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Etude Spectroscopique Dun Plasma Micro Onde A La Pression Atmospherique Et Son Application A La Synthese De Nanostructures
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Book Synopsis Etude spectroscopique d'un plasma micro-onde à la pression atmosphérique et son application à la synthèse de nanostructures by : Amaury Kilicaslan
Download or read book Etude spectroscopique d'un plasma micro-onde à la pression atmosphérique et son application à la synthèse de nanostructures written by Amaury Kilicaslan and published by . This book was released on 2014 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ce mémoire de maîtrise est de caractériser la distribution axiale des plasmas tubulaires à la pression atmosphérique créés et entretenus par une onde électromagnétique de surface ainsi que d'explorer le potentiel de ces sources pour la synthèse de matériaux et de nanomatériaux. Un précédent travail de thèse, qui avait pour objectif de déterminer les mécanismes à l'origine de la contraction radiale du plasma créé dans des gaz rares, a mis en lumière un phénomène jusque-là inconnu dans les plasmas d'onde de surface (POS). En effet, la distribution axiale varie différemment selon la puissance incidente ce qui constitue une différence majeure par rapport aux plasmas à pression réduite. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude paramétrique des POS à la pression atmosphérique dans l'Ar. À partir de nos mesures de densité électronique, de température d'excitation et de densité d'atomes d'Ar dans un niveau métastable (Ar 3P2), résolues axialement, nous avons conclu que le comportement axial de l'intensité lumineuse avec la puissance n'est pas lié à un changement de la cinétique de la décharge (qui est dépendante de la température des électrons et de la densité d'atomes d'Ar métastables), mais plutôt à une distribution anormale de dissipation de puissance dans le plasma (reliée à la densité d'électrons). Plus précisément, nos résultats suggèrent que ce dépôt anormal de puissance provient d'une réflexion de l'onde dans le fort gradient de densité de charges en fin de colonne, un effet plus marqué pour de faibles longueurs de colonnes à plasma. Ensuite, nous avons effectué une étude spectroscopique du plasma en présence de précurseurs organiques, en particulier le HMDSO pour la synthèse de matériaux organosiliciés et l'IPT pour la synthèse de matériaux organotitaniques. Les POS à la PA sont caractérisés par des densités de charges très élevées (>10^13 cm^-3), permettant ainsi d'atteindre des degrés de dissociation des précurseurs nettement plus élevés que ceux d'autres plasmas froids à la pression atmosphérique comme les décharges à barrière diélectrique. Dans de tels cas, les matériaux synthétisés prennent la forme de nanopoudres organiques de taille inférieure à 100 nm. En présence de faibles quantités d'oxygène dans le plasma, nous obtenons plutôt des nanopoudres à base d'oxyde de silicium (HMDSO) ou à base de titanate de silicium (IPT), avec très peu de carbone.
Book Synopsis Dépôts organosiliciés par torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique by : Xavier Landreau
Download or read book Dépôts organosiliciés par torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique written by Xavier Landreau and published by . This book was released on 2012 with total page 158 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un procédé de dépôt CVD à l’air libre, utilisant une torche micro-onde à injection axiale (TIA), a été développé pour le dépôt de films organosiliciés sur substrats de silicium monocristallins. Les effets et interactions de plusieurs paramètres de réglages de la TIA sur les propriétés physico-chimiques des films ont été déterminés par la mise en oeuvre d’un plan d’expériences de Rechtschaffner. L’analyse des résultats a permis d’établir des modèles expérimentaux ou « fonctions de transfert » liant les variables de dépôt aux propriétés des films. Suite aux analyses mathématique, graphique puis statistique des résultats du plan, complétées par la vérification expérimentale des modèles, plusieurs points d’intérêt particuliers – interactions, corrélation inter-réponses – ont été discutés. Les résultats dégagés ont mis en exergue une influence considérable de la température de surface du substrat. Par la suite, l’effet de cette température de surface sur les propriétés structurales et microstructurales des dépôts a été étudié. Pour ce faire, une analyse minutieuse des bandes associées aux vibrations des liaisons Si-O et –OH a été mis en oeuvre, notamment par un travail de décomposition spectral de FTIR. Ainsi, des informations sur l’organisation atomique dans le volume du matériau, notamment sur la conformation des liaisons Si-O-Si (angle et disparité angulaire) et sur la stoechiométrie ont été extraites. A plus grande échelle, des indications sur la densité, la porosité, et les contraintes au sein des films ont également été obtenues. Les résultats rapportés ont été utilisés pour expliciter les mécanismes de croissance du matériau. La caractérisation du jet plasma par spectroscopie d’émission optique a permis d’extraire des températures de gaz et d’appuyer les hypothèses émises. Enfin, la construction d’un nanocapteur à lecture en fluorescence à partir de nanostructures siliciées auto-organisées sur des substrats de Si(100) et Si(100)/Pt patternés par nanoindentation puis fonctionnalisées par chimie-click a été initiée.
Book Synopsis Etude d'un micro-jet de plasma à pression atmosphérique by : Claire Douat
Download or read book Etude d'un micro-jet de plasma à pression atmosphérique written by Claire Douat and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ces dernières années un nouveau type de décharges hors équilibre thermodynamique, aptes à générer des micro jets de plasma se propageant en atmosphère libre, a suscité beaucoup d'intérêt dans la communauté scientifique. Ces micro jets, produits dans des structures type décharge à barrière diélectrique, ont des propriétés particulièrement intéressantes, tant sur le plan de la physique des plasmas que sur celui des applications, en particulier pour des applications biomédicales ou de traitement de surface.Dans ce travail de thèse il est démontré que ces jets de plasma correspondent à la propagation à grande vitesse d'un front d'ionisation sans déplacement de matière. Une caractérisation des propriétés des jets (vitesse et distance de propagation) a été effectuée en fonction de la tension appliquée, du débit, de la composition du gaz, et de la géométrie de la décharge. La distribution spatio-temporelle des espèces réactives produites par le jet a été mesurée, et en particulier celle de l'état métastable He (23S) mesuré par absorption laser. Des densités comprises entre 1.1012 et 5.1013 cm-3 ont été obtenues pour l'état He (23S). Sa distribution est annulaire à la sortie de la structure de la décharge et se referme le long du jet. La densité maximale est obtenue à une distance correspondant à la moitié de la zone où les atomes métastables sont présents, ce qui est en contradiction avec les modèles actuels. De plus, afin de mieux comprendre la physique des jets de plasma, nous avons fait interagir deux jets placés l'un en face de l'autre. L'étude de la contre propagation de deux jets révèle qu'il existe une distance minimale d'approche laissant entre eux une zone exempte de plasma. Après l'extinction des deux plasmas, une seconde décharge s'amorce exactement dans cette zone. Une étude détaillée couplant diagnostics électrique, imagerie ultra-rapide et spectroscopie d'émission nous a permis de montrer que cette décharge secondaire est due à une inversion de polarité conduisant à la création transitoire d'un piège à électrons.Dans le but d'aborder l'étude des applications des jets de plasma au domaine biologique, nous avons également étudié la dégradation de l'ADN plasmidique par un jet de plasma. Nous avons mis en évidence que ce type de plasma induit majoritairement des cassures simples et doubles brins, alors que très peu d'oxydations de base ou de sites abasiques sont observés, ceci même avec l'ajout de quelques pourcents d'oxygène dans le gaz.
Book Synopsis Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique by : Claire Tendero
Download or read book Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique written by Claire Tendero and published by . This book was released on 2005 with total page 185 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit est consacré à l’étude d’une torche plasma micro-onde fonctionnant à la pression atmosphérique pour la préparation de surfaces métalliques, plus particulièrement le dégraissage et l’oxydation de surface d’alliage aluminium Al2024 avant revêtement peinture d’une part et le décapage de TA6V avant soudage d’autre part. Des conditions optimales de fonctionnement sont dégagées grâce à une étude du comportement du plasma par spectroscopie d’émission optique et modélisation électromagnétique : le plasma généré par la torche est un gaz ionisant de température électronique Te = 7500 K et dont la densité d’espèces actives est favorisée par une puissance micro-onde l’ordre de 600 W, un débit de gaz plasmagène élevé et un positionnement proche de la base du jet. L’application de la torche aux cas particuliers du dégraissage et de l’oxydation de surface sont ensuite étudiés en terme d’énergie de surface et de profil de composition chimique en profondeur. Les résultats sont encourageants puisque le traitement plasma permet d’améliorer l’énergie de surface (elle passe de 32 mN/m à 72 mN/m) et de doubler l’épaisseur de la couche d’oxyde natif.
Book Synopsis Plasmas micro-ondes d'argon à la pression atmosphérique by : Cédric Noel
Download or read book Plasmas micro-ondes d'argon à la pression atmosphérique written by Cédric Noel and published by . This book was released on 2009 with total page 190 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés dans ce mémoire concernent l'étude des plasmas d'argon créés dans une cavité résonnante micro-ondes fonctionnant à la pression atmosphérique et leur application au nettoyage de surface. Tout d'abord, une étude des enjeux du nettoyage de surfaces industrielles est présentée ainsi qu'un état de l'art des solutions existantes et leurs limitations, mettant en évidence l'intérêt des plasmas comme alternative, notamment ceux fonctionnant en cavité résonnante micro-ondes à pression atmosphérique dont les particularités sont présentées. Dans le cas de l'argon, ces décharges présentent la particularité de ne pas être homogènes mais constituées de un ou plusieurs filaments de faibles diamètres, dépendant des conditions expérimentales. L'étude de la filamentation de ces décharges est l'objet du second chapitre où il a été mis en évidence les corrélations, dans le cas d'un filament unique, entre ses dimensions, sa température et la puissance dissipée et qu'il existait un seuil de puissance au-delà duquel la filamentation apparaissait. Une modélisation électromagnétique simple a été réalisée permettant de décrire l'influence des paramètres principaux de la décharge sur la filamentation. Le troisième chapitre présente les résultats de la caractérisation d'un filament d'argon par absorption laser en plasma continu et pulsé. L'effet de l'addition d'oxygène y est également présenté. Le dernier chapitre concerne l'étude de l'application des post-décharges micro-ondes à la pression atmosphérique créées dans des mélanges argon-azote et argon-oxygène au nettoyage de surface. On y étudie notamment l'interaction de ces post-décharges avec des molécules organiques modèles (acide stéarique et 1-octadécène). L'analyse de surface avec des techniques d'analyse d'extrême surface par spectrométrie de masse (ToF-SIMS et FTMS) a permis d'améliorer notre compréhension des mécanismes de nettoyage.
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 Spectres radiatifs de plasmas d'air, N2, Ar-N2-H2 à l'équilibre et en déséquilibre thermique by : Abdel Majid Kassir
Download or read book Spectres radiatifs de plasmas d'air, N2, Ar-N2-H2 à l'équilibre et en déséquilibre thermique written by Abdel Majid Kassir and published by . This book was released on 2020 with total page 129 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le rayonnement émis par les plasmas joue un rôle important dans de nombreuses applications allant du traitement de surfaces aux sciences de l'aérospatial. Dans le cas d'un milieu constitué d'atomes et de molécules tel un plasma, l'analyse de l'émission spectrale de ces espèces permet notamment de remonter à des grandeurs caractéristiques telles que la température et les densités des espèces dans le milieu. Cette étude propose de caractériser un plasma à l'équilibre et faiblement hors-équilibre à travers son rayonnement. Pour ce faire, un code de simulation de spectres radiatifs a été développé afin d'étudier le rayonnement de ces plasmas en fonction de la (des) température(s) caractéristique(s) du milieu et un dispositif expérimental d'une torche micro-ondes permettant de générer un plasma en faible déséquilibre thermique a été mis en place et la décharge a été caractérisée par spectroscopie optique d'émission. La première partie de ce travail situe le contexte scientifique de cette étude par rapport à l'existant et au projet scientifique de l'équipe. Les lois physiques qui régissent les plasmas à l'équilibre et en déséquilibre sont détaillées. Les méthodes de diagnostic basées sur la spectroscopie optique d'émission communément utilisées pour sonder ces plasmas sont présentées. Les logiciels de simulation de spectres radiatifs LIFBASE, SPECAIR et SPARTAN sont décrits à la fin de ce chapitre ; les résultats issus de ces logiciels servent de référence et de comparaison pour le code de simulation développé pour ce travail. La seconde partie traite de la simulation de spectres radiatifs des plasmas à l'équilibre et en déséquilibre thermique. La théorie du rayonnement moléculaire est présentée en détails ainsi que le calcul des niveaux d'énergie d'une molécule diatomique. Les lois de sélection autorisant les transitions radiatives entre ces niveaux et conduisant à la structure particulière des spectres moléculaires sont également discutées. Les spectres simulés via le code numérique mis en place au cours de ces travaux sont comparés avec les spectres de référence pour les systèmes moléculaires d'un plasma d'air et d'argon-azote-hydrogène. Les concordances et les différences observées lors de ces comparaisons sont soulignées ainsi que la nécessité de comparer les spectres calculés avec des spectres expérimentaux afin de juger de la validité de notre modèle et de ceux des logiciels utilisés. La troisième partie de ce mémoire présente l'étude expérimentale mise en place au LAPLACE sur la caractérisation du rayonnement émis par une torche plasma micro-ondes opérant à la pression atmosphérique.[...].
Book Synopsis Etude radiative d'un plasma d'argon à la pression atmosphérique produit par des micro-ondes en régime pulsé by : Raphaël Maris
Download or read book Etude radiative d'un plasma d'argon à la pression atmosphérique produit par des micro-ondes en régime pulsé written by Raphaël Maris and published by . This book was released on 2021 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le présent mémoire de maîtrise a pour but de jeter les bases sur la physique des plasmas micro-ondes en régime pulsé dans l'argon à la pression atmosphérique. Pour cela, nous avons utilisé une photodiode nous permettant d'acquérir l'émission globale du plasma pour différentes positions du tube où celui-ci détient trois types d'évolutions. La partie croissante, où nous avons observé un retard d'allumage du plasma qui augmente en s'éloignant de l'excitateur. Nous l'avons estimé en dérivant l'émission du plasma afin d'en obtenir ensuite une vitesse de front d'ionisation. Cette méthode de dérivée nous a permis également de constater que l'émission plasma détient un comportement exponentiel en croissance d'émission où nous avons pu en extraire des coefficients homogènes à des fréquences pour chacune des positions. Nous en avons ensuite interprété sous l'appui d'une mise en équation de l'émission plasma que la partie croissante est fortement sensible en début d'ignition, au chauffage des électrons Te(t) et à la multiplication électronique ne(t) puis tardivement au chauffage du gaz Tg(t). Ensuite, la partie stationnaire, pour laquelle nous avons remarqué que la densité électronique ne(z) est fortement dépendante de l'émission intégrée le long du tube. En parallèle, nous avons eu recours à la spectroscopie d'émission optique afin d'en déterminer Tg(z) où nous avons constaté que celui-ci est sensible au rapport cyclique. Enfin, la partie décroissante, où nous avons constaté un pic d'émission plasma au moment de l'extinction du plasma où nous avons supposé qu'il fût associé à la recombinaison radiative des dimères de l'argon Ar2+ avec les électrons. De même que pour la phase d'allumage, la dérivée et la mise en équation de l'émission plasma, nous a permis d'interpréter qu'après l'extinction du plasma, nous avons en première partie Te(t) et ne(t) qui contribuent fortement pour ensuite se terminer sur une décroissance exponentielle lente que nous avons associée à Tg(t).
Book Synopsis Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique by : Syed Salman Asad
Download or read book Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique written by Syed Salman Asad and published by . This book was released on 2009 with total page 181 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Un nouveau procédé de dépôt CVD à l’air libre, utilisant une torche micro-onde à injection axiale, a été développé pour le dépôt de couches minces d’oxyde de silicium. Pour obtenir ces films en toute sécurité, il a été nécessaire de concevoir et d’installer un système d’injection des gaz puis d’incorporer la torche dans un réacteur métallique ouvert. L’introduction d’un porte-substrat mobile modifiait le couplage micro-onde / plasma. De ce fait, une approche par simulation a été conduite (logiciel CST microwave-studio) afin d’optimiser les paramètres de fonctionnement de la torche (longueur du guide d’onde = 202 mm, profondeur de la cavité = 13 mm). Ces résultats, confirmés expérimentalement, ont permis de rendre maximum et de stabiliser le transfert d’énergie pendant le traitement, dans un réacteur aux dimensions optimisées. Des couches minces d’oxyde de silicium ont été obtenues à partir de deux précurseurs organométalliques (TMS, HMDSO). Une étude paramétrique a montré que des films transparents pouvaient être déposés à une vitesse relativement élevée dans les conditions suivantes : puissance micro-onde de 500 W, débit de précurseur de 3 10-4 L.min-1 et une distance torche-substrat de 30 mm dans un débit total de gaz plasmagène (argon) de 15 L.min-1. Il a été observé une diminution de la vitesse de dépôt de 1500 nm.min-1 après 15 secondes à quasiment 0 après 5 minutes. Par ailleurs, les films évoluent d’une apparence transparente ( 1.5 minutes) à poudrée ( 1.5 minutes). L’augmentation de la température du substrat pendant le dépôt a été identifiée comme le paramètre responsable de cette évolution. Les films et le plasma ont été analysés par différentes techniques afin de proposer des mécanismes de décomposition des précurseurs.
Book Synopsis Plasmas micro-ondes en cavité résonnante à la pression atmosphérique by : Rodrigo Perito Cardoso
Download or read book Plasmas micro-ondes en cavité résonnante à la pression atmosphérique written by Rodrigo Perito Cardoso and published by . This book was released on 2007 with total page 197 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les travaux présentés dans ce mémoire portent sur l'étude des plasmas d'hélium générés par micro-ondes en cavité résonnante à la pression atmosphérique et sur leurs applications en traitement de surfaces. Tout d'abord, un état de l'art sur les plasmas micro-ondes à la pression atmosphérique et leurs applications est présenté. Ensuite, un modèle collisionnel-radiatif de la décharge et de la post-décharge d'hélium pur est établi. Les résultats du modèle sont comparés aux mesures expérimentales obtenues à 2500 K et un jeu de sections efficaces et de constantes cinétiques valables pour ces conditions est proposé. Expérimentalement, des analyses par spectroscopie d'émission et d'absorption sont employées. La température du gaz est déterminée par la méthode du spectre rotationnel synthétique en fonction de la puissance, de la concentration et de la nature des impuretés introduites dans l'hélium. Il s'avère que le volume du plasma est un paramètre déterminant sur la température du gaz. La concentration du métastable He(23S), en décharge continue et pulsée, est déterminée par absorption laser. En décharge continue, la concentration du métastable est divisée par trois avec 360 ppm d'impureté, la nature de l'impureté n'ayant pas d'importance. En revanche, en post-décharge la nature de l'impureté est déterminante. Les mesures réalisées indiquent que He+ et non He2+ serait l'ion majoritaire. Concernant les applications de ce type de plasma, nous avons travaillé en post-décharge uniquement. Nous avons démontré la faisabilité du procédé de dépôt de SiOx à partir d'hexaméthyldisiloxane. Nous avons aussi montré que la nitruration du titane à haute température était possible.
Book Synopsis ETUDE SPECTROSCOPIQUE ET MODELISATION DE REACTEURS DE DEPOT DE FILMS DE DIAMANT PAR PLASMA MICRO-ONDE, FONCTIONNANT EN REGIME CONTINU ET IMPULSIONEL by : XAVIER.. DUTEN
Download or read book ETUDE SPECTROSCOPIQUE ET MODELISATION DE REACTEURS DE DEPOT DE FILMS DE DIAMANT PAR PLASMA MICRO-ONDE, FONCTIONNANT EN REGIME CONTINU ET IMPULSIONEL written by XAVIER.. DUTEN and published by . This book was released on 2000 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LE TRAVAIL DE CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION ET D'ABSORPTION DE DEUX REACTEURS DE DEPOT DE DIAMANT PAR PLASMA MICRO-ONDE H 2/CH 4 MOYENNE PRESSION, FONCTIONNANT EN REGIME CONTINU OU PULSE. DANS LE PREMIER REACTEUR (BELL-JAR) FONCTIONNANT EN MODE CONTINU ET CREE DANS UNE CAVITE RESONNANTE, LA TEMPERATURE DU GAZ A ETE DETERMINEE PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION (ELARGISSEMENT DOPPLER DE LA RAIE H) ET D'ABSORPTION (TEMPERATURE DE ROTATION DE L'ETAT INFERIEUR DE LA BANDE DE SWAN DE LA MOLECULE C 2). LA CONCENTRATION DU RADICAL CH 3, ESPECE CLE DU DEPOT DE DIAMANT, A ETE DETERMINEE PAR SPECTROSCOPIE D'ABSORPTION UV, ET COMPAREE A LA DENSITE CALCULEE A L'AIDE D'UN MODELE 1DH 2/CH 4 DEVELOPPE AU SEIN DU LABORATOIRE. LA SECONDE PARTIE DE CETTE THESE CONCERNE L'ETUDE D'UN PLASMA PULSE PRODUIT DANS LE REACTEUR BELL-JAR, PAR SPECTROSCOPIE OPTIQUE D'EMISSION ET CAPTURE D'IMAGES DU PLASMA A L'AIDE D'UNE CAMERA RAPIDE, PERMETTANT D'ETUDIER L'INFLUENCE DE LA PHASE D'AMORCAGE DU PLASMA. LA TEMPERATURE DU GAZ PENDANT L'IMPULSION A ETE DETERMINEE PAR ELARGISSEMENT DOPPLER RESOLUE EN TEMPS DE LA RAIE D'EMISSION H. ENFIN, UNE TECHNIQUE DE SPECTROSCOPIE OPTIQUE D'EMISSION RESOLUE EN TEMPS A ETE DEVELOPPEE AFIN D'ACCEDER AU TEMPS DE VIE DE L'ATOME D'HYDROGENE EN POST-DECHARGE TEMPORELLE. CES MESURES, COMPLETEES A UN MODELE 1D INSTATIONNAIRE EN POST-DECHARGE, ONT PERMIS D'ACCEDER A LA PROBABILITE DE RECOMBINAISON DE H SUR UNE SURFACE DE DIAMANT. LA DERNIERE PARTIE DE CETTE THESE A ETE CONSACREE A L'ETUDE SPECTROSCOPIQUE D'UN PLASMA DE FORTE PUISSANCE ET SOUS FORT FLUX DE GAZ, CREE DANS UN TUBE A DECHARGE (DIATOMEE). LES RESULTATS OBTENUS (TEMPERATURE DU GAZ, INTENSITE D'EMISSION DU RAPPORT ACTINOMETRIQUE H/AR(750 NM)) ONT ETE COMPARES A CEUX ISSUS D'UN MODELE INSTATIONNAIRE 0DH 2/CH 4 DEVELOPPE AU SEIN DU LABORATOIRE. CETTE ETUDE A MIS EN EVIDENCE LA CARACTERE PRIMORDIAL DU RAPPORT CYCLIQUE DANS L'OPTIMISATION DU PROCEDE DE DEPOT DE DIAMANT PAR PLASMA MICRO-ONDE PULSE.
Book Synopsis Etude du transfert d'énergie d'une onde à un plasma by : Caroline Boisse-Laporte
Download or read book Etude du transfert d'énergie d'une onde à un plasma written by Caroline Boisse-Laporte and published by . This book was released on 1989 with total page 257 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le sujet de cette thèse porte à la fois sur le transfert de l'énergie miroonde à un plasma et sur la modélisation de la décharge. Le chapitre I montre que le problème du maintien d'une décharge par une onde nécessite autant une étude approfondie de la propagation d'onde dans milieu limité (sujet du chapitre II), qu'une bonne compréhension de la décharge (sujet du chapitre II). Le chapitre II débute par une étude précise de la description diélectrique d'un plasma et de son interprétation physique. La suite détaille la résolution de l'équation de dispersion des différents modes pouvant se propager dans une structure à symétrie cylindrique, de la façon la plus générale possible. Le chapitre III présente les équations décrivant la décharge (fonction de distribution électronique et modèle radial de diffusion). Les caractéristiques de son maintien et les paramètres importants dont elles dépendent sont mis en évidence. Ces différents aspects théroiques sont utilisé au chaptire IV pour réalier un synthèe de résultats expérimentaux de décharges basse pression (argon, hélium, oxygène entre 0.1 et 10 torr) crées par une onde de surface (mode plasma à symétrie azimutale, de fréquence 210 à 2450 MHz).
Book Synopsis Recherche numérique et expérimentale sur les propriétés de décharge et les caractéristiques de propagation électromagnétique dans les torches à plasma micro-ondes by : Wencong Zhang (docteur en génie électrique).)
Download or read book Recherche numérique et expérimentale sur les propriétés de décharge et les caractéristiques de propagation électromagnétique dans les torches à plasma micro-ondes written by Wencong Zhang (docteur en génie électrique).) and published by . This book was released on 2019 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: 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 plasma.
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 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 ETUDE DE PLASMAS PRODUITS PAR LASER A PRESSION ATMOSPHERIQUE EN VUE DE L'ANALYSE ELEMENTAIRE by : Nadine André (docteur en physique)
Download or read book ETUDE DE PLASMAS PRODUITS PAR LASER A PRESSION ATMOSPHERIQUE EN VUE DE L'ANALYSE ELEMENTAIRE written by Nadine André (docteur en physique) and published by . This book was released on 1995 with total page 184 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS LE CADRE DES ETUDES MENEES SUR L'APPLICATION DE LA SPECTROSCOPIE D'EMISSION SUR PLASMA PRODUIT PAR LASER (SEO-PPL) A L'ANALYSE ELEMENTAIRE DES SOLIDES, L'OBJECTIF QUE NOUS NOUS SOMMES FIXE, CONSISTE A ELABORER UNE METHODE DE QUANTIFICATION DES SIGNAUX OPTIQUES PERMETTANT DE S'AFFRANCHIR DE L'UTILISATION D'UN ETALON INTERNE. LA REALISATION DE CET OBJECTIF NECESSITE D'UNE PART, DE RECHERCHER LES PARAMETRES QUI FIXENT L'INTENSITE DES RAIES D'EMISSION ET D'AUTRE PART, DE TROUVER DES MOYENS DE DIAGNOSTIC DU PLASMA PERMETTANT LA PRISE EN COMPTE D'EVENTUELLES VARIATIONS DE CES PARAMETRES AU COURS DES MESURES. NOTRE PARTIE EXPERIMENTALE A DEBUTE PAR LE DEVELOPPEMENT D'UNE INSTRUMENTATION PERMETTANT DE CONTROLER LES PARAMETRES EXPERIMENTAUX (SURFACE D'INTERACTION ET PUISSANCE DU FAISCEAU LASER) ET DE DEFINIR UNE PROCEDURE DE MESURE. LE BON NIVEAU DE REPETABILITE DES SIGNAUX OPTIQUES MESURES SANS REFERENCE INTERNE A MONTRE QUE LE PLASMA EST MAITRISE DANS DES CONDITIONS EXPERIMENTALES CONTROLEES. LA SECONDE PARTIE EXPERIMENTALE A EU POUR OBJET LA MISE EN UVRE DES DIAGNOSTICS PLASMA PERMETTANT DE SUIVRE LA VARIATION DES PARAMETRES CLEFS DU PROCEDE D'ABLATION PAR LASER (VAPORISATION, ATOMISATION ET EXCITATION). NOUS AVONS MONTRE QUE LE SIGNAL ACOUSTIQUE, GENERE LORS DE L'EXPANSION DU PLASMA DANS LE MILIEU AMBIANT, EST CORRELE A LA QUANTITE DE MATIERE ATOMISEE. D'APRES NOTRE MODELE, CELA SIGNIFIE QUE LE SIGNAL ACOUSTIQUE ET LA TEMPERATURE D'EXCITATION RENDENT COMPTE DE L'ENSEMBLE DES PROCESSUS D'ABLATION. POUR VALIDER CETTE HYPOTHESE, NOUS AVONS COMPARE LES PENTES DE DROITES D'ETALONNAGE ETABLIES SUR PLUSIEURS MATERIAUX DE NATURE PHYSICO-CHIMIQUE DIFFERENTE. LES RESULTATS OBTENUS SUR LES ECHANTILLONS ETUDIES (ALLIAGES D'ALUMINIUM, DE NICKEL, ACIERS, VERRES) ONT MONTRE QU'IL N'EXISTE PAS D'EFFETS DE MATRICES POUR CES MATERIAUX ET QUE LES QUANTITES DE MATIERE ATOMISEE ET LA TEMPERATURE D'EXCITATION SONT IDENTIQUES. PAR CONTRE, NOUS AVONS OBSERVE DES EFFETS DE MATRICE ENTRE DEUX ALLIAGES D'ALUMINIUM (AL-CU ET AL-ZN) ET DE ZINC, QUI ONT PU ETRE CORRIGES PAR NOTRE METHODE DE NORMALISATION
Book Synopsis Caractérisation spectroscopique d'un plasma inductif sous pression atmosphérique et réduite [microforme] by : Beaulieu, Mario
Download or read book Caractérisation spectroscopique d'un plasma inductif sous pression atmosphérique et réduite [microforme] written by Beaulieu, Mario and published by Bibliothèque nationale du Canada. This book was released on 1989 with total page 390 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
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