoseconde. Dans les souris nudes l'induction de l'apoptose et de la nécrose en fonction de la dose est observé par la microscopie électronique dans les coupes de l'épiderme. L'analyse histologique montre l'apparition des lésions importantes dans l'épiderme , derme, hypoderme et les muscles en fonction de la durée du traitement. Production de peroxyde d'hydrogène dans le milieu de culture (PBS) exposé au plasma de DBD est mesurée à l'aide d'une sonde fluorescente sélective (Amplex® Red). La viabilité des cellules de la thyroïde humaines ( HTori -3) et des cellules de mélanome (1205Lu) cellules démontre la dépendance nonmonotone de la concentration de H2O2. Le rôle majeur du peroxyde d'hydrogène produit par plasma et du champ électrique de la DBD est suggéré.
Book Synopsis Caractérisation de sources plasmas dédiées à la simulation de rentrées atmosphériques et au traitement de polluants by : Laurent Delair
Download or read book Caractérisation de sources plasmas dédiées à la simulation de rentrées atmosphériques et au traitement de polluants written by Laurent Delair and published by . This book was released on 2004 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse est consacré à l’étude expérimentale de deux sources de plasmes : une torche de configuration originale (deux pieds d’arc anodiques) produisant un plasma d’azote à basse pression, et un arc glissant atmosphérique. Les caractéristiques thermodynamiques du plasma d’azote – densités et températures – sont déduites de l’analyse de son rayonnement par spectroscopie d’émission, depuis sa zone de création jusqu’à sa détente dans la veine d’essai. Des mesures du nombre de Mach sont également réalisées en sortie de torche. L’étude du comportement dynamique de cette source met en évidence l’existence d’une résonance acoustique de la chambre d’arc aux fluctuations de la densité électronique du plasma. L’analyse de l’arc glissant par les mêmes procédés révèle le fort déséquilibre du plasma dans sa zone de création et l’existence de phénomènes d’élargissement anormaux, signature d’une turbulence plasma. L’acquisition simultanée et à haute vitesse de ses caractéristiques électriques et radiatives confirme le scénario habituellement proposé pour sa dynamique : claquage, étirement, extinction. Elle met également en évidence le comportement impulsionnel de cet arc au cours de sa progression entre les électrodes.
Book Synopsis Etude, développement et caractérisation de procédés de dopage par plasma appliqués aux technologies électroniques avancées by :
Download or read book Etude, développement et caractérisation de procédés de dopage par plasma appliqués aux technologies électroniques avancées written by and published by . This book was released on 2005 with total page 170 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: A l'heure de la technologie CMOS 65nm, le procédé d'implantation standard usuellement utilisé n'est plus en mesure de réaliser les jonctions requises pour les futures générations de transistors. Le dopage par plasma (PLAD) introduit depuis quelques années en microélectronique semble donc un candidat idéal pour relever ce challenge. Basé sur le principe de la décharge plasma à champ électrique continu, ce procédé permet d'implanter simultanément toute la plaque de silicium tout en s'affranchissant des problèmes liés au transport des ions à basse énergie. L'optimisation des procédés d'implantation (dopage par plasma et implantation ionique) basée sur la méthodologie des plans d'expériences (DOE) et complétée par des études fondamentales concernant la diffusion et l'activation des dopants nous a permis de mettre en évidence des mécanismes physiques spécifiques en particulier pour les jonctions de type P+/N. Pour la première fois, le dopage par plasma a été intégré avec succès sur une plateforme CMOS digitale 65nm pour la réalisation des extensions source-drain N+/P et P+/N, puis sur une plateforme CMOS imageur afin de réduire le courant d'obscurité. L'intérêt du procédé PLAD combiné à un recuit avancé de type flash a pu être démontré en vue de répondre aux spécifications des transistors CMOS 45nm et en deçà.La finalité industrielle de nos travaux nous a conduit à évaluer la fiabilité de l'équipement de dopage par plasma et nous a permis de souligner certains inconvénients inhérents à l'utilisation d'un plasma. Des modifications ont donc été proposées et intégrées sur l'équipement afin d'accroître la robustesse du procédé. Des applications avancées ont enfin été testées et ont révélé la possibilité d'une part de modifier la cinétique de croissance d'oxydes thermiques par implantation d'espèces inertes (Ar, Xe) et d'autre part de doper conformément des structures surélevées. Des premiers résultats très encourageant ont d'ailleurs été obtenus en intégrant le dopage par plasma sur des transistors non planaires de type Finfet.
Book Synopsis Synthèse par pyrolyse d'aérosol et caractérisation de luminophores by : Nicolas Joffin (auteur d'une thèse en génie des matériaux).)
Download or read book Synthèse par pyrolyse d'aérosol et caractérisation de luminophores written by Nicolas Joffin (auteur d'une thèse en génie des matériaux).) and published by . This book was released on 2004 with total page 196 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objet la synthèse par pyrolyse d'aérosol et l'optimisation des luminophores rouge et vert : Y2O3:Eu3+ et An2SiO4:Mn2+ pour l'application panneaux à plasma. Nous avons conçu et réalisé un prototype industriel de pyrolyse d'aérosol pouvant produire jusqu'à 300g/j. Parallèlement à l'échelle du laboratoire nous avons montré qu'il était possible de préparer le luminophore rouge avec des caractéristiques équivalentes au luminophore commercial, tout en interprétant les variations des rendements de luminescence sous différentes excitations en fonction de la micro et macrostructure des particules. Enfin nous avons étudié l'influence de la composition chimique et des traitements thermiques de cristallisation et de réduction sur la luminescence du luminophore vert. On s'approche du bon compromis: rendement de luminescence élevé, temps de déclin court du luminophore commercial sous excitation plasma par un mélange de poudres de compositions différentes.
Book Synopsis Etude et optimisation d'un procédé plasma basse puissance pour le dépôt de ZnO dopé et non dopé à propriétés photovoltaïques à partir d'une solution aqueuse by : Alexandre Ma
Download or read book Etude et optimisation d'un procédé plasma basse puissance pour le dépôt de ZnO dopé et non dopé à propriétés photovoltaïques à partir d'une solution aqueuse written by Alexandre Ma and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'insère dans la Recherche et Développement du Photovoltaïque. L'objectif était d'étudier, développer et optimiser un nouveau procédé plasma de dépôt pour l'élaboration de couches minces d'oxyde de zinc (ZnO) pour l'application de couche fenêtre dans les cellules solaires de type Cu(In,Ga)Se2. La particularité de ce procédé est de réaliser rapidement des couches d'oxyde (≥ 0,6 nm/s) à partir d'une solution aqueuse de précurseurs non toxiques, interagissant, sous forme de gouttes, avec le plasma. La faisabilité du dépôt de ZnO par le réacteur plasma basse puissance (LPPR) a été vérifiée en obtenant des couches de ZnO homogènes, cristallines et transparentes grâce à l'optimisation des paramètres du réacteur. Le diagnostic du réacteur plasma et la modélisation/simulation du réacteur nous ont permis de constater que l'état physique et la taille des gouttes influent sur la qualité des couches d'oxyde. Des cellules solaires ont été réalisées permettant de valider la qualité des couches de ZnO obtenues via notre procédé plasma. Les meilleurs rendements sont d'environ 14 % ce qui est très prometteur pour les recherches futurs. L'étude du dopage de type N du ZnO a été abordé dans le but de réaliser une couche fenêtre complète par le réacteur LPPR. Cependant beaucoup d'améliorations et d'études restent à faire telles que la mise en place d'un système d'injection sophistiqué, ou encore l'investigation approfondie sur le dopage. Néanmoins une étude des coûts matières/énergie du procédé a été réalisée afin de pouvoir positionner le réacteur plasma parmi les autres techniques employées pour la réalisation de cellules CIGS.
Book Synopsis Développement et optimisation du procédé Spray Plasma de dépôt de couches minces d'oxyde de zinc by : Kamal Baba
Download or read book Développement et optimisation du procédé Spray Plasma de dépôt de couches minces d'oxyde de zinc written by Kamal Baba and published by . This book was released on 2013 with total page 24 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse a pour but la mise au point et l’optimisation d’un nouveau procédé de dépôt de couches minces d’oxyde de zinc pour des applications photovoltaïques. Le principe de ce procédé, nommé « Spray Plasma », consiste à injecter un aérosol de microgouttelettes d’une solution aqueuse de nitrate ou chlorure de zinc dans un réacteur plasma basse pression. Sous l’effet de l’évaporation rapide et la réactivité du plasma d’argon/oxygène, le précurseur de zinc est transformé en couches minces d’oxyde sur la surface du substrat à température contrôlée. La transformation chimique fait intervenir des radicaux d’oxygène, de OH, des électrons, et des espèces excitées d’argon ou d’oxygène. La caractérisation expérimentale de la décharge par spectroscopie d’émission et par sonde de Langmuir nous a permis de déterminer les paramètres plasma tels que la température électronique (2-4 eV), la température du gaz (400 K), la densité des ions ainsi que l’évolution des espèces réactives du plasma. Parallèlement, ont été développés un modèle hydrodynamique pour calculer l’évolution de la taille et de la température des gouttelettes dans le réacteur d’une part, et un modèle cinétique en volume pour calculer l’évolution des paramètres du plasma d’autre part. La caractérisation des films par différentes techniques (DRX et MEB) nous a montré l’obtention de films nanostructurés avec des vitesses de dépôt de l’ordre de 90 nm/min. Le contrôle des paramètres de dépôt tels que la température du substrat, la concentration en précurseur et la fraction d’oxygène, permet de contrôler l’orientation cristalline, l’épaisseur, la rugosité et la taille des grains des films. Nous avons étudié le rôle de chaque paramètre sur la croissance des films et leurs propriétés structurales, optiques et électriques et corrélé ces résultats avec les caractéristiques du plasma.
