Modélisation spatio-temporelle de la cinétique des électrons dans les décharges électriques hors-équilibre

par Mohamed Ould Mohamed Mahmoud

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des décharges électriques

Sous la direction de Mohammed Yousfi.

Soutenue en 1997

à Toulouse 3 .

    mots clés mots clés


  • Pas de résumé disponible.


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Cette etude est consacree a la modelisation et la simulation numerique spatio-temporelle du transport des electrons dans les plasmas froids non thermiques crees par decharges electriques hors equilibres. Elle est effectuee a l'aide d'une methode numerique originale resolvant l'equation de boltzmann des gaz faiblement ionises dans laquelle les gradients spatio-temporels ont ete retenu pour la premiere fois. La methode proposee tient compte des derivees croisees et de la non linearite dans les equations aux derivees partielles tout en gardant une bonne stabilite et une convergence rapide. Nous avons d'abord valide cette methode en comparant avec les calculs issus de la methode de monte carlo en milieu inhomogene, puis avec les parametres de transport mesures dans les experiences de tube de derive en regime hydrodynamique. Ensuite, pour plusieurs gaz atomiques ou moleculaires, nous avons etudie le desequilibre spatio-temporel des electrons en presence de champs electriques constants ou variables. Nous avons commence par l'etude de la diffusion libre des electrons mettant ainsi en evidence la forte influence des parois, de la distribution initiale et du gaz sur le chauffage ou le refroidissement des electrons. Ceci nous a permis de determiner les distances et les temps de relaxation necessaires pour atteindre l'equilibre maxwellien. Pour des champs electriques constants, nous avons aussi valide l'approximation a deux termes utilisee dans ce travail dans les gaz ar et n#2. Nous avons ensuite montre l'effet des collisions superelastiques sur la cinetique des electrons a faibles champs electriques dans les gaz n#2 et h#2o. Puis, en utilisant deux profils de champs electriques relatifs a la chute cathodique d'une decharge luminescente et au canal ionise d'une decharge couronne, nous avons montre les differences non negligeables entre nos calculs et ceux issus d'une resolution locale de l'equation de boltzmann (excluant les gradients spatio-temporels), en particulier dans les regions de forts gradients du champ electrique. L'evolution spatio-temporelle des fonctions de distribution et des parametres de transport a ete ensuite analysee pour une decharge de townsend dans differents gaz (ar, he et o#2) soulignant ainsi les ecarts a l'equilibre dus aux electrodes et aux conditions initiales.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : [6]-167 p

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1997TOU30123
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.