Visualisation de la décharge par caméra intensifiée

Les odifi atio s des gi es de d ha ge li es à la su stitutio de l le t ode a ti e pla e pa une électrode active cylindrique de faible diamètre sont visualisées à l aide d u e caméra iCCD. Pour cela, quatre fenêtres temporelles de 166 µs ont été choisies pour distinguer les différentes périodes de décharge, les deux premières correspondant à la phase de tension croissante et les deux dernières à la phase de tension décroissante (Figure 60).

Figure 60 : Position des quatre fenêtres temporelles (166 µs) utilisées pour visualiser les micros décharges créées lors du fonctionnement de l’actionneur DBD.

Pour la configuration plan-plan, la phase de tension croissante est caractérisée par la propagation de st ea e s ui s te de t à esu e ue l a plitude de te sio oît, depuis l arête de l le t ode a ti e e s la su fa e du di le t i ue e ega d à l le t ode de asse Figure 61, période 1 (extension # 7 mm) et 2 (extension # 12 – 20 mm)). Chaque image est la succession de vagues de streamers, ce qui explique la superposition des canaux ionisés et la non-uniformité du front de propagation. La phase de tension décroissante est caractérisée par des spots répartis de façon non-uniforme le long de l le t ode a ti e qui

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se diffusent da s la zo e e ega d de l le t ode de asse. Leu e te sio attei t jus u à 12 mm en aval de l le t ode a ti e (Figure 61, période 3 et 4). Il se le u à esu e ue l a plitude de tension augmente, le nombre de spots p se ts su l électrode active diminue mais leur intensité augmente.

Avec un fil de 100 µm, deux régimes caractérisent la phase de tension croissante. Un premier régime où des st ea e s so t i iti s e a o t et e a al de l le t ode a ti e su e i o Figure 61, – - 0,20 < t* < 0,05). Ensuite (période 2), les streamers sont inhibés et la lu i es e e de l le t ode a ti e est a a t isti ue d u e zo e d io isatio similaire aux décharges couronne basse pression de type glow. La phase de tension décroissante montre des spots p se ts su le pou tou de l le t ode a ti e. Les caractéristiques de ces décharges sont similaires à la configuration plan-plan mais la densité (quantité) de spots est beaucoup plus importante. La diffusion des spots s te d jus u'à , e a al de l le t ode a ti e au ega d de l le t ode de asse (période 3 et 4). La direction non privilégiée des streamers générés lors de la phase croissante qui co t aste a e l e pa sio de la zone diffuse de la décharge glow dans la di e tio de l le t ode de masse est u t s el e e ple des diff e es d i itiatio des d ha ges du a t les deux phases de tension transitoire. Dans cet exemple, la propagation des st ea e s est pas gou e e pa le ha p Lapla ie ais pa u ha p de ha ges d espa es, o t ai e e t au d eloppe e t du régime glow qui correspond à un mécanisme de type Townsend [5].

Figure 61 : Visualisation des décharges générées pour différentes configurations d’actionneurs DBD (électrode active plane, fil 100 µm, fil 13µm) durant un cycle de fonctionnement (22 kV, 1 kHz).

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Les d ha ges g es lo s u u fil de µ est utilis o e électrode active sont a a t isti ues d une décharge couronne type glow durant les deux phases de tension (croissante et décroissante, Figure 61). Lors de la phase de te sio oissa te, l u ifo it de la d ha ge da s l e e gu e de l le t ode et le o fi e e t de elle- i à p o i it de l le t ode a ti e so t a a t isti ues d u e décharge couronne, de la même manière que le régime observé durant la deuxième fenêtre de la configuration fil 100 µm plan. Pour la phase de tension décroissante, on retrouve une zone luminescente o fi e à la p o i it de l le t ode, sui ie da s la di e tio de l le t ode de asse d u e zo e so e puis d u e zo e lu i euse diffuse.

La Figure 63 présente un zoom des décharges glows durant la fenêtre temporelle 4 visibles Figure 60 pour les trois configurations. En fin de phase transitoire, cette zone diffuse s te da t jus u à mm de l le t ode a ti e cylindrique da s la di e tio de l le t ode de asse. La décharge glow (Figure 62) est homogénéisée lorsque la géométrie et le diamètre de l le t ode a ti e so t odifi s. E t e la o figu atio d le t ode pla e et la o figu atio d le t ode li d i ue de µ de diamètre, la zone diffuse de ie t isot ope da s la di e tio de l envergure (Figure 63). Dans le cas de la configuration d le t ode a ti e li d i ue a e u diamètre de 13 µm, les spots ont donné naissance à une gaine lumineuse qui e tou e l le t ode a ti e. Malg les te ps d ou e tu e utilis s µs , u espa e so e de quelques mm apparait entre la zone diffuse et la gaine lumineuse (Figure 63 . L e iste e d u espa e so e e t e la gai e lu i euse spot et la zo e de diffusio est pas sa s appele la st u tu e d u e décharge glow volumique [9, 10], à savoir une lueur négative, un espace sombre de Faraday puis une colonne positive mais demande à être vérifié. L e iste e d u espa e so e de uel ues peut t oig e de la g atio d u e d ha ge sta le de t pe ou o e lu i es e te et so a se e pou ait t e li à la g atio d i pulsio de T i hel, e ui epe da t est pas isi le su le ou a t de d ha ge e te e d a plitude [5].