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Author: Joseph Baixeras Publisher: ISBN: 9782212058215 Category : Languages : fr Pages : 242
Book Description
Les supraconducteurs, dont les propriétés physiques très singulières permettent notamment la création de champs magnétiques intenses, ont déjà fait l'objet de nombreuses applications industrielles : électro-aimants pour l'imagerie médicale et les accélérateurs de particules, dispositifs électroniques hyperfréquences, etc. Mais c'est avec la découverte des matériaux supraconducteurs à haute température critique que la recherche et développement en ce domaine a connu sa véritable explosion, faisant naître l'espoir de retombées industrielles de beaucoup plus grande ampleur. L'ouvrage replace la supraconductivité dans son contexte historique et dresse un panorama des applications actuelles et potentielles des supraconducteurs aussi bien dans le domaine des courants faibles que dans celui des courants forts, en privilégiant une approche de type ingénieur. Un exposé des différents modèles théoriques de la supraconductivité, qui ont joué un rôle important dans les progrès de la physique contemporaine, permet au lecteur de mieux comprendre le comportement des matériaux supraconducteurs et le fonctionnement des dispositifs qui tirent parti de leurs propriétés. Divers exemples d'applications en électronique et en électrotechnique viennent enfin mettre en lumière l'intérêt, les limites et les contraintes d'utilisation des supraconducteurs dans la réalisation de dispositifs à l'échelle industrielle. L'ouvrage s'adresse aux étudiants de DEA et de troisième année d'écoles d'ingénieurs, ainsi qu'aux chercheurs ou aux ingénieurs intéressés par la supraconductivité et ses nouvelles applications.
Author: Joseph Baixeras Publisher: ISBN: 9782212058215 Category : Languages : fr Pages : 242
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Les supraconducteurs, dont les propriétés physiques très singulières permettent notamment la création de champs magnétiques intenses, ont déjà fait l'objet de nombreuses applications industrielles : électro-aimants pour l'imagerie médicale et les accélérateurs de particules, dispositifs électroniques hyperfréquences, etc. Mais c'est avec la découverte des matériaux supraconducteurs à haute température critique que la recherche et développement en ce domaine a connu sa véritable explosion, faisant naître l'espoir de retombées industrielles de beaucoup plus grande ampleur. L'ouvrage replace la supraconductivité dans son contexte historique et dresse un panorama des applications actuelles et potentielles des supraconducteurs aussi bien dans le domaine des courants faibles que dans celui des courants forts, en privilégiant une approche de type ingénieur. Un exposé des différents modèles théoriques de la supraconductivité, qui ont joué un rôle important dans les progrès de la physique contemporaine, permet au lecteur de mieux comprendre le comportement des matériaux supraconducteurs et le fonctionnement des dispositifs qui tirent parti de leurs propriétés. Divers exemples d'applications en électronique et en électrotechnique viennent enfin mettre en lumière l'intérêt, les limites et les contraintes d'utilisation des supraconducteurs dans la réalisation de dispositifs à l'échelle industrielle. L'ouvrage s'adresse aux étudiants de DEA et de troisième année d'écoles d'ingénieurs, ainsi qu'aux chercheurs ou aux ingénieurs intéressés par la supraconductivité et ses nouvelles applications.
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L'objectif de ce travail de thèse est d'optimiser le processus d'aimantation des pastilles supraconductrices à haute température critique (SHTC) par un champ magnétique impulsionnel ou PFM (Pulsed Field Magnetization) afin de les mettre en œuvre dans des applications dans le domaine de l'électrotechnique. Dans l'étape de conception de l'inducteur nécessaire pour magnétiser ces pastilles SHTC, la modélisation et la simulation sont fortement recommandées pour effectuer les calculs nécessaires des différentes caractéristiques électriques du système d'aimantation. De ce fait, nous avons développé un modèle analytique pour étudier l'influence de la présence d'une pastille supraconductrice dans un circuit ferromagnétique sur la valeur de l'inductance d'une bobine inductrice. Il s'agit de résoudre les équations de Laplace et de Poisson dans différentes régions d'intérêt à travers le potentiel vecteur magnétique. La résolution analytique a été effectuée à l'aide d'un code de calcul développé sous MATLAB où les résultats obtenus ont été en bonne concordances avec ceux obtenus par simulation numérique sous COMSOL. L'inhomogénéité des pastilles SHTC de type YBaCuO en termes de la densité de courant critique Jc a été également étudiée. Pour cela, nous avons réalisé des expériences de l'aimantation des ces pastilles par la méthode PFM. Nous avons montré que la surface plane contenant le germe de cristallisation (seed) de ces pastilles est caractérisée par une Jc plus élevée que l'autre surface. Ainsi, nous avons étudié l'influence de la position du germe de cristallisation dans la méthode de caractérisation à deux pastilles.
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Le developpement de nouveaux materiaux supraconducteurs et la mise au point de processus de fabrication de cables comme les films YBaCuO, permettent d'envisager de nouvelles application. Pour l'etude des applications industrielles, il est necessaire de connaitre les caracteristiques electromagnetiques de ces nouveaux materiaux. Pour tous les supraconducteurs, la difficulte reside dans la reconstitution de la loi electrique locale E(J), a partir des mesures. Ce livre consiste donc a la mise au point d'outils theoriques et experimentaux permettant la caracterisation des materiaux supraconducteurs a haute temperature critique. Les travaux ont principalement ete menes sur deux methodes: la methode MB, qui consiste a effectuer des mesures sur une bobine puis a extraire les proprietes du ruban supraconducteur et le field mapping, qui repose sur la mesure d'une cartographie de l'induction magnetique. Ces methodes ont ete testee et validee tant au niveau experimental que theorique.
Author: Philippe Masson Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 167
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Lors d'un refroidissement sous champ magnétique extérieur nul, les supraconducteurs à haute température critique ont la capacité d'expulser les lignes de champ de leur volume. Nous proposons d'utiliser cette propriété pour réaliser un inducteur de machine électrique utilisant des écrans supraconducteurs pour concentrer l'induction magnétique. L'étude théorique du système nécessitant l'utilisation d'outils de calcul numérique, nous avons utilisé une modélisation coulombienne du système et nous avons développé un logiciel de calcul du champ magnétique en 3 D basé sur une méthode de Monte-Carlo à base de chaînes de Markov. Cette méthode probabiliste conduit à une erreur quantifiable de calcul que nous avons minimisé en appliquant une méthode de régularisation. Nous avons dimensionné et réalisé un inducteur modèle qui a ainsi permis de vérifier l'efficacité de la structure ainsi que les outils de calcul développés.
Author: Julien Leclerc (auteur d'une thèse en génie électrique) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Le développement de nouveaux matériaux supraconducteurs et la mise au point de processus de fabrication de câbles comme les films YBaCuO, permettent d'envisager de nouvelles application ou d'en améliorer les performances. Pour l'étude des applications industrielles, il est nécessaire de connaitre les caractéristiques électromagnétiques de ces nouveaux matériaux. Pour tous les supraconducteurs, la difficulté réside dans la reconstitution de la loi électrique locale E(J), à partir des mesures. Cette thèse consiste donc à la mise au point d'outils théoriques et expérimentaux permettant la caractérisation des matériaux supraconducteurs à haute température critique. Les travaux ont principalement été menés sur deux méthodes : - la méthode MB, qui consiste à effectuer des mesures sur une bobine puis d'extraire les propriétés du ruban supraconducteur. - le field mapping, qui repose sur la mesure d'une cartographie de l'induction magnétique. Ces méthodes ont été testée et validée tant au niveau expérimental que théorique.
Author: Patricia de Rango Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 168
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POUR OBTENIR DES DENSITES DE COURANT CRITIQUE DE TRANSPORT ELEVEES DANS LES MATERIAUX SUPRACONDUCTEURS A HAUTE T#C, IL EST NECESSAIRE D'INDUIRE UNE ORIENTATION CRISTALLOGRAPHIQUE PREFERENTIELLE. LES PRINCIPAUX PROCEDES PROPOSES A TRAVERS LA LITTERATURE REPOSENT SUR UNE CROISSANCE EN PHASE LIQUIDE, CONTROLEE PAR LES GRADIENTS THERMIQUES. NOUS AVONS DEVELOPPE UNE NOUVELLE METHODE DE TEXTURATION DE CES MATERIAUX, PAR LE CHAMP MAGNETIQUE. UN DISPOSITIF PERMETTANT D'ATTEINDRE 1200C SOUS UN CHAMP MAGNETIQUE DE 8 T A ETE REALISE. LES CRISTALLITES D'YBA#2CU#3O#7 ET D'RBA#2CU#3O#7 (R=TERRE RARE) S'ORIENTENT DANS L'ARGENT LIQUIDE A 1020C. CECI CONFIRME QUE L'ANISOTROPIE DE SUSCEPTIBILITE DANS L'ETAT PARAMAGNETIQUE EST TOUJOURS PRESENTE AU VOISINAGE DE LA TEMPERATURE DE DECOMPOSITION PERITECTIQUE. NOUS AVONS ENSUITE MONTRE QU'IL ETAIT POSSIBLE DE TEXTURER LE COMPOSE YBA#2CU#3O#7 PAR SOLIDIFICATION SOUS CHAMP MAGNETIQUE. LES FIGURES DE POLE OBTENUES PAR DIFFRACTION DE RAYONS X ET LES MESURES D'AIMANTATION CONFIRMENT L'ALIGNEMENT DE L'AXE C PARALLELEMENT AU CHAMP MAGNETIQUE. CE PROCEDE A DEJA PERMIS D'OBTENIR DES J#C ELEVEES EN FORT CHAMP MAGNETIQUE A 77 K. NOUS DECRIVONS AUSSI UNE METHODE DE TEXTURATION D'YBA#2CU#3O#7 PAR LA VOIE DES GRADIENTS THERMIQUES HORS DU CHAMP MAGNETIQUE. NOUS PRESENTONS EGALEMENT UNE METHODE DE PREPARATION DU COMPOSE BI#2SR#2CA#2CU#3O#1#0, (TC=110 K). L'ETUDE DES PROPRIETES MAGNETIQUES A PERMIS DE DETERMINER UNE LIGNE D'IRREVERSIBILITE H*(T), SEPARANT LA ZONE BAS CHAMP, BASSE TEMPERATURE, OU L'AIMANTATION EST IRREVERSIBLE, DE LA ZONE HAUT CHAMP, HAUTE TEMPERATURE, OU L'AIMANTATION EST REVERSIBLE. UN MODELE DE SUPER RESEAU CONSTITUE DE FEUILLETS ALTERNATIVEMENT SUPRACONDUCTEURS ET NORMAUX OU LA SUPRACONDUCTIVITE EST INDUITE PAR EFFET DE PROXIMITE A ETE DEVELOPPE
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NOUS PRESENTONS UNE APPLICATION DES SUPRACONDUCTEURS A HAUTE TEMPERATURE CRITIQUE A LA DETECTION D'UN RAYONNEMENT INFRAROUGE (10 M). LES DETECTEURS, A BASE DE FILMS MINCES D'YBACUO DEPOSES SUR DES SUBSTRATS DE ZIRCONE POLYCRISTALLINE STABILISEE A 8% MOL. D'Y203 (EPAISSEUR VARIANT ENTRE 1,3 MM ET 80 M), ONT ETE ELABORES PAR DEUX TECHNIQUES: (1) LA TECHNIQUE EX SITU SE COMPOSE D'UN DEPOT PAR PULVERISATION CATHODIQUE A DIODE RADIOFREQUENCE A FROID SUIVI D'UN RECUIT THERMIQUE RAPIDE. IL A FALLU ANALYSER EN DETAIL CE RECUIT AFIN DE POUVOIR L'ADAPTER A TOUS LES TYPES DE DETECTEURS. (2) LA TECHNIQUE IN SITU SE COMPOSE D'UN DEPOT PAR PULVERISATION MAGNETRON RADIOFREQUENCE A CHAUD SUIVI D'UNE OXYGENATION DANS LE MEME BATI. AFIN DE CONTROLER LA QUALITE DE FILMS GRANULAIRES DEPOSES, NOUS AVONS DEVELOPPE UNE TECHNIQUE D'ANALYSE DE LA CARACTERISTIQUE R(T) S'APPUYANT SUR UN MODELE ELECTRIQUE: ASSOCIATION EN PARALLELE OU EN SERIE DE RESISTANCES, CHACUNE REPRESENTATIVE D'UNE PHASE (SUPRACONDUCTRICE OU NON-SUPRACONDUCTRICE) CONSTITUTIVE DU FILM. LES DETECTEURS, TOUS BOLOMETRIQUES, MONTRENT UN COMPORTEMENT EN FREQUENCE INTERESSANT, QUI LES AVANTAGE FACE AUX BOLOMETRES TRADITIONNELS (PYROELECTRIQUE, GOLAY): AUX HAUTES FREQUENCES, LA SENSIBILITE EST TOUJOURS INVERSEMENT PROPORTIONNELLE A LA RACINE CARREE DE LA FREQUENCE. NOUS AVONS PU, PAR UN MODELE ELECTRO-THERMIQUE, PREVOIR SYSTEMATIQUEMENT CE COMPORTEMENT. A 10 HZ, NOUS OBSERVONS UN NEP DE QUELQUES NW HZ-1/2 ET UNE DETECTIVITE DE QUELQUES 107 CM HZ -1/2/W
Author: CLAIRE.. LE PAVEN-THIVET Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 209
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CE TRAVAIL PORTE SUR LA CROISSANCE EPITAXIALE PAR ABLATION LASER DE FILMS MINCES D'YBA#2CU#3O#7 SUR DIVERS SUBSTRATS: DES FILMS ONT TOUT D'ABORD ETE DEPOSES SUR SRTIO#3(100) ET (110) AFIN D'OPTIMISER LES CONDITIONS DE CROISSANCE, PUIS SUR DIVERS SUBSTRATS SPECIFIQUES AU DOMAINE D'HYPERFREQUENCES: MGO, LAALO#3, SRLAALO#4 ET AL#2O#3. CETTE ETUDE A DEMONTRE L'IMPORTANCE DU CONTROLE DE LA QUALITE DE SURFACE DU SUBSTRAT ET A PERMIS L'OBTENTION DE FILMS D'EXCELLENTE QUALITE, MEME SUR SAPHIR SANS COUCHE TAMPON. LES FILMS ONT ETE SYSTEMATIQUEMENT CARACTERISES PAR DIVERSES METHODES DE DIFFRACTION ET DE CANALISATION AFIN D'EVALUER LEUR QUALITE CRISTALLINE ET DE DETERMINER LES RELATIONS D'EPITAXIE. LES CARACTERISTIQUES SUPRACONDUCTRICES ONT ETE MESUREES PAR METHODES RESISTIVE ET INDUCTIVE, MONTRANT UNE EXCELLENTE HOMOGENEITE DE L'ENSEMBLE DES FILMS ET DES TEMPERATURES CRITIQUES ELEVEES, COMPRISES ENTRE 85 ET 90 K. LA RESISTANCE DE SURFACE, PARAMETRE PERTINENT POUR LES APPLICATIONS HYPERFREQUENCES, A ETE MESUREE PAR LA METHODE DU RESONATEUR DIELECTRIQUE SUR DE NOMBREUX ECHANTILLONS ; LES VALEURS OBTENUES, INFERIEURES A 1 M (77 K, 10 GHZ) POUR LES MEILLEURS ECHANTILLONS, ONT ETE CORRELEES A DIVERSES CARACTERISTIQUES CRISTALLOGRAPHIQUES ET PHYSIQUES: IL APPARAIT QUE LE PARAMETRE PRIMORDIAL D'OBTENTION D'UNE FAIBLE RS EST LA QUALITE DE LA CRISTALLISATION, EN PARTICULIER L'ABSENCE DE JOINTS DE GRAINS A GRAND ANGLE. CES RESULTATS ONT ETE CONFIRMES PAR DE NOMBREUSES ETUDES COMPLEMENTAIRES EN OPTIQUE ET EN HYPERFREQUENCES, REALISEES EN COLLABORATION AVEC DIFFERENTS LABORATOIRES. LES POSSIBILITES D'APPLICATIONS DE FILMS YBA#2CU#3O#7 DE CETTE HAUTE QUALITE ONT ETE ILLUSTREES PAR LA REALISATION DE PREMIERS DISPOSITIFS TELS QU'UNE ANTENNE RMN BAS CHAMP ET DES RESONATEURS ET FILTRES PLANAIRES
Author: Pierre Lepercq Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Ce travail concerne, d'une part la mise au point d'une methode de caracterisation en micro-ondes des materiaux supraconducteurs a haute temperature critique (shtc), et d'autre part leur emploi dans la realisation d'oscillateurs micro-ondes quasi-integres. L'impedance de surface des materiaux shtc est un parametre de premiere importance car elle est un indicateur de la qualite du materiau et conditionne les performances des circuits micro-ondes supraconducteurs. Il est donc essentiel de connaitre de parametre. Dans cette optique, nous avons developpe une methode de mesure non-destructrice de la resistance de surface des films shtc permettant des caracterisations de routine de 300k a 78k. Cette methode consiste a remplacer une paroi d'une cavite resonante metallique par l'echantillon supraconducteur a caracteriser, la mesure du coefficient de qualite permet d'aboutir a la resistance de surface. Nous presentons l'etude detaillee de cette methode, les dispositifs de mesure realises, l'application de la methode a la caracterisation de films shtc ainsi que les limites de mesure. La faible resistance de surface des films shtc permet de realiser des resonateurs plaques a tres haut coefficient de qualite, et donc de concevoir des oscillateurs micro-ondes en technologie plaquee a haute purete spectrale. Ainsi nous avons etudie des oscillateurs hybrides shtc/iii-v fonctionnant a 12ghz. Le resonateur ainsi que toutes les lignes du circuit sont gravees sur un film supraconducteur ybacuo. Le transistor de type hemt est transplante sur les lignes supraconductrices afin de realiser un oscillateur quasi-integre.
Author: Joseph Baixeras
Author: Joseph Baixeras
Author: Mohamed Elbaa
Author: Julien Leclerc
Author: Philippe Masson
Author: Anthony De Luca
Author: Julien Leclerc (auteur d'une thèse en génie électrique)
Author: Patricia de Rango
Author: Jean-Michel Depond
Author: CLAIRE.. LE PAVEN-THIVET
Author: Pierre Lepercq