Modelisation du transport ionique et electronique dans un gaz soumis a un champ electrique. Comparaison modele-experience pour l'hydrogene

par TIBOR SIMKO

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de JEAN BRETAGNE.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur la modelisation du transport des ions, des electrons et des particules neutres rapides dans un gaz sous l'influence d'un champ electrique, notamment dans les conditions non-hydrodynamiques et reactives du transport. Le travail comporte deux parties. Dans la premiere partie, nous discutons les methodes numeriques pour la simulation du transport. Les methodes du schema convectif et de monte carlo sont utilisees dans la suite du travail. La diffusion numerique en schema convectif est analysee. L'interet d'une approche orientee objet du code monte carlo est presente. Les deux methodes sont testees a l'aide de plusieurs gaz modeles dans les conditions hydrodynamiques et non-hydrodynamiques du transport. Nous montrons que la methode de monte carlo est mieux adaptee a nos objectifs. La deuxieme partie applique ces methodes a l'etude du transport reactif des electrons, des ions et de particules neutres rapides dans l'hydrogene pour une gamme etendue des valeurs du champ reduit e/n. Les sections efficaces et la cinematique collisionnelle pour ces especes, particulierement pour les ions, sont etudiees. Nous analysons le domaine des energies collisionnelles faibles par simulation de type tubes a derive. Les parametres de transport sont compares aux valeurs experimentales et un jeu de sections efficaces ions/molecules est deduit. Pour etudier le domaine des energies collisionnelles elevees, nous simulons la decharge de townsend. Les fonctions de distributions, l'abondance relative des ions et le coefficient d'emission secondaire sont compares aux donnees experimentales. Reposant sur de telles comparaisons, nous constatons que le jeu de sections efficaces propose est relativement coherent avec ces experiences. Les desaccords persistants en champ tres eleve et le role eventuel des processus mal connus sont discutes. L'influence de differentes especes d'ions et de neutres rapides sur la cinetique de la decharge est discute en fonction de e/n.


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  • Détails : 194 P.
  • Annexes : 181 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013305
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