plasma à pression atmosphérique

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Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol

Caractérisation expérimentale et optimisation d'une source plasma à pression atmosphérique couplée à un spectromètre de masse à temps de vol

L’analyse directe par spectrométrie de masse est liée { la chimie analytique. Cette technique d'analyse est apparue dans les années 2000 avec le développement de nouvelles sources d’ionisation { pression atmosphérique. Ce domaine est né de la volonté d’analyser directement les échantillons dans leurs contextes naturels, c’est-à- dire dans les conditions ambiantes avec peu ou pas de préparation en amont de l’analyse, afin d’obtenir une méthode d'analyse de surface simple, rapide et non destructive. Dans le cas de l’analyse classique, les échantillons subissent généralement une préparation spécifique pour faciliter l'analyse. Il s'agit généralement d'augmenter la sensibilité et la sélectivité de la mesure, parfois même vis-à-vis d’un analyte précis. Les jets de plasma relèvent également d'un nouveau champ de recherche. Le premier article paru sur ce sujet date de 1992 mais ce n’est que vers les années 2000 que le domaine a connu une rapide évolution avec l'apparition de nombreuses sources et le développement de nouvelles applications, notamment dans le domaine de la biologie et de la santé. Les jets de plasma sont des plasmas froids générés dans un dispositif dont la configuration permet au plasma de s’étendre sous la forme d’un faisceau { l’air libre, appelé parfois plume de plasma. Un jet de plasma pour de l’analyse directe a été utilisé pour la première fois en 2007. La faculté du jet à se propager dans l’air est un avantage puisqu’il peut être directement orienté en direction de l’échantillon { analyser. Ces jets se sont également révélés être des sources d’ionisation douce, capables d’ioniser un échantillon en ne nuisant que peu ou pas { l’intégrité de l'échantillon. De nombreuses configurations géométriques et électriques existent parmi lesquelles celles générant des décharges à barrières diélectriques.
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Etude spectroscopique d’un plasma micro-onde à la pression atmosphérique et son application à la synthèse de nanostructures

Etude spectroscopique d’un plasma micro-onde à la pression atmosphérique et son application à la synthèse de nanostructures

Résumé 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 3 P 2 ), 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.
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Etude de deux procédés de polymérisation d'un précurseur gazeux dans un plasma radiofréquence basse pression et liquide déposé sur un substrat activé par décharge à barrière diélectrique à pression atmosphérique : application aux propriétés antifouling

Etude de deux procédés de polymérisation d'un précurseur gazeux dans un plasma radiofréquence basse pression et liquide déposé sur un substrat activé par décharge à barrière diélectrique à pression atmosphérique : application aux propriétés antifouling

III.2 Les décharges à barrières diélectriques III.2.1 Caractéristiques électriques des DBD La Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) ou « décharge silencieuse » fait partie des plasmas hors équilibre thermodynamique et a été découverte par Siemens en 1857 pour la génération d’ozone. Elle est caractérisée par le recouvrement d’une ou des deux électrodes par une couche d’un matériau diélectrique. Ce matériau permet d’accumuler des charges sur sa surface ce qui limite le champ électrique entre les deux électrodes, évitant ainsi le passage à l’arc électrique 85 . L’utilisation d’une alimentation Haute Tension (HT) alternative est donc nécessaire dans ce cas, pour compenser ces charges créées en surface à chaque alternance, afin d’éviter l’extinction du plasma. L’utilisation du diélectrique permet également de répartir ces microdécharges sur l’ensemble de la surface de l’électrode grâce à « l’effet mémoire » 86 dû aux charges accumulées sur la surface. Pour le traitement de polymère, qui sont des matériaux diélectriques, ce type de décharge à pression atmosphérique est particulièrement adaptée.
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La bio décontamination de surface par plasma froid : Contribution par l’étude de procédés de traitement de surface à pression atmosphérique

La bio décontamination de surface par plasma froid : Contribution par l’étude de procédés de traitement de surface à pression atmosphérique

Dans les cas présentés ci-dessus, plusieurs éléments sont à retenir. La décharge DBD d’argon humide permet la production de radicaux OH • et HO2 • , et de peroxyde d’hydrogène H2O2. Au niveau décontamination, l’efficacité bactéricide des espèces oxydantes a été constaté pour les radicaux OH • et probablement HO2 • et une efficacité secondaire pour le peroxyde d’hydrogène qui n’a été observé que pour les bactéries de type E. coli. Sur ce micro-organisme, une élimination complète a pu être obtenue en 40 minutes de traitement à température ambiante et pression atmosphérique quelle que soit la distante entre la source plasma et la surface contaminée comprise entre 1,5 cm et 54 cm. Pour la distance la plus importante, l’efficacité bactéricide est attribuée au seul peroxyde d’hydrogène. En revanche, l’efficacité sur spores bactériennes est moindre : 1,75 log de réduction en 40 minutes d’exposition pour une distance de 1,5 cm, avec observation d’un palier à partir de cette durée.
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Interaction entre un plasma froid à la pression atmosphérique et des surfaces thermoplastiques industrielles : application à l'activation de surface

Interaction entre un plasma froid à la pression atmosphérique et des surfaces thermoplastiques industrielles : application à l'activation de surface

Dans cette étude, nous nous sommes équipés de l’équipement industriel UL-SCAN permettant l’activation de surface par le déplacement d’une torche plasma montée sur un robot 3 axes (linéaires). Il s’agit d’un équipement « clé en main », commercialisé par AcXys Technologies. S’il est acquis que ces nouvelles techniques de préparations de surface offrent une alternative moins polluante et efficace aux préparations de surface par voie humide, des zones d’ombres subsistent sur les véritables interactions entre les espèces présentes dans le plasma et les surfaces traitées. La présente étude a donc pour objectif de favoriser la compréhension des mécanismes d’interactions entre un plasma froid à la pression atmosphérique et des surfaces composites à matrice thermoplastique PEEK. Pour cela, l’amélioration de l’adhérence d’un revêtement industriel sur ce matériau est étudiée. Les paramètres opératoires tels que la puissance électrique et la distance entre la torche et le substrat nous permettent de mieux comprendre l’influence de chacun sur les modifications de surface induites. De plus, dans une démarche de simplification et de développement du procédé plasma atmosphérique, nous proposons dans cette étude une méthodologie de traitement adapté aux matériaux thermosensibles tels que les polymères et répondant aux exigences industrielles. Celle-ci est basée sur l’utilisation de la notion de dose plasma en tant que « paramètre procédé clé » et contribue ainsi à une meilleure définition de la gamme industrielle.
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Dépôt d'oxyde de silicium par procédé plasma hors équilibre à basse pression et à pression atmosphérique sur de l'acier : application aux propriétés anticorrosion

Dépôt d'oxyde de silicium par procédé plasma hors équilibre à basse pression et à pression atmosphérique sur de l'acier : application aux propriétés anticorrosion

Dépôt d’oxyde de silicium par procédé plasma hors équilibre à basse pression et à pression atmosphérique sur de l’acier : application aux propriétés anticorrosion.. Camille Petit-Etienne[r]

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Les micro-jets de plasma à pression atmosphérique et température ambiante

Les micro-jets de plasma à pression atmosphérique et température ambiante

Hydrodynamique : approche expérimentale et visualisation de l’écoulement par Strioscopie 66 Par contre on note un comportement différent que pour le cas de l’injecteur 1. Plus précisément, la zone laminaire est très courte pour des tensions faibles ce que l’on n’avait pas précédemment. Penchons-nous sur ces points qui ont une tension inférieure à 2.4 kV pour une fréquence de 25 kHz. Pour rappel dans le chapitre 2 section 2.2.2 on a souligné le fait que pour une fréquence donnée notre alimentation avait besoin d’une tension minimale sinon il apparaissait un comportement anormal de l’alimentation (cf. Figure 2-4). Ce comportement, où on a des séries de pulses répétés à la fréquence voulue séparées par un temps sans pulse (correspondant à une fréquence d’environ 1 kHz), souligne le fait que le fluide est sensible à l’allumage du plasma et qu’il est aussi sensible à la fréquence d’introduction des perturbations injectées par le plasma. Nous regarderons cette dernière hypothèse plus précisément dans la section 3.3.3. Pour l’injecteur LGPG 2 bis de la Figure 3-4 pour les tensions inférieures à 2.3 kV il y avait ce comportement mais les points ont été supprimés du graphique dans un souci de clarté. Contrairement au cas de l’injecteur LPGP 1 l’évolution de l’abscisse de transition en fonction de la tension est moins marquée. Par exemple prenons le cas à 25 kHz pour un Reynolds de 220, pour une tension de 2.4 kV l’abscisse de transition est à 6.3 cm alors qu’à 4 kV elle est à 5.1 cm, soit 20 % de diminution. Mais pour le cas à 25 kHz et Re à 200, la courbe est plus ou moins constante. Je pense que l’évolution de l’abscisse de transition en fonction de la tension est moins marquée pour cet injecteur car dans la configuration actuelle l’allumage du plasma perturbe suffisamment le fluide pour atteindre la longueur minimale comme sur la Figure 3-5 (gauche) courbe noire pour une tension > 4.5 kV.
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Développement d'un procédé d'oxydation avancée pour le traitement d'effluents aqueux contaminés par des polluants réfractaires : étude d'un procédé de décharge plasma à pression atmosphérique couplé à un catalyseur supporté

Développement d'un procédé d'oxydation avancée pour le traitement d'effluents aqueux contaminés par des polluants réfractaires : étude d'un procédé de décharge plasma à pression atmosphérique couplé à un catalyseur supporté

Il existe diverses techniques de dopage du film DLC par des atomes d’argent. Parmi celles-ci on peut citer la pulvérisation cathodique (ou « sputtering » en anglais), l’implantation ionique ou encore la pulvérisation d’une solution à base d’argent en surface du film. La pulvérisation d’une solution à base d’argent est intéressante car elle est peut coûteuse. Il est également possible de maitriser avec précision la concentration voulue en argent dans le film en contrôlant la teneur en argent dans la solution. La solution est généralement une suspension de nanoparticules d’argent contenue dans un solvant facile à évaporer [124,125]. Le principal inconvénient de cette configuration est que le catalyseur se trouve essentiellement en surface du matériau. Il est donc sensible aux interactions avec le milieu (lixiviation, abrasion, etc.). Il est également possible d’effectuer un dépôt de plusieurs couches de nanoparticules, chacune séparée de l’autre par une intercouche de DLC [125]. Ce type de dépôt est cependant long à réaliser. Une autre solution simple, et nécessitant moins de maintenance, est le dépôt par « sputtering ». Dans cette technique une cible d’argent (fil, disque, etc.) est directement intégrée à l’intérieur de l’enceinte du réacteur. Une tension négative est imposée à la cible d’argent afin que les ions positifs au sein du plasma bombardent la cible. Par collision inélastique, les ions arrachent des atomes d’argent de la surface de la cible. Ces atomes sont ensuite « intégrés » à la phase plasma et se déposent en surface du matériau. Dans ces conditions il est possible de réaliser un « dépôt » des atomes d’argent et du film DLC simultanément.
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Développement de revêtements phosphorés à propriétés retardatrices de flamme synthétisés par polymérisation plasma à la pression atmosphérique

Développement de revêtements phosphorés à propriétés retardatrices de flamme synthétisés par polymérisation plasma à la pression atmosphérique

2.2.3.4. Les paramètres opérationnels La vitesse de flux du monomère, sa concentration, la nature du gaz plasmagène, la pression du système, la fréquence du courant alternatif et la puissance de décharge sont autant de paramètres pouvant influer sur les propriétés physico-chimiques des dépôts. Les processus de fragmentation dépendent de la distribution en énergie des électrons (et dans une moindre mesure des métastables), de leur densité (donc du ratio électrons/monomères) et de la section efficace de collision entre un électron et une molécule de monomère. Des modèles de cinétiques ont été développés sur ces bases pour des mécanismes ioniques ou radicalaires. À noter que la plupart des travaux portant sur les mécanismes de cinétiques macroscopiques sont menés à basse pression. De nombreux chercheurs ont ainsi utilisés la vitesse de croissance du dépôt comme expression approximative de la vitesse de formation du polymère. En étudiant plusieurs procédés plasma, H. Yasuda a notamment observé une proportionnalité entre la vitesse de dépôt et la masse moléculaire du monomère ce qui lui a permis d’introduire le paramètre de réaction YF=W/(F·M) 186 , où W, F et M
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Dépôt organosilicie par plasma froid basse pression et pression atmosphérique sur substrats microstructurés

Dépôt organosilicie par plasma froid basse pression et pression atmosphérique sur substrats microstructurés

Figure 9 : comparaison résultats expérimentaux et résultats des modèles analytiques et Monte Carlo [11] Ces procédés CVD présentaient cependant deux inconvénients majeurs : la température de travail (plusieurs centaines de degrés) et la dépendance du dépôt vis-à-vis du substrat. En effet, de nombreuses équipes se sont penchées sur cette problématique liée au substrat, proposant différentes méthodes permettant de s’affranchir de cette contrainte, telles qu’un prétraitement par plasma (azote, argon ou oxygène) [26], ou un prétraitement en voie humide par un solvant organique [27]. Cela reste malgré tout un problème de ce type de procédé, nécessitant de rajouter une étape au process. Par ailleurs, dans les systèmes multiniveaux utilisés pour des dispositifs ULSI (Ultra Large Scale Integration) et VLSI (Very Large Scale Integration), les process mis en œuvre sur les niveaux supérieurs doivent être compatibles avec les éléments déjà présents sur les niveaux inférieurs. En particulier, les lignes métalliques des circuits, généralement en aluminium, ne supportent pas les hautes températures, de l’ordre de 600 à 700°C, nécessaires en CVD thermique [28]. C’est pourquoi la recherche s’est tournée vers des procédés de types PECVD permettant le dépôt de silice de bonne qualité à des températures inférieures.
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Caractérisations d'un jet de plasma froid d'hélium à pression atmosphérique

Caractérisations d'un jet de plasma froid d'hélium à pression atmosphérique

Chapitre 3 102 Les mesures ont été réalisées lorsque les surfaces sont sans masse (Figure 3.13 (a)) et avec masse (Figure 3.13 (b)). Jusqu’à environ 55 mm, le profil de vitesse de l’onde d’ionisation est quasi identique entre les différents cas de surfaces exposées. Ceci est en adéquation avec nos résultats précédents montrant que l’onde d’ionisation est influencée par la présence d’une surface uniquement au moment de l’impact avec cette dernière. Aux environs de la surface à z = 55 mm, l’onde d’ionisation est accélérée par la présence d’une surface. Plus la permittivité relative de la surface est grande, plus la vitesse l’onde d’ionisation est grande. La vitesse de l’onde d’ionisation est ainsi maximale lors de l’interaction du jet plasma avec une surface métallique. Lorsque les surfaces sont à la masse Figure 3.13 (b), les profils de vitesses avant impact vers z = 55 mm sont similaires à ceux obtenus avec des surfaces à un potentiel flottant. L’accélération subie par l’onde d’ionisation aux alentours de la surface est en revanche supérieure à celle observée lorsque les surfaces sont à un potentiel flottant. La mise à la masse des surfaces permet donc une accélération plus importante des ondes d’ionisations près des surfaces que dans les cas sans masse, ce qui confirme que la vitesse de l’onde d’ionisation est fortement influencée par le champ électrique locale. Afin de mieux apprécier le comportement de l’onde d’ionisation après impact, nous avons réalisé des mesures d’imageries en utilisant un objectif UV Sodern Cerco avec une focale de 100 mm. Les images ICCD du jet plasma, acquises avec les mêmes paramètres opératoires que précédemment, en interaction avec une surface diélectrique, d’eau ultrapure et métallique sont données respectivement Figure 3.14(a), Figure 3.14 (b) et Figure 3.14 (c). Les surfaces sont à un potentiel flottant. Sur ces images, l’onde d’ionisation se propage dans l’air ambiant en laissant une trainée de plasma sur son passage, formant ainsi un canal pré-ionisé.
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Fonctionnalisation de surface de polymères par plasma à la pression atmosphérique. Amination de surface et dépôt de couches minces par un procédé de décharge par barrière diélectrique

Fonctionnalisation de surface de polymères par plasma à la pression atmosphérique. Amination de surface et dépôt de couches minces par un procédé de décharge par barrière diélectrique

3.7 Discussion To understand the results, it is necessary to determine the influence of both the atmosphere and the discharge regime on the active discharge species interacting with the surface. In an atmospheric pressure FDBD, electron densities of 10 14 to 10 15 cm −3 with energies ranging from 1 to 10 eV in the microdischarges are reached and the electric field is high enough to ensure that electrons are the main energy vector [91]. The microdischarge channels develop from the anode to the cathode in approximately tens of nanoseconds. However, following termination of the electron current, the weak electric field slowly moves the positive ions to the electrodes, resulting in low and very long (∼ μs) falling ion current [93]. The timescale during which energy is injected into the system is therefore very short compared to that of the return to equilibrium which enable an accumulation of either long-life species or those comparable to the half-period of the discharge, such as N, N 2 (A), H, etc. However, under atmospheric pressure, the mean free paths of excited species and ions are very short (less than 1 μm [168]), signifying that species reacting to N 2 in its fundamental state are rapidly destroyed. Moreover, the collisions between the electrons and the heavy species are significant in number, meaning that few heavy species in the DBD plasma have sufficient energy when coming in contact with the polymer surface and thus are only able to chemically react. Another consequence of the elevated pressure is the low-value diffusion coefficients which limits the flux of neutral active species to the surface. Consequently, the ions have to be considered, but not for their kinetic energy since it is low, but because of their efficient drift to the surface under the electrical field.
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Destruction de gaz à effet de serre par un plasma micro-ondes entretenu à la pression atmosphérique

Destruction de gaz à effet de serre par un plasma micro-ondes entretenu à la pression atmosphérique

1) d’améliorer le rendement énergétique du procédé de destruction. La figure 3.19 montre la variation du ID du SF6 en fonction de la puissance absorbée, pour un plasma avec et un plasma [r]

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Modélisation volumes-finis en maillages non-structurés de décharges électriques à la pression atmosphérique

Modélisation volumes-finis en maillages non-structurés de décharges électriques à la pression atmosphérique

3.4 Réacteur hémisphérique 3.4.1 Intérêt de ce type de réacteur : Quand un diélectrique est utilisé à la place d'électrodes métalliques dans un réacteur plasma, deux modes de décharge diérentes peuvent se produire à la pression atmosphérique. Le pre- mier mode correspond à une décharge lamentaire. Tous les résultats présentés dans les sections précédentes correspondent à ce type. Dans certaines situations cependant la décharge n'est plus liforme et montre une structure homogène qui remplit complètement l'ensemble de l'espace inter-électrode. Jusqu'à présent, de nombreux travaux expérimentaux et théoriques ont été me- nés an de comprendre quels sont les mécanismes physiques responsables de l'apparition de décharges homogènes ou lamentaires. Cependant, bien que le mécanisme d'apparition d'une décharge homogène dans l'azote n'a pas été totalement élucidé, plusieurs critères pour la gé- nération de ce type de décharge ont cependant été identiés. Le phénomène qui semble le plus important est la présence de porteurs de charge dans les régions où le champ électrique est de faible intensité, c'est à dire un eet mémoire responsable de la production d'électrons primaires en dessous de la tension de claquage ( Gherardi et collab. , 2000 ). Les mécanismes décrits dans la littérature sont l'ionisation Penning (réactions R23 et R24 du tableau A.1 ) due aux intéractions entre niveaux métastables de l'azote ( Segur et Massines , 2000 ), la désorption d'électrons à la surface du diélectrique ( Golubovskii et collab. , 2002 ) et à l'émission secondaire d'électrons par impact des métastables de l'azote sur les diélectriques ( Khamphan et collab. , 2003 ). Un plus grand nombre d'informations sur ces diérents mécanismes peut être trouvé dans la récente revue par Massines et collab. ( 2009 ).
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Étude électrique et spectroscopique des décharges à barrière diélectrique à la pression atmosphérique en milieux réactifs

Étude électrique et spectroscopique des décharges à barrière diélectrique à la pression atmosphérique en milieux réactifs

Ce chapitre est dédié à l’étude d’expériences réalisées en conditions de dépôt de couches minces à l’aide d’une DLPA en hélium avec et sans précurseurs de dépôt. Le chapitre se divise en deux parties. La première est présentée sous la forme d’un compte-rendu de conférence rédigé pour l’ISPC24 (International Symposium on Plasma Chemistry, Juin 2019, Naples, Italie), auquel certaines figures ont été mises à jour, et le format a été adapté à celui des normes pour un mémoire déposé à l’Université de Montréal. Ce compte rendu est centré autour de l’analyse électrique de la décharge avec une résolution spatiale le long du flux de gaz. La seconde partie du chapitre repose sur des analyses spectroscopiques additionnelles qui complémentent les résultats présentés à la première partie.
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Étude électrique et spectroscopique d'une décharge nanopulsée dans l'hélium à la pression atmosphérique

Étude électrique et spectroscopique d'une décharge nanopulsée dans l'hélium à la pression atmosphérique

10 Introduction générale Les plasmas sont la cible depuis plusieurs années d’un intérêt croissant pour leurs propriétés multiples, et sont par conséquent étudiés sous les formes polyvalentes qu’ils peuvent prendre. L’une de ces formes est lorsque le plasma est produit et entretenu à la pression atmosphérique, par opposition à une pression plus basse. L’intérêt principal de ces décharges à pression atmosphérique est leur application aisée pour la production et le dépôt de couches minces sur divers substrats, afin de donner à des matériaux une ou plusieurs propriétés nouvelles. En effet, le coût de ces installations est généralement inférieur aux montages nécessaires à l’entretien d’un plasma dans un environnement contrôlé : ceci est un atout majeur lors d’applications en industrie. Les plasmas de laboratoire à la pression atmosphérique peuvent être regroupés sous deux catégories distinctes : les plasmas thermiques et les plasmas froids. Un plasma est dit thermique lorsqu’il est en équilibre thermodynamique, fortement ionisé et qu’une seule température (généralement élevée) permet de caractériser toutes les espèces s’y trouvant. À l’opposé, un plasma froid est un milieu hors équilibre thermodynamique, faiblement ionisé, dans lequel la température des électrons est très supérieure à celle des neutres et des ions, ces derniers se situant bien souvent près de la température ambiante. L’intérêt pour ce type de décharge réside dans sa facilité d’opération, et aussi son utilité lors de manipulations sur des substrats thermosensibles.
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Modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne dans l'air à la pression atmosphérique pour application aux actionneurs plasmas

Modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne dans l'air à la pression atmosphérique pour application aux actionneurs plasmas

Date et lieu de soutenance : 30 Septembre 2011 à la salle des colloques au laboratoire plasma et conversion d’énergie, Université Paul Sabatier (Toulouse III) Résumé : Les travaux de recherche sont consacrés à la modélisation électro-hydrodynamique des décharges couronne hors équilibre dans l’air en régime de breakdown streamer pour une configuration d’électrodes pointe positive-plan. Les modèles adoptés sont des modèles fluides bi-dimensionnels et les systèmes d’équations de transport sont discrétisés par la méthode des volumes finis explicite de type MUSCL. Le modèle de la dynamique des particules chargées (ou de dynamique des streamers) est un modèle d’ordre 1 s’arrêtant au premier moment de l’équation de Boltzmann et celui de la dynamique du gaz neutre générée par les décharges couronne est un modèle d’ordre 2 allant jusqu’à l’équation de conservation de l’énergie. Le modèle de la dynamique du streamer précédemment développé dans l’équipe a été optimisé en réduisant les temps de calcul du potentiel électrique de charge d’espace obtenu par la résolution de l’équation elliptique de Poisson. Ceci a été effectué à l’aide des techniques numériques Full Multigrid (FMG) et Multigrid (MG) dont les meilleures performances ont été comparées avec la méthode Successive Over relaxation (SOR) et la méthode MUMPS (MUltifrontal Massively Parallel Solver).
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Confinement micrométrique des décharges pulsées nanosecondes dans l'air à pression atmosphérique et effets électro-aérodynamiques

Confinement micrométrique des décharges pulsées nanosecondes dans l'air à pression atmosphérique et effets électro-aérodynamiques

l’évolution de dépendante de / . Dans le cas d’un micro-plasma, il peut être attendu que l’évolution soit sphérique avec ∝ / . Nous avons extrait à partir de la figure 74B. Nous constatons sur la figure 74A que l’évolution de est plus rapide que si ∝ / . En premier lieu, nous allons décrire nos résultats puis les mettre en concordance avec la bibliographie. Les caractéristiques de ces pentes sont résumées sur le tableau 16 avec d’autres études comparables, nous avons sélectionné des études opérant dans des gaz moléculaires. Selon le tableau 16, les résultats se rapprochant le plus de notre configuration sont dans l’étude de Horst et al. [26] avec une impulsion plus longue de dans de l’azote pur et sans résolution spatiale. est mesuré par la même méthode que dans notre étude et les données sont répertoriées dans la première colonne du tableau 16 : les densités maximales sont proches de notre étude. Comme dans notre cas, une première décroissance rapide similaire est observée. De plus, les constantes de temps sur la seconde partie de la courbe sont très similaires.
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Dépôt de couches minces nanocomposites par nébulisation d'une suspension colloïdale dans une décharge de Townsend à la pression atmosphérique

Dépôt de couches minces nanocomposites par nébulisation d'une suspension colloïdale dans une décharge de Townsend à la pression atmosphérique

Transport des nanoparticules dans une DBD et dépôts induits 133 [295]–[297]. The use of preformed NPs makes the process more flexible than an in-situ genera- tion of NPs by gas-phase association reactions of plasma-generated fragments. In particular, a broader variety of nano-objects can be introduced into the discharge (and thus in the composite coating), allowing the synthesis of highly complex multifunctional, nanostructured thin films. In most studies dealing with the growth of composite thin films using cold, atmospheric-pressure plasmas, experiments are realized with homogeneous (or quasi-homogeneous) discharges ob- tained in rare gases such as helium or argon[84], [179]–[182], [295], [296], although some investi- gations were performed with filamentary discharges in nitrogen[82], [83]. Generally, the concen- tration of the inclusions inside the plasma-deposited coating is proportional to the concentration of NPs in the colloidal suspension[84], [180]. Hence, impressive NPs loading can be obtained[84], [297] from denser suspensions. However, as shown by Bardon et al.[82], high con- centrations of NPs inside a matrix are not always necessary to change significantly the properties of a composite coating: in their study, the corrosion resistance of the film could be strongly im- proved for a particle concentration of only 2%. Also, the incorporation of too many particles in the composite coating can inhibit the growth of dense thin films. For example, Ruch et al.[297] have suggested that the presence of NPs can act as nucleation sites by inducing the growth of fibers instead of homogenous layers.
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Etude électrique de la physique d'une décharge de Townsend à la pression atmosphérique et de son interaction avec un générateur : Modèle et Expérience

Etude électrique de la physique d'une décharge de Townsend à la pression atmosphérique et de son interaction avec un générateur : Modèle et Expérience

La rapidité des traitements de surface et donc la vitesse de défilement des substrats est conditionnée par la puissance de la décharge (Chapitre 1 - Figure 3 p. 10). En effet, le taux de transformation du matériau est proportionnel à l’énergie dissipée dans le plasma pendant son temps de résidence dans la décharge. Plus la puissance est élevée, plus ce temps peut être court et donc plus la vitesse de défilement ou la longueur des électrodes peuvent être réduits. Il est donc important d’étudier les mécanismes qui limitent le transfert de puissance au gaz tout en restant en régime de décharge de Townsend. Au vu des résultats du chapitre précédent, l’augmentation de la température semble être une solution pour accroître la puissance dissipée dans la décharge, néanmoins dans le cas du traitement de matériaux thermosensibles comme les polymères, cette possibilité est réduite. Nous avons donc cherché à utiliser l’outil que nous avons mis au point afin de trouver des solutions pour augmenter la puissance.
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