Cartogrpahies en 2 dimensions du vecteur champ electrique dans les decharges luminescentes. Applications aux decharges radiofrequence et decharges transitoires en cathode creuse

par MARIA-PIA ALBERTA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Derouard.

Soutenue en 1992

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    L'originalite du travail presente ici a ete de determiner non seulement l'amplitude, mais aussi la direction du vecteur champ electrique dans les decharges luminescentes, permettant d'etablir des cartographies completes a deux dimensions dans l'espace et resolues dans le temps. Pour cela, nous avons utilise cette technique de diagnostic optique utilisant la modification par effet stark du spectre de fluorescence induite par laser de la molecule nak. Dans un premier temps, les decharges type diode entre deux electrodes non identiques ont ete etudiees, en regime continu, puis basse frequence (35 khz) et radiofrequence (4 mhz) a couplage capacitif. Les observations ont permis d'ameliorer la comprehension des mecanismes d'entretien de ces decharges. Les cartographies a deux dimensions des lignes de champ ont plus particulierement montre dans quelle mesure le plasma est uniforme sous les electrodes, information importante pour la conception de futurs reacteurs a plasma. Dans un deuxieme temps, l'etude a porte sur les decharges en cathode creuse, dans une geometrie proche de celle utilisee pour les dispositifs pseudosparks. L'amorcage depend des conditions initiales (pression, tension ou composition du gaz). En regime transitoire, l'etablissement de l'effet cathode creuse se manifeste par l'apparition d'un pic tres intense sur le courant dont la composante principale est liee a l'expansion du champ electrique dans la cathode creuse. Cette expansion semble se faire en deux etapes: le champ electrique est d'abord confine sur l'axe avant de s'etendre dans le volume de la cathode creuse. Les electrons pendulaires sont alors principalement responsables de la multiplication de charges. Ces resultats experimentaux ont ete confrontes a des simulations numeriques permettant de valider les modeles utilises


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