Étude statistique de l'influence des paramètres expérimentaux et du champ magnétique sur les décharges sparks dans l'eau déionisée PDF Download
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Book Description
Les décharges Sparks sont des décharges électriques transitoires avec une courte durée de vie. Par rapport à son initiation en milieu gazeux, l'initiation de ce type de décharges dans un liquide diélectrique induit de nouveaux phénomènes physico-chimiques dans le plasma et aux interfaces plasma-liquide et plasma-électrodes. Depuis une vingtaine d'années, la recherche scientifique exploite les propriétés de ces décharges pour des applications diverses : dépollution de liquide, synthèse de nanoparticules, usinage par électro-érosion, etc. Dans ce contexte, ce mémoire a pour objectif d'apporter une meilleure compréhension de la physique des décharges Sparks dans les liquides diélectriques. Les décharges dans les liquides se caractérisent par un comportement stochastique fort. Des études statistiques d'un nombre important de décharges sur les caractéristiques électriques ont été effectuées en fonction de différents paramètres. Ces paramètres sont la distance inter-électrodes, la nature des électrodes ainsi que la polarité de la tension appliquée. L'acquisition des courbes courant-tension de chaque décharge permet de déterminer ses propriétés électriques, soient la tension de claquage, le courant de la décharge, le délai de claquage, la charge injectée, la probabilité de claquage, etc. L'influence d'un champ magnétique externe, en particulier son orientation par rapport à l'axe des électrodes, sur les caractéristiques de la décharge a ensuite été explorée. L'étude des interactions plasma-électrode en fonction de l'orientation du champ magnétique a été réalisée en analysant des images de la dispersion des impacts créés par les décharges sur la contre-électrode et de l'érosion de la pointe. De plus, nous avons démontré que la nature du matériau des électrodes, en particulier ses propriétés magnétiques, influe grandement le taux d'érosion de celles-ci. Les résultats rapportés dans ce mémoire contribueront non seulement à l'avancement de la physique des décharges dans les liquides, mais aussi au développement / optimisation des applications dans des différents domaines technologiques.
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Les décharges Sparks sont des décharges électriques transitoires avec une courte durée de vie. Par rapport à son initiation en milieu gazeux, l'initiation de ce type de décharges dans un liquide diélectrique induit de nouveaux phénomènes physico-chimiques dans le plasma et aux interfaces plasma-liquide et plasma-électrodes. Depuis une vingtaine d'années, la recherche scientifique exploite les propriétés de ces décharges pour des applications diverses : dépollution de liquide, synthèse de nanoparticules, usinage par électro-érosion, etc. Dans ce contexte, ce mémoire a pour objectif d'apporter une meilleure compréhension de la physique des décharges Sparks dans les liquides diélectriques. Les décharges dans les liquides se caractérisent par un comportement stochastique fort. Des études statistiques d'un nombre important de décharges sur les caractéristiques électriques ont été effectuées en fonction de différents paramètres. Ces paramètres sont la distance inter-électrodes, la nature des électrodes ainsi que la polarité de la tension appliquée. L'acquisition des courbes courant-tension de chaque décharge permet de déterminer ses propriétés électriques, soient la tension de claquage, le courant de la décharge, le délai de claquage, la charge injectée, la probabilité de claquage, etc. L'influence d'un champ magnétique externe, en particulier son orientation par rapport à l'axe des électrodes, sur les caractéristiques de la décharge a ensuite été explorée. L'étude des interactions plasma-électrode en fonction de l'orientation du champ magnétique a été réalisée en analysant des images de la dispersion des impacts créés par les décharges sur la contre-électrode et de l'érosion de la pointe. De plus, nous avons démontré que la nature du matériau des électrodes, en particulier ses propriétés magnétiques, influe grandement le taux d'érosion de celles-ci. Les résultats rapportés dans ce mémoire contribueront non seulement à l'avancement de la physique des décharges dans les liquides, mais aussi au développement / optimisation des applications dans des différents domaines technologiques.
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Cette thèse est dédiée aux effets de compétition entre le champ magnétique appliqué et la géométrie du pavage de réseaux de jonctions Josephson dans le cas particulier d'un pavage T3 ("dice"). Il s'agit en fait de l'étude d'un système modèle dans des conditions réelles. Le comportement des réseaux de jonctions classiques a été étudié en fonction du champ magnétique appliqué, de la température et de la fréquence avec laquelle le système est excité. Les propriétés de transport des réseaux de jonctions Josephson réalisées par effet de proximité sont mises en évidence par des mesures de l'impédance de surface effectuées au moyen d'une technique inductive qui distingue les travaux de recherche menés au sein du groupe. Selon la valeur du champ magnétique appliqué, il sera impossible pour le réseau de jonctions de se placer dans un minimum absolu d'énergie. Le système doit alors trouver un compromis entre les différentes contraintes liées à la fois au champ magnétique appliqué et à la géométrie du réseau. C'est dans une telle situation que le système est dit frustré. Le comportement est radicalement différent selon l'état de frustration, i.e. selon le champ magnétique appliqué. La particularité du pavage T3, composé de losanges orientés selon trois directions différentes, se manifeste lorsque le champ appliqué est tel que chaque losange du réseau est traversé par un demi quantum de flux. Dans ce cas la cohérence de phase, et par conséquent la supraconductivité, dans l'échantillon est presque supprimée et la dissipation est plus importante que pour n'importe quelle autre valeur de champ magnétique. Une comparaison entre cet état dit totalement frustré et un état qui au contraire présente une forte cohérence de phase a permis de révéler une riche variété de phénomènes. Les propriétés liées au modèle de mécanique statistique étudié, le modèle "XY", appliqué à cette géométrie particulière permettent de comprendre une partie seulement des observations. Il a donc été nécessaire.
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Ce mémoire est la conclusion d'une maîtrise en double diplomation internationale entre l'université Toulouse 3 Paul Sabatier en France et l'université de Montréal au Canada. Le but de cette collaboration est la meilleure compréhension des décharges Sparks dans les liquides diélectriques, ainsi que des phénomènes qui y sont liés. La première partie du projet de recherche, effectuée à Toulouse au laboratoire LAPLACE, s'est concentrée sur l'influence du matériau des électrodes sur le comportement de la décharge, en particulier les caractéristiques courant-tension et la dynamique de la bulle de cavitation via imagerie rapide. Cette partie de travail est incluse dans ce mémoire sous forme d'une Annexe, et nous focalisons l'attention du lecteur uniquement sur les travaux réalisés dans la deuxième partie. En effet, en utilisant une source impulsionnelle de tension, nous avons étudié l'évolution statistique des caractéristiques électriques des décharges Sparks dans différents liquides diélectriques et sous différentes conditions expérimentales, qu'elles soient électriques, géométriques, ou bien liées aux matériaux utilisés. Après une préparation minutieuse des conditions d'une expérience donnée, les impulsions de haute tension ont été appliquées et les caractéristiques des décharges ont été enregistrées. Les enregistrements des caractéristiques électriques, dès la première dé- charge jusqu'à un moment où il n'est plus possible d'avoir des décharges, ont été analysés à l'aide d'un algorithme afin de remonter aux propriétés de chaque décharge, soient la probabilité que la décharge ait eu lieu, la tension de claquage, le courant de décharge, la charge injectée, l'énergie injectée, etc. L'évolution temporelle de ces paramètres ont révélé certaines informations extrê- mement utiles pour les considérer dans les procédés qui utilisent les décharges Sparks dans les liquides à haute répétition, en particulier dans la synthèse de nanomatériaux.
Author: Anca Gîndulescu Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 284
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La première partie de la thèse est axée sur la modélisation et la simulation du renversement de l'aimantation et de l'influence du bruit dans les nanostructures ferromagnétiques. La deuxième partie s'intéresse à l'étude des composés à transition de spin 1D et 2D notamment la relaxation à basse température et l’effet de la taille dans les nanoparticules. Après un aperçu des matériaux magnétiques ainsi que des principaux modèles développées pour l'étude théorique du comportement d'hystérésis, le troisième chapitre propose un aperçu de nos résultats concernant le renversements d 'aimantation par des champs magnétiques et par le courant de spin polarisés. Nous présentons aussi la modélisation et la simulation du phénomène de bruit induit dans les systèmes complexes d'hystérèse. Le quatrième et cinquième chapitre sont consacrés aux composés à transition de spin et à la description de quelques modèles proposés pour expliquer le phénomène à transition de spin. Le chapitre six fournit une vue d'ensemble sur les composés à transition de spin 1D mettant l'accent sur l’effet de la lumière à basse température. Le dernier chapitre présent quelques caractéristique de systèmes à transition de spin 2D: l'effet de taille et la dynamique de relaxation à l'aide de la technique de Monte Carlo avec l’algorithme d’Arrhenius.
Author: Korentin Géraud
Author: Korentin Géraud
Author: 
Author: Audren Dorval
Author: Anca Gîndulescu