ETUDE EXPERIMENTALE DE L'INTERACTION ENTRE UN RAYONNEMENT LASER CO PDF Download
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ETUDE EXPERIMENTALE DES EFFETS THERMOMECANIQUES INDUITS PAR UN RAYONNEMENT CO::(2) DE PUISSANCE SUR DES MATERIAUX SOLIDES, PLACES DANS L'AIR A DES PRESSIONS VARIANT DE 1 BAR A 10**(-5) MBAR, DU PLASMA GENERE DURANT L'INTERACTION. LES MOYENS DE MESURE MIS EN OEUVRE SONT: CAPTEUR DE PRESSION PIEZORESISTIF, THERMOCOUPLE, CAMERA RAPIDE, INTERFEROMETRE LASER. UNE CORRELATION ENTRE LES DIFFERENTS MECANISMES A ETE ETABLIE. A BASSE PRESSION AMBIANTE, L'INTERACTION EST DOMINEE PAR LA VAPORISATION, TANDIS QU'A PRESSION ELEVEE, ELLE EST DOMINEE PAR LE MOUVEMENT HYDRODYNAMIQUE DU PLASMA GENERE EN AMONT DU MATERIAU
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ETUDE EXPERIMENTALE DES EFFETS THERMOMECANIQUES INDUITS PAR UN RAYONNEMENT CO::(2) DE PUISSANCE SUR DES MATERIAUX SOLIDES, PLACES DANS L'AIR A DES PRESSIONS VARIANT DE 1 BAR A 10**(-5) MBAR, DU PLASMA GENERE DURANT L'INTERACTION. LES MOYENS DE MESURE MIS EN OEUVRE SONT: CAPTEUR DE PRESSION PIEZORESISTIF, THERMOCOUPLE, CAMERA RAPIDE, INTERFEROMETRE LASER. UNE CORRELATION ENTRE LES DIFFERENTS MECANISMES A ETE ETABLIE. A BASSE PRESSION AMBIANTE, L'INTERACTION EST DOMINEE PAR LA VAPORISATION, TANDIS QU'A PRESSION ELEVEE, ELLE EST DOMINEE PAR LE MOUVEMENT HYDRODYNAMIQUE DU PLASMA GENERE EN AMONT DU MATERIAU
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CETTE THESE PORTE SUR L'ETUDE DE L'INTERACTION ENTRE UN FAISCEAU DE LASER A CO#2 DE FORTE PUISSANCE ET UN ECOULEMENT DE POUDRE DANS LES CONDITIONS D'UN RECHARGEMENT DE SURFACE. LE PRINCIPE DE L'INJECTION DU MATERIAU D'APPORT COAXIALEMENT AU FAISCEAU LASER A ETE RETENU POUR LES AVANTAGES OFFERTS : QUALITE DU TRAITEMENT ET FLEXIBILITE DU PROCEDE. LES PROPRIETES METALLURGIQUES DE LA SURFACE TRAITEE DEPENDENT D'UN GRAND NOMBRE DE PARAMETRES COMME LE FLUX DU RAYONNEMENT LASER, LA NATURE DE LA POUDRE, LA MORPHOLOGIE DU JET DIPHASIQUE ET LA CINETIQUE DES PARTICULES. L'ETUDE EXPERIMENTALE MENEE DANS CE TRAVAIL A PERMIS D'EVALUER L'IMPORTANCE DE CHAQUE VARIABLE SUR LE PROCEDE. NOUS AVONS MONTRE QUE LES MECANISMES D'INTERACTION SONT REGIS A LA FOIS PAR DES LOIS OPTIQUES ET DES LOIS THERMIQUES. L'INTERACTION ENTRE LE FAISCEAU LASER ET LA POUDRE SE MANIFESTE PAR UNE DIFFUSION DU RAYONNEMENT ET UNE ABSORPTION PARTIELLE DE L'ENERGIE PAR LES PARTICULES. L'APPARITION D'UNE COUCHE LIQUIDE A LA SURFACE DES GRAINS ENTRAINE UNE MODIFICATION DE L'ABSORPTION. AUX FLUX INTENSES, UN REGIME DE PROPAGATION INSTABLE APPARAIT : LA MATIERE EST VAPORISEE ET IONISEE. LES DIFFERENTES ANALYSES MENEES MONTRENT LA NECESSITE DE LIMITER L'APPARITION DE L'IONISATION ET FONT APPARAITRE LE ROLE FONDAMENTAL DU GAZ D'ASSISTANCE. NOUS AVONS EGALEMENT CALCULE LA TEMPERATURE ATTEINTE PAR LES PARTICULES DE POUDRE AINSI QUE CELLE DE LA SURFACE DE LA PIECE TRAITEE. LE MODELE DEVELOPPE NOUS A PERMIS D'OPTIMISER LE PROCEDE ET DE L'ADAPTER A DIFFERENTES SOURCES LASER.
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ETUDE DU RAYONNEMENT LASER REFLECHI DANS UNE EXPERIENCE D'INTERACTION LASER CO::(2) AVEC UNE CIBLE PLANE EN POLYETHYLENE. ETUDE DE QUELQUES ASPECTS THEORIQUES SUR LES MECANISMES D'INTERACTION MODIFIANT LE PROFIL SPECTRAL DE L'ONDE INCIDENTE: MODULATION DE PHASE ET D'AMPLITUDE D'UNE ONDE SE PROPAGEANT DANS UN MILIEU D'INDICE VARIABLE, EFFET DOPPLER, INSTABILITES PARAMETRIQUES ET MODES DE GENERATION DES HARMONIQUES. ETUDE EXPERIMENTALE DE LA PUISSANCE LASER REFLECHIE A 10,59 MU ET INTERPRETATION A L'AIDE DU BREMSSTRAHLUNG INVERSE. ANALYSE SPECTRALE DU RAYONNEMENT REFLECHI A 10,59 MU ET MISE EN EVIDENCE DE LA DIFFUSION BRILLOUIN STIMULEE. OBSERVATIONS DES HARMONIQUES ET MISE EN EVIDENCE DES INSTABILITES PARAMETRIQUES MISES EN CAUSE. DISCUSSION SUR L'UTILISATION DES RESULTATS COMME DIAGNOSTIC DE L'INTERACTION LASER-MATIERE.
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CE MEMOIRE CONCERNE L'ETUDE THEORIQUE, EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE DE L'INTERACTION ENTRE UN RAYONNEMENT LASER UV DES MATERIAUX METALLIQUES, DANS UN BUT D'APPLICATION AU TRAITEMENT DE SURFACE. IL SE COMPOSE DES TROIS PARTIES SUIVANTES: UNE PREMIERE PARTIE THEORIQUE, DANS LAQUELLE SONT PRESENTES LES PRINCIPES GENERAUX DE L'INTERACTION LASER-MATIERE: DE L'ABSORPTION DU RAYONNEMENT PAR LE MATERIAU A LA FORMATION DU PLASMA ET SON EXPANSION HYDRODYNAMIQUE, SUIVIE PAR UNE PRESENTATION DES PRINCIPALES APPLICATIONS INDUSTRIELLES DES LASERS EN METALLURGIE, ENFIN UN EXPOSE SUR LES TECHNIQUES DE CARACTERISATION DE SURFACES POUVANT ETRE UTILISEES DANS CE DOMAINE D'ETUDE. DEUXIEME PARTIE, EXPERIMENTALE, PRESENTE, DANS UN PREMIER TEMPS, LES PRINCIPAUX RESULTATS D'HYDRODYNAMIQUE PLASMAS, ILLUSTREE PAR DES PHOTOGRAPHIES DE CAMERA ULTRA-RAPIDE, AVEC LES DIFFERENTS REGIMES D'ECOULEMENT OBSERVES SUR DES ALLIAGES DE TITANE ET D'ALUMINIUM, GRACE A UN MONTAGE INTERFEROMETRIQUE DE TYPE MACH-ZEHNDER, EN FONCTION LA NATURE DU GAZ AMBIANT, DE LA PRESSION ET DE LA DENSITE D'ENERGIE ; PUIS, DANS UN DEUXIEME TEMPS SONT PRESENTEES MODIFICATIONS OBSERVEES APRES IRRADIATION, SUR DES ACIERS, ALLIAGE D'ALUMINIUM ET ALLIAGE DE TITANE, EN TERMES TOPOGRAPHIE, RUGOSITE, MODIFICATIONS STRUCTURALES, DURETE, ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES, CONTRAINTES RESIDUELLES, POUR CERTAINS D'ENTRE EUX, RESISTANCE A LA CORROSION. DIVERSES TECHNIQUES ONT ETE UTILISEES POUR MENER A BIEN CARACTERISATIONS, TELLES QUE MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE ET EN TRANSMISSION, SPECTROSCOPIE DISPERSIVE ENERGIE, DIFFRACTION DE RAYONS X EN INCIDENCE RASANTE, SPECTROSCOPIE AUGER, ANALYSEURS DE CONTRAINTES PAR DIFFRACTION X, MICROGRAPHIE OPTIQUE, MICRO-DUROMETRE, PROFILOMETRE, RUGOSIMETRE ENFIN, LA TROISIEME PARTIE PRESENTE: RESULTATS ISSUS D'UNE MODELISATION NUMERIQUE, PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, VISANT A SIMULER LA PROPAGATION FRONT DE FUSION DANS LE MATERIAU. CES RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX, NOTAMMENT A DES COUPES TRANSVERSES DES MATERIAUX, OBSERVEES EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE
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L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE, ESSENTIELLEMENT EXPERIMENTALE, DE LA FILAMENTATION DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA. LE TRAVAIL EXPERIMENTAL A PORTE, EN PARTICULIER, SUR LA REALISATION D'UN DIAGNOSTIC DE STRIOSCOPIE QUI SONDE TRANSVERSALEMENT LE PLASMA ET D'UNE IMAGERIE EN TRANSMISSION, RESOLUE OU INTEGREE EN TEMPS, DE LA COUPE TRANSVERSE DU PLASMA PENDANT L'INTERACTION. LES RESULTATS ISSUS DE CES DIAGNOSTICS, CORRELES ENTRE EUX, TENDENT A PROUVER L'EXISTENCE DE LA FILAMENTATION DANS NOS PLASMAS D'INTERACTION. LES RESULTATS ONT FAIT APPARAITRE DES STRUCTURES FILAMENTAIRES QUI SONT EN ACCORD AVEC LES LOIS D'ECHELLE DE LA FILAMENTATION PONDEROMOTRICE ETABLIES DANS LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE. LES IMAGES RESOLUES EN TEMPS ONT MONTRE, PAR AILLEURS, UN COMPORTEMENT FILAMENTE DU FAISCEAU LASER, COHERENT AVEC LES RESULTATS DU DIAGNOSTIC DE STRIOSCOPIE. LES FILAMENTS SONT ASSOCIES A DES GRADIENTS DE DENSITE TRANSVERSES A LA DIRECTION DU FAISCEAU D'INTERACTION QUI PEUVENT ENTRAINER LA GENERATION DU DEUXIEME HARMONIQUE DU LASER LE LONG DE SON AXE. CETTE CONSEQUENCE INDIRECTE DE LA FILAMENTATION A ETE MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT ET ETAYEE PAR UN MODELE SIMPLE. ENFIN, L'INTERPOSITION DE LAMES DE PHASE ALEATOIRE A D'UNE PART, SUPPRIME LE COMPORTEMENT FILAMENTE DU FAISCEAU LASER ET D'AUTRE PART, REDUIT SENSIBLEMENT LES TAUX DES DIFFUSIONS RAMAN ET BRILLOUIN STIMULEES. CE DERNIER RESULTAT CONTRIBUE A L'ETUDE SUR LA CORRELATION DES INSTABILITES PARAMETRIQUES ENTRE ELLES
Author: Sophie Faure Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 158
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L'objectif de ce travail est de mieux appréhender les mécanismes thermo-radiatifs intervenant dans le frittage laser en phase solide. L'interaction entre le rayonnement d'un laser Nd-YAG et des matériaux transparents à 1,064 μm, comme l'alumine ou une fritte de verre, est étudiée, en particulier l'absorption et la réflexion du rayonnement par la poudre. Un élément absorbant vers 1μm, tel le fer, est ajouté, par dopage du verre et par mélange ou enrobage de l'alumine. Deux approches complémentaires sont menées : l'une expérimentale, sur poudres avec un spectromètre muni d'une sphère d'intégration et sur matériaux homogènes de même composition, dans le cas des verres, afin d'obtenir leurs indices de réfraction n et d'extinction κ; l'autre numérique, grâce à une simulation par la méthode de Monte-Carlo et un modèle à n flux, qui permet d'étudier l'influence de divers paramètres et de calculer l'énergie absorbée dans chaque grain. Enfin, l'aspect thermique est abordé
Author: Bruno Dupont Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 116
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L'ETUDE EST COMPOSEE DE TROIS PARTIES: UNE PREMIERE PARTIE EST CONSACREE A LA DESCRIPTION THEORIQUE CLASSIQUE ET SEMI-CLASSIQUE DES PHENOMENES MIS EN JEU LORS DE L'INTERACTION ENTRE UN RAYONNEMENT (LASER) ET DE LA MATIERE DIELECTRIQUE OU CONDUCTRICE. UNE SECONDE PARTIE TRAITE DE LA TRANSFORMATION OPTIQUE-THERMIQUE-ACOUSTIQUE DANS LAQUELLE L'ENERGIE ELECTROMAGNETIQUE SE TRANSFORME EN CHALEUR, QUI, DU FAIT DU FORT GRADIENT DE TEMPERATURE, CREE UNE SOURCE DE DILATATION EN SURFACE ENGENDRANT DES ULTRASONS DANS LE MILIEU. LES ULTRASONS, REFLECHIS SUR LES PAROIS DU MILIEU ENGENDRENT DES PHENOMENES DE RESONANCE LIES A LA GEOMETRIE DU MILIEU. L'ANALYSE DU SIGNAL RECUEILLI PAR SONDE INTERFEROMETRIQUE NOUS RENSEIGNE SUR LA GEOMETRIE ET LES DEFAUTS DU MILIEU. UNE DERNIERE PARTIE PRESENTE UN MODELE EXPLIQUANT LA GENERATION D'ONDES ACOUSTIQUES PAR CHOC LASER DANS UN MILIEU VIVANT, PRODUISANT UNE EVOLUTION OU MEME UNE DESTRUCTION DE CES CELLULES
Author: FRANCOIS.. PUECH
Author: FRANCOIS.. PUECH
Author: PIERRE-ALAIN.. VETTER
Author: Christine Garban
Author: Christine Garban-Labaune
Author: Christine Garban-Labaune
Author: THIERRY.. SARNET
Author: SOPHIE.. BATON
Author: Gianfranco Tonon
Author: Sophie Faure
Author: Bruno Dupont