Propagation d'impulsions micro-ondes de forte puissance dans l'atmosphere

par GILLES PERES

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean-Pierre Boeuf.

Soutenue en 1998

à Toulouse 3 .

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  • Résumé

    Nous presentons dans cette these, une etude theorique et numerique de la propagation d'impulsions micro-ondes de forte puissance dans l'atmosphere, en presence d'objets metalliques ou dielectriques de forme quelconque. Le but principal de cette etude est de definir des seuils de claquage dans l'air afin de minimiser l'absorption que subit l'onde lors de sa propagation, par ionisation du milieu et dissipation de l'energie electronique avec les molecules d'air. Cette these comprend deux parties. Une premiere partie dans laquelle nous etablissons differents modeles physiques et des methodes numeriques (1d) de propagation, permettant d'evaluer en fonction des parametres caracteristiques de l'onde (amplitude, frequence, duree etc. ) la quantite d'energie transmise sur une distance donnee. Ces modeles consistent en une resolution couplee des equations de maxwell et des equations de transport de particules. Nous avons choisi de representer les phenomenes de transport a l'aide de methodes fluides qui, bien que legerement moins precises que les methodes cinetiques, conduisent a des temps de calcul beaucoup plus courts. Nous etudions en particulier le cas des basses altitudes ou la propagation d'une impulsion micro-onde peut conduire a la formation de plasmas de petites dimensions, localises autour d'un electron germe : les plasmoides. La deuxieme partie de cette these concerne l'interaction d'une impulsion micro-onde avec un objet present dans l'atmosphere. Nous avons voulu traiter dans ce travail, des objets de forme quelconque. Cette contrainte nous a impose la resolution complete des equations de maxwell en trois dimensions. Une partie importante est donc consacree au traitement numerique des equations de maxwell. Nous avons choisi comme methode de resolution, une methode de volumes finis dans un maillage non structure tetraedrique permettant une description precise d'objets complexes. Nous limitons dans ce travail, le fonctionnement du modele au cas des basses altitudes afin de simplifier la description numerique du plasma atmospherique. Nous montrons alors comment, sous certaines conditions, une onde dont le champ initial se situe en dessous du seuil de claquage peut malgre tout produire un claquage local aux endroits ou le champ subit des renforcements autour de l'objet.


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Informations

  • Détails : 170 P.
  • Annexes : 69 REF.

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 1998TOU30121
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