Etude des mecanismes non lineaires dans des suspensions de particules de noir de carbone. Application a la limitation optique

par FRANCOIS FOUGEANET

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Albert-Claude Boccara.

Soutenue en 1998

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les protections des systemes d'observation dites auto-activees utilisent les proprietes optiques non lineaires des materiaux pour limiter l'intensite transmise par le systeme en cas d'agression laser. Parmi les differents effets non lineaires etudies les changements de phase dans des suspensions de particules de noir de carbone (cbs) se sont reveles particulierement efficaces pour la limitation optique. Deux mecanismes ont ete precedemment decrits dans ces suspensions : la creation de micro plasmas autour de chaque particule et la generation rapide de bulles de vapeur dans le liquide environnant les particules. Le but de la presente etude est de mettre en evidence clairement le ou les effets presents pour optimiser la limitation optique. Nous avons donc commence par mesurer sur un oscillateur parametrique optique la transmission des cbs en fonction de la longueur d'onde, ce qui nous a amene a proposer une interpretation simple basee sur l'echauffement des particules de carbone. Dans un deuxieme temps, nous avons determine a l'aide d'une experience pompe-sonde deux mecanismes efficaces pour la limitation dans deux cas differents. Le premier observe dans des particules de carbone dans l'eau est lie a la sublimation des particules, alors que dans le cas de particules de carbone dans l'eau est lie a la sublimation des particules, alors que dans le cas de particules de carbone dans du cs#2 un effet lie a la creation de bulles dans le solvant a ete mis en evidence. Un modele simple de transfert thermique entre les particules et le liquide nous permet de retrouver les ordres de grandeurs d'apparition de ces deux changements de phase et d'expliquer les differences entre l'eau et le cs#2. Enfin dans une deuxieme partie, nous nous sommes interesse au regime de propagation dans les cbs. Nous avons mis en evidence en fonction de la concentration en particules la transition entre un regime de diffusion simple et un regime de diffusion multiple. Une concentration optimale pour la limitation optique a ete determinee pour la configuration utilisee.


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  • Détails : 164 P.
  • Annexes : 94 REF.

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  • Cote : TH2014-013829
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