Une nouvelle technique d'etude des dielectriques par mesure de forces electrostatiques et sans contact : analyse theorique, developpement experimental et premiers resultats

par HERVE BACCHETTA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Claude Niepce.

Soutenue en 1998

à Dijon .

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  • Résumé

    Pouvoir acceder de maniere fiable aux proprietes electriques des materiaux isolants permet a la fois d'ameliorer leurs performances et de developper une connaissance theorique de leur comportement, etroitement lie a leurs caracteristiques physico-chimiques et microstructurales. Parmi les nombreuses methodes developpees a ce jour afin d'etudier des isolants soumis a un champ electrique et, ce, jusqu'a leurs ultimes limites de resistance a la rupture dielectrique, les mesures de forces electrostatiques ont ete peu utilisees. Pourtant, l'utilisation des forces comme moyen de mesure sans contact du champ electrique present au voisinage d'un isolant represente une voie instrumentale prometteuse que cette these a exploree. Deux prototypes originaux ont ete concus, realises et mis au point. Les geometries de la zone d'interaction electrique avec l'isolant ont ete choisies afin de permettre une modelisation precise de la reponse des dispositifs. L'accent a ete porte principalement sur le dispositif dont la sonde de mesure est une electrode spherique submillimetrique polarisee, et deplacable au voisinage de la surface du dielectrique. Son etude instrumentale detaillee a permis de verifier la precision des mesures des forces mises en jeu et de definir les conditions d'application des modeles d'interpretation. La limite de detection de charges electriques atteint 10-14 c avec une resolution laterale submillimetrique. A l'issue de cette etude statique, a ete ebauchee l'investigation de la dynamique de reponse de quelques isolants soumis a un champ electrique quasi statique et inhomogene. S'appuyant sur l'extreme sensibilite de l'appareil, les etudes de conductivite ne necessitent pas de recourir a une implantation preliminaire de charges excedentaires. Des comportements non-ohmiques sont clairement mis en evidence.


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Informations

  • Détails : 216 P.
  • Annexes : 95 REF.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
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