Etude de dispositifs de protection contre les effets des decharges electriques au sein d'un generateur de tres haute tension : l'accelerateur vivitron

par EMMANUEL NOLOT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de B. HEUSCH.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .


  • Résumé

    Le vivitron est un accelerateur electrostatique du type tandem van de graaff dont la realisation, fondee sur des concepts originaux, doit permettre d'atteindre une tension nominale voisine de 30 mv. Pour l'instant, le fonctionnement de ce generateur de tres haute tension est limite a 20 mv car la structure isolante de la colonne du vivitron est sensible aux effets des decharges electriques dans le gaz isolant, l'hexafluorure de soufre. Nous avons tente d'analyser les causes de ces decharges electriques afin de limiter leur probabilite d'occurence, de modeliser les contraintes transitoires associees et de presenter des solutions qui permettraient d'assurer un fonctionnement fiable de l'accelerateur au-dela de 20 mv. La premiere partie de notre these decrit le comportement dielectrique du sf#6 sous pression, expose les mecanismes de decharges et permet d'estimer les seuils d'amorcage et la rigidite dielectrique pratique de ce gaz. La deuxieme partie precise les caracteristiques des isolants colonne et presente la mesure du courant d'absorption comme un element de diagnostic des instabilites colonne et donc de prevision des claquages. La troisieme partie nous permet de caracteriser les ondes de surtensions oscillantes a front raide induites par les decharges electriques. Enfin, la quatrieme partie presente les dispositifs de protection que nous avons developpes afin de diminuer la sensibilite de la colonne aux surtensions transitoires. Nous avons concu des eclateurs a seuil d'amorcage precis, des electrodes de blindage optimisees et nous avons developpe une solution originale a base de varistances zno a tres haut champ de seuil: les ceramiques non lineaires que nous avons realisees permettent d'ecreter, de maniere rapide et fiable, les surtensions transitoires induites par les claquages et de dissiper l'energie correspondante


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  • Détails : 126 P.
  • Annexes : 122 REF.

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