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Les Micro Jets De Plasma A Pression Atmospherique Et Temperature Ambiante
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Book Synopsis Les micro-jets de plasma à pression atmosphérique et température ambiante by : Marc Foletto
Download or read book Les micro-jets de plasma à pression atmosphérique et température ambiante written by Marc Foletto and published by . This book was released on 2015 with total page 183 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les micro-jets de plasma, se propageant dans un flux d'hélium entouré d'air libre, à pression atmosphérique et à température ambiante, ont attiré l'attention des chercheurs depuis une dizaine d'années. Ces micro-jets sont créés dans une décharge à barrière diélectrique alimentée par des impulsions de tension. Ils se propagent dans le flux d'hélium à l'extérieur de la DBD sous la forme d'une onde d'ionisation. Le plasma est confiné spatialement là où l'hélium est dominant, car l'ionisation de l'air nécessite un champ électrique plus important que celui présent dans le front d'ionisation. Leurs applications biomédicales sont prometteuses car ils permettent de produire des espèces réactives à quelques centimètres de distance de la DBD sans augmenter la température du gaz. Dans cette thèse, l'objectif a été de développer une meilleure compréhension de l'influence des conditions expérimentales et de la géométrie de la DBD sur les propriétés des jets de plasma. À ces fins, l'écoulement d'hélium a été étudié expérimentalement et numériquement, et des simulations sur la génération et la propagation du micro-jet de plasma ont été réalisées.
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 Modélisations multi-physiques avec validations expérimentales des jets de plasmas froids d'hélium à la pression atmosphérique by : Neil Jomaa
Download or read book Modélisations multi-physiques avec validations expérimentales des jets de plasmas froids d'hélium à la pression atmosphérique written by Neil Jomaa and published by . This book was released on 2014 with total page 254 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le développement de sources de plasmas froids stables et bien adaptées aux applications biomédicales est en plein essor notamment pour répondre à des exigences strictes comme une quasi-température ambiante, la production d'espèces actives contrôlées, etc. Les jets de plasmas froids à la pression atmosphérique générés par décharges à barrière diélectrique (DBD) dans l'hélium peuvent répondre à ces exigences. Ils constituent l'objectif de notre étude numérique qui est corrélée aux mesures pour la validation de notre modélisation hydro-électrodynamique. Le dispositif modélisé mis en place dans le groupe est constitué par un tube de quartz de petit diamètre traversé par l'hélium et enveloppé par deux électrodes d'aluminium alimentées par une tension pulsée mono-polaire. L'imagerie rapide a montré que le jet de plasma apparaissant continue est en fait la succession rapide de "balles de plasma" constituant les fronts de l'onde d'ionisation se propageant dans le mélange He-air à l'extérieur du tube, une hypothèse d'onde d'ionisation guidée dont la confirmation constitue l'un des objectifs de ce travail. L'étude menée en 2Drz est basée sur la méthode des éléments finis pour la discrétisation en utilisant le logiciel COMSOL. Trois modèles couplés ont été mis en place pour les études hydrodynamique, électrostatique et électrodynamique. La modélisation hydrodynamique nous a fourni, pour différents rayons du tube et vitesses d'écoulement, la distribution 2Drz de la fraction molaire d'hélium qui se dilue progressivement dans l'air ambiant. Ce mélange gazeux constitue le milieu dans lequel se propage l'onde d'ionisation dont le front d'onde initial au voisinage de la sortie du tube est le champ électrique géométrique. Ce champ a constitué l'objectif de la simulation électrostatique qui nous a permis de quantifier l'influence de chacun des paramètres du dispositif sur la valeur maximale de ce front d'onde initial. Le fruit de cette étude est une configuration optimale validée expérimentalement pour soit optimiser la longueur du jet facilitant la manipulation du jet, soit minimiser la tension appliquée pour réduire le cout énergétique dans le cas d'une longueur fixée du jet. La simulation hydro- électrodynamique du jet est basée sur le système couplé formé par les équations de Poisson, de transport des particules, de conservation de l'énergie électronique, du transport convecto-diffusif et de Navier Stokes. Les données de base nécessaires en entrée comme les coefficients de transport et de réaction ont été déterminés par résolution de l'équation de Boltzmann multi-termes en fonction de la dilution progressive de l'He dans l'air. Chaque cas de simulation de notre modèle multi-physiques, consommateur de temps de calcul (3 jours sur un processeur Xeon), fournit beaucoup d'informations précieuses pour l'optimisation du jet. On peut citer la confirmation de la nature "streamer guidé", l'analyse 2Drz fine à l'aide des cinétiques réactionnelles des différentes phases du jet (développement, propagation à l'intérieur puis à l'extérieur du tube et post-décharge), la détermination du profil de sa vitesse instantanée et de sa longueur, l'identification des mécanismes conduisant à sa forme annulaire observée expérimentalement, l'étude spatio-temporelle de l'énergie électronique moyenne, du champ électrique local générant la seconde onde d'ionisation, du courant électronique et des densités des espèces chargées et neutres comme l'hélium métastable jouant un rôle majeur et l'oxygène atomique pour son importance dans le biomédical. Les bonnes cohérences entre nos résultats et les mesures sont autant d'éléments de validation de notre modèle hydro-électrodynamique. On a mené aussi une étude paramétrique systématique pour quantifier l'effet de la tension et du rayon interne sur les caractéristiques du jet de plasma. On a finalement apporté dans une annexe notre contribution sur la physique de l'interaction entre notre jet et les micro-organismes.
Book Synopsis Caractérisations d'un jet de plasma froid d'hélium à pression atmosphérique by : Julien Cosimi
Download or read book Caractérisations d'un jet de plasma froid d'hélium à pression atmosphérique written by Julien Cosimi and published by . This book was released on 2020 with total page 245 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les jets de plasma froid à la pression atmosphérique connaissent un réel engouement dans de nombreux domaines du biomédical depuis la dernière décennie. Dans les différentes applications de ces jets, le plasma généré est amené à interagir avec de nombreux types de surfaces. Les jets de plasma ont une influence sur les surfaces traitées, mais il est maintenant connu que les surfaces traitées influencent également le plasma en fonction de leurs caractéristiques. Le travail mené dans cette thèse a donc pour but de caractériser un jet de plasma froid d'hélium à la pression atmosphérique en contact avec trois types de surfaces (diélectrique, métallique et eau ultrapure) au moyen de différents diagnostics électriques et optiques afin de comprendre l'influence de la nature des surfaces sur les propriétés physiques du plasma et les espèces chimiques générées. La première partie de cette thèse s'intéresse à l'étude de l'influence des surfaces sur le jet de plasma. Différents paramètres sont étudiés, tels que la nature de la surface exposée, le débit de gaz, la distance entre la sortie du dispositif et la surface exposée ou encore la composition du gaz plasmagène. Pour ce faire, nous avons utilisé dans un premier temps l'imagerie Schlieren afin de suivre le flux d'hélium en sortie du dispositif en présence ou non de la décharge. La spectroscopie d'émission a été utilisée pour déterminer les espèces émissives générées par le plasma. L'imagerie rapide nous a permis de suivre la génération et la propagation de la décharge et la distribution de certaines espèces excitées dans le jet avec l'aide de filtres interférentiels passe-bandes. Une cible diélectrique entraîne un étalement de l'onde d'ionisation sur sa surface et une cible conductrice entraîne la formation d'un canal de conduction. L'évolution de la densité d'espèces excitées (OH*, N2*, He* et O*) augmente avec la permittivité relative de la surface traitée. Le rôle joué par les espèces actives générées par les jets de plasma est fondamental dans la cinétique et la chimie des mécanismes liés aux procédés plasma. La seconde étape de la thèse porte donc sur l'évaluation spatiale et temporelle des densités du radical hydroxyle OH, une espèce jouant un rôle majeur dans de nombreux mécanismes. La cartographie spatiale et l'évolution temporelle des densités absolues et relatives de OH ont été obtenues au moyen de diagnostics lasers LIF et PLIF. La densité de OH générée augmente avec la permittivité relative de la surface traitée. On constate que les radicaux OH restent présents dans le canal d'hélium entre deux décharges consécutives (plusieurs dizaines de microsecondes). Enfin, nous nous sommes intéressés à la production d'espèces réactives à longue durée de vie dans l'eau ultrapure traitée par plasma. L'influence de différents paramètres sur la concentration d'espèces dans l'eau traitée a été étudiée dans le but d'optimiser la production de ces espèces. Dans nos conditions expérimentales, la mise à la masse de l'eau ultrapure lors du traitement permet l'augmentation de la concentration de H2O2. Par ailleurs, la mise à la masse induit une diminution la concentration de NO2-.
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 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 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 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 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 Caractérisation d'un jet de plasma d'argon laminaire by : Emilie Langlois-Bertrand
Download or read book Caractérisation d'un jet de plasma d'argon laminaire written by Emilie Langlois-Bertrand and published by . This book was released on 2011 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les jets de plasma sont largement utilisés dans l'industrie, dans les laboratoires pour des applications allant du traitement des déchets, à la découpe de pièces métalliques jusqu'aux dépôts de couches de protection. Dans la majorité de ces applications, les jets de plasma sont utilisés en régime turbulent. Ce régime est caractérisé par de fortes fluctuations panache, peu attractives dans le domaine du traitement des matériaux, car elles réduisent la répétabilité et le contrôle des processus. Des jets de plasma aux caractéristiques beaucoup plus stables peuvent être produits en réduisant le débit de gaz plasmagène. Ces jets de plasma sont appelés jets de plasma laminaire. Peu d'études ont été menées sur ce type de jet limitant le développement de ces torches. L'objectif du travail présenté dans ce mémoire est de réaliser l'étude d'un jet de plasma d'argon en régime laminaire à pression atmosphérique. Le diagnostic du jet a été réalisé par spectroscopie optique d'émission à partir de l'enregistrement des spectres atomique et moléculaire d'éléments présents dans le jet. Par ailleurs, ces résultats ont permis de montrer que le jet de plasma pompait l'air extérieur dans lequel fonctionnait la torche. En outre, les champs de vitesses du jet de plasma ont été mesurés par un tube de Pitot. Les distributions de températures et de vitesses déterminées expérimentalement ont été comparés aux résultats d'un modèle numérique. Pour finir, nous avons développé une méthode de mesure de la température du jet de plasma à partir des spectres d'émission des molécules de MgO et de CN produits respectivement à partir de la combustion de magnésium injecté dans le plasma et de la combustion de l'air. Ces molécules sont d'un grand intérêt dans les processus industriels mais aussi dans le domaine de l'aérospatial.
Book Synopsis DENSITE DES ESPECES DANS UN JET A BASSE PRESSION DE PLASMA AIR-VAPEUR D'EAU EN PROPORTIONS VARIABLES. EXPERIENCES ET MODELISATION by : Stephan Cayet
Download or read book DENSITE DES ESPECES DANS UN JET A BASSE PRESSION DE PLASMA AIR-VAPEUR D'EAU EN PROPORTIONS VARIABLES. EXPERIENCES ET MODELISATION written by Stephan Cayet and published by . This book was released on 1993 with total page 204 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'ETUDE DES PLASMAS D'AIR ET DE LEUR DESIONISATION PAR INJECTION D'EAU SONT ABORDEES PAR LA MODELISATION ET PAR L'EXPERIENCE, DANS LA PERSPECTIVE DES PROBLEMES DE RENTREES ATMOSPHERIQUES D'ENGINS. UNE METHODE DE CALCUL DES CONCENTRATIONS DANS LES MELANGES GAZEUX A DEUX TEMPERATURES EST DEVELOPPEE, QUI PERMET DE CONNAITRE LES CONDITIONS D'EQUILIBRE CHIMIQUE VERS LESQUELLES RELAXENT NOS PLASMAS EN ECOULEMENT. ELLE EST APPLIQUEE A UN MELANGE AIR-EAU EN PROPORTIONS VARIABLES. LA DESIONISATION ATTENDUE EN PRESENCE D'EAU N'EST QUE TRES FAIBLEMENT OBTENUE A L'EQUILIBRE CHIMIQUE. UN CALCUL MENE SUR UN MELANGE AIR-CHLORE CONDUIT A DE MEILLEURS RESULTATS, MAIS A BASSES TEMPERATURES (EN DESSOUS DE 2500 K). UNE SOUFFLERIE A PLASMA RAREFIE UTILISANT DES TORCHES A ARC SOUFFLE EST DISPONIBLE. POUR CETTE ETUDE, UNE NOUVELLE TORCHE A AIR PRODUISANT DES JETS STABLES ET DURABLES EST CONCUE, ET UN DISPOSITIF DE PRODUCTION ET DE DISTRIBUTION DE VAPEUR D'EAU LUI EST ADJOINT, POUR MODIFIER LES PROPRIETES DU PLASMA SANS EN CHANGER LES CONDITIONS GENERATRICES. LES DENSITES RELATIVES DES ESPECES LOURDES SONT MESUREES PAR SPECTROMETRIE DE MASSE, TANDIS QUE LA DENSITE ET LA TEMPERATURE ELECTRONIQUES SONT DETERMINEES PAR SONDES ELECTROSTATIQUES. LES MESURES SONT FAITES EN FONCTION DE LA DISTANCE A LA TORCHE ET AUSSI DU DEBIT DE VAPEUR D'EAU. LA DESIONISATION EN PRESENCE DE VAPEUR D'EAU EST FAIBLE ET EST ATTRIBUEE A UN EFFET DE TEMPERATURE (REFROIDISSEMENT PLASMA PAR LA VAPEUR D'EAU). DEUX CALCULS DE THERMIQUE CONFIRMENT CETTE HYPOTHESE. D'AUTRES COMPOSES CHIMIQUES QUE L'EAU SONT PROPOSES POUR OBTENIR LA DESIONISATION. LES PROCESSUS REACTIFS DOMINANTS SONT ENFIN ISOLES PAR UN CALCUL DE CINETIQUES CHIMIQUE
Book Synopsis Torche à plasma micro-onde à la pression atmosphérique by : Katell Gadonna
Download or read book Torche à plasma micro-onde à la pression atmosphérique written by Katell Gadonna and published by . This book was released on 2012 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude du développement de la projection plasma sous très basse pression by : Pengjiang He
Download or read book Etude du développement de la projection plasma sous très basse pression written by Pengjiang He and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La technologie de projection plasma sous basse pression a attiré l'attention de nombreux chercheurs comme une nouvelle technique qui permet d'établir un pont entre la projection thermique conventionnelle et le dépôt physique en phase vapeur. Ainsi, cette technologie étend les limites de projection thermique classique et augmente également la vitesse de croissance des dépôts par rapport aux procédés PVD ou CVD classiques. Cette technique peut évaporer totalement ou partiellement les poudres injectées et mener à la réalisation de revêtements à microstructure colonnaire et/ou plus denses, difficiles à réaliser avec des procédés de projection thermique conventionnels. La projection plasma de suspension a été effectuée pour la première fois sous basse pression. L'injection axiale de suspension avec une torche tri-cathodes permet d'augmenter l'échange enthalpique entre le jet de plasma et les poudres après l'évaporation du solvant. La spectroscopie à l'émission optique (OES) a été utilisée pour estimer la température électronique et vérifier l'existence de phase vapeur d'YSZ dans le jet de plasma. Finalement, des revêtements plus denses furent réalisés (comparés à ceux préparés par projection plasma de suspension à pression atmosphérique présentant des particules fondues, agglomérées et de la condensation de vapeur. Des tests de nano-indentation instrumentée ont été effectués sur la surface polie des dépôts réalisés. Les résultats montrent des valeurs de 5,8 GPa pour la dureté et 114,5 GPa pour le module d'élasticité, augmentant de 61% et 31%, respectivement, en comparaison avec les valeurs obtenues par SPS sous atmosphère ambiante. Les essais de projection de poudre YSZ agglomérée ont été réalisés avec une torche F4-VB dans le but de synthétiser une phase vapeur d'YSZ. On observe que les dépôts peuvent se former derrière les échantillons en céramique, sans vis-à-vis du plasma, par condensation de vapeur. En face de cette torche, des revêtements composites ont été obtenus par un mélange de poudres fondues et condensation de vapeur, simultanément. Cependant la quantité de phase vapeur est très faible dans le jet de plasma. Pour comprimer ce jet sous basse pression et afin d'améliorer l'échange d'enthalpie entre le jet de plasma et les poudres injectées, une buse rallongée a été mise en place sur la torche F4-VB. Les revêtements présentent ainsi une microstructure plus dense. Ceci est attribué à la haute vitesse des particules fondues vers le substrat suite à l'utilisation de la buse modifiée. Ce type de revêtement montre une valeur maximale de microdureté Vickers de 1273 Hv100 g. Par ailleurs, la réalisation de dépôts de carbures a été effectuée. Les résultats montrent la possibilité de former des carbures par projection plasma sous basse pression. Les revêtements composites (TiC/Ti) sont déposés par projection plasma réactif sous basse pression en utilisant le méthane comme gaz porteur. La température électronique Te calculée est d'environ 6200 K selon les résultats d'OES, ce qui est supérieur à la température d'ébullition du Ti et de TiC. Le revêtement de Ti pur présente une microstructure dense alors que TiC/Ti présente une microstructure lamellaire. Cependant, la quantité de TiC dans les revêtements est d'environ 20 vol.%. La microdureté Vickers, effectuée sur surface polie, a tendance à diminuer de 846±152 à 773±86 Hv100 g avec l'augmentation de la distance de projection.
Book Synopsis CONTRIBUTION A LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE D'UN JET DE TORCHE A PLASMA by : NITYALENDRA BIR.. SINGH
Download or read book CONTRIBUTION A LA CARACTERISATION EXPERIMENTALE D'UN JET DE TORCHE A PLASMA written by NITYALENDRA BIR.. SINGH and published by . This book was released on 1998 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A UNE PRESENTATION DE LA TORCHE DONT L'ORIGINALITE EST DE POUVOIR FONCTIONNER SOIT AVEC UNE ANODE CONTINUE DE TYPE CLASSIQUE, SOIT AVEC UNE ANODE SEGMENTEE COMPRENANT PLUSIEURS MODULES ISOLES ELECTRIQUEMENT ET POUVANT ETRE CONNECTES INDEPENDAMMENT. LA DEUXIEME PARTIE DECRIT LE DISPOSITIF EXPERIMENTAL UTILISE POUR LES ANALYSES OPTIQUES DANS DES PLASMAS ET LES METHODES DE DIAGNOSTICS. DANS LA TROISIEME PARTIE L'INFLUENCE, A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE, DE QUELQUES PARAMETRES SUR LES DISTRIBUTIONS AXIALES ET RADIALES DE LA TEMPERATURE DANS LE JET DE TORCHE A COURANT CONTINU EST PRESENTEE. LES TEMPERATURES MESUREES, A PARTIR DE RAIES DE L'ARGON NEUTRE, SONT CONFRONTEES A CELLES DONNEES PAR DES MODELES NUMERIQUES. L'ACCORD ENTRE MESURES ET CALCUL RELATIVEMENT SATISFAISANT SUR L'AXE DU JET NE L'EST PLUS EN CE QUI CONCERNE LES EVOLUTIONS RADIALES DE LA TEMPERATURE DANS LES ZONES PERIPHERIQUES. LA QUATRIEME PARTIE PRESENTE DES MESURES DE TEMPERATURE ET DE DENSITE ELECTRONIQUE POUR UN JET SOUS PRESSION REDUITE. LES ECARTS A L'EQUILIBRE THERMODYNAMIQUE LOCAL SONT MIS EN EVIDENCE, ET CE D'AUTANT PLUS FORTEMENT QUE LA PRESSION EST ABAISSEE. DANS LA CINQUIEME PARTIE, IL EST CLAIREMENT MIS EN EVIDENCE UNE FORTE AUGMENTATION DE TEMPERATURE LORSQUE L'ARC EST ALLONGE A L'AIDE DE LA TORCHE A ANODE SEGMENTEE ET EN FONCTION DU MODE DE CONNEXION A LA SOURCE ELECTRIQUE. CES MESURES SONT COMPLETEES PAR DES MESURES PERMETTANT D'ABOUTIR A LA TEMPERATURE DE ROTATION A PARTIR DES BANDES MOLECULAIRES DE CN, PRESENT A L'ETAT DE TRACES. UN IMPORTANT ECART ENTRE LA TEMPERATURE D'EXCITATION DE L'ARGON ET LA TEMPERATURE ROTATIONNELLE DE CN EST MIS EN EVIDENCE. LA DERNIERE PARTIE ABORDE LA PARTIE LA PLUS ORIGINALE DU TRAVAIL. IL EST EN EFFET CONSACRE AUX INSTABILITES DE L'ARC. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT RELATIFS AUX FLUCTUATIONS DE L'INTENSITE LUMINEUSE EMISE PAR LE JET EN DIFFERENTS POINTS OU AUX FLUCTUATIONS DE LA TENSION D'ARC. LES MESURES SONT COMPLETEES PAR UNE ANALYSE SPECTRALE PAR TRANSFORMEE DE FOURIER RAPIDE ET MONTRENT L'EXISTENCE DE DEUX MODES D'INSTABILITE. LA PROPAGATION DE CES INSTABILITES EST MISE A PROFIT POUR EVALUER LA VITESSE DE L'ECOULEMENT PLASMA PAR UNE METHODE DE DEPHASAGE. PLUSIEURS CONDITIONS EXPERIMENTALES ONT ETE TESTEES. IL A NOTAMMENT, ETE MIS EN EVIDENCE UNE TRES FORTE AUGMENTATION DE LA VITESSE AXIALE DU PLASMA LORSQUE L'ARC EST ALLONGE PAR LES BIAIS DES DIFFERENTS MODES DE CONNEXION DE L'ANODE SEGMENTEE. CETTE METHODE ORIGINALE DE DETERMINATION DE LA VITESSE EST PROMETTEUSE ET OUVRE DES PERSPECTIVES AUSSI BIEN POUR UNE MEILLEURE CONNAISSANCE DES PROPRIETES DES ARCS QUE POUR UNE PLUS GRANDE MAITRISE DU FONCTIONNEMENT DES TORCHES.
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 Development and Characterization of Atmospheric Pressure Plasma Jets for Low Temperature Sintering by : Nazli Turan
Download or read book Development and Characterization of Atmospheric Pressure Plasma Jets for Low Temperature Sintering written by Nazli Turan and published by . This book was released on 2022 with total page 149 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:
Book Synopsis Etude D'une Décharge Hors Équilibre À Pression Atmosphérique Pour Des Applications Biomédicales by : Delphine Riès
Download or read book Etude D'une Décharge Hors Équilibre À Pression Atmosphérique Pour Des Applications Biomédicales written by Delphine Riès and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Over the past decade, a new type of non-equilibrium discharge at atmospheric pressure has attracted growing interest, given the ability to produce a plasma extending in ambient air close to room temperatures. These plasma jets, often based on a dielectric barrier discharge type of reactor, are interesting on their physicochemical property perspectives. In addition, these cold plasma jets have the advantage of allowing applications to heat sensitive materials, creating a new field of research, Plasma Medicine. At GREMI the Plasma Gun, has been developed for both the study of the physics of plasma jets and for biomedical applications particularly in the field of cancerology. In a first step, in vitro and in vivo were performed, within a rodent model of pancreatic carcinoma. The anti-tumor action of the plasma has been demonstrated as well as its benefic combination with a chemotherapeutic treatment. Based on these encouraging biomedical results, the main focus of this study is to report on the drastic influence of the application target on the plasma properties (propagation and production of reactive species) and on the strong coupling between gas jet and plasma discharge. Diagnostics such as fast, wavelength-filtered and Schlieren imaging, optical emission spectroscopy as well as Fourier transform infrared spectroscopy were used to characterize the plasma. A quantitative study on spatial and temporal distribution of hydroxyl radicals (OH density ranging between 5.1011 and 1.1014 cm-3) was performed by laser-induced fluorescence. The study of the OH in combination with a numerical model allowed a better understanding of the moist air penetration into the gas jet and the interaction with wet surfaces. This PhD work enlightened the complex interaction between the gas flow, the plasma and the nature of the target which has to be taken into account for further optimization of biomedical applications.
