Étude expérimentale d'un générateur de plasma à cathode en métal liquide et application à l'extraction des ions PDF Download
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Book Description
Inventaire des corps utilisables comme liquide cathodique et possibilités d'emploi de ces corps dans le dispositif expérimental. Description du générateur et des améliorations apportées en vue d'un fonctionnement dans les conditions extrêmes : fiabilité des divers constitutants dans le cas de la génération de plasmas denses et études optiques des arcs peu stables. Modification du générateur en souce d'ions
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Inventaire des corps utilisables comme liquide cathodique et possibilités d'emploi de ces corps dans le dispositif expérimental. Description du générateur et des améliorations apportées en vue d'un fonctionnement dans les conditions extrêmes : fiabilité des divers constitutants dans le cas de la génération de plasmas denses et études optiques des arcs peu stables. Modification du générateur en souce d'ions
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ETUDE ET APPLICATIONS D'UN GENERATEUR A PLASMA. LE BUT DE TRAVAIL PRESENTE EST L'ETUDE D'UN GENERATEUR A PLASMA. CELUI-CI EST UNE CATHODE DE FORME CYLINDRIQUE OU PARALLELEPIPEDIQUE RECTANGLE, BAIGNEE PAR UN CHAMP MAGNETIQUE DE QUELQUES CENTAINES DE GAUSS, CREE PAR UN AIMANT PERMANENT. LE PLASMA ENGENDRE EST UN PLASMA FROID, PLASMA DE DECHARGE LUMINESCENTE ANORMALE. IL EST A RAPPROCHER DE CEUX PRODUITS PAR UNE DECHARGE EN CATHODE CREUSE OU EN MAGNETRON CREUX. L'INFLUENCE DE LA VARIATION DE CERTAINS PARAMETRES (GEOMETRIE DE LA CATHODE, PRESSION DU GAZ PLASMAGENE, INTENSITE DU CHAMP MAGNETIQUE...) SUR LE FONCTIONNEMENT DE LA DECHARGE EST PRESENTEE. UNE AUTRE PARTIE DU RAPPORT EST CONSACREE A LA PRESENTATION D'APPLICATIONS DU GENERATEUR A DIFFERENTS TRAITEMENTS DE SURFACE: DEPOTS METALLIQUES PAR EVAPORATION ET PAR PULVERISATION, DECHARGE IONIQUE, TRAITEMENT DES MATERIAUX PLASTIQUES PAR PLASMA
Author: Isabelle Frère (auteure en instrumentation et mesures).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Etude et applications d'un generateur a plasma. Le but de travail presente est l'etude d'un generateur a plasma. Celui-ci est une cathode de forme cylindrique ou parallelepipedique rectangle, baignee par un champ magnetique de quelques centaines de gauss, cree par un aimant permanent. Le plasma engendre est un plasma froid, plasma de decharge luminescente anormale. Il est a rapprocher de ceux produits par une decharge en cathode creuse ou en magnetron creux. L'influence de la variation de certains parametres (geometrie de la cathode, pression du gaz plasmagene, intensite du champ magnetique...) sur le fonctionnement de la decharge est presentee. Une autre partie du rapport est consacree a la presentation d'applications du generateur a differents traitements de surface: depots metalliques par evaporation et par pulverisation, decharge ionique, traitement des materiaux plastiques par plasma
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L'objet de ce travail consiste dans un premier temps en la modélisation d'une source plasma filaire en régime continu basse pression, puis, dans un second temps, en la caractérisation des propriétés d'une source d'ions développée sur la base de la source plasma préalablement étudiée. Un code particulaire permettant de modéliser le fonctionnement de la source plasma est ainsi développé, puis validé par comparaison avec les résultats d'une étude expérimentale. A la lueur des résultats de simulation, une analyse de la décharge en termes d'écoulement ionique de Child-Langmuir collisionnel en géométrie cylindrique est proposée, permettant alors d'interpréter la transition de mode comme une réorganisation naturelle de la décharge lorsque le courant de décharge excède un courant limite fonction de la tension de décharge, de la pression et de l'espace inter-électrodes. L'analyse de la fonction de distribution en énergie des ions impactant la cathode met par ailleurs en évidence la possibilité d'extraire un faisceau d'ions de faible dispersion en énergie autour de la tension de décharge, et ce sous réserve d'opérer la décharge dans son mode haute pression. Un prototype de source d'ions permettant l'extraction et l'accélération d'ions à partir de la source filaire est alors proposé. L'étude expérimentale d'un tel dispositif confirme le fait que l'adjonction d'un processus d'accélération se traduit par un simple décalage de la fonction de distribution en vitesse des ions d'une valeur correspondant à la tension d'accélération, mais ne l'élargit pas. Il est ainsi possible de produire des faisceaux d'ions de diverses espèces ioniques, d'énergie modulable (0-5 keV) et de dispersion en énergie limitée (~ 10 eV). Les courants de faisceau mesurés sont de quelques dizaines de micro-ampères, et la divergence d'un tel faisceau est de l'ordre du degré. Une modélisation numérique de cette source d'ions est finalement entreprise afin d'identifier de possibles optimisations du concept proposé
Author: Eric Coggiola Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 147
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Les précipitations d'électrons énergiques des hautes latitudes constituent un risque majeur d'apparition d'importants potentiels sur une structure en orbite polaire basse. Le cas d'une surface électriquement isolée, située sur la face avale d'un cylindre, parallèle au champ magnétique, à l'ombre, et dans des conditions de précipitations aurorales a fait l'objet de travaux théoriques et expérimentaux. Les simulations numériques ont permis de dégager les caractéristiques du sillage, et ont montré que les ions du plasma n'étaient pas collectés par la surface électriquement isolée. Les simulations expérimentales ont conduit à l'observation de potentiels différentiels supérieurs a 1 kilovolt, et à la mise en évidence de courants d'ions collectés par les capteurs situés côté sillage. Le désaccord entre théorie et expériences résultant de cette dernière observation disparait si l'on admet qu'une population d'ions froids est à l'origine exclusive des courants ioniques collectés.
Author: Pascal Tailler
Author: Pascal Tailler
Author: Pascal Tailler
Author: Isabelle Frere
Author: Isabelle Frère (auteure en instrumentation et mesures).)
Author: Gaston Thiell
Author: Renaud Gueroult
Author: P. Fauchais
Author: Peter Ilott
Author: Marcel Eminyan
Author: Eric Coggiola