Diagnostics spectroscopiques des plasmas froids dans l'azote et le mélange azote-hydrogène en écoulement : étude de faisabilité d'un procédé de nitruration d'un verre de phosphate

par Corinne Foissac

Thèse de doctorat en Spectrochimie, molécules, solides, réactivité

Sous la direction de Philippe Supiot.

Soutenue en 2000

à Lille 1 .


  • Résumé

    Ce travail porte sur le diagnostic des plasmas froids dans l'azote et le melange azote-hydrogene en ecoulement, generes a basse pression par des cavites micro-onde et radio-frequence. Ces milieux, riches en especes actives a longue duree de vie, sont employes pour nitrurer un verre de phosphate afin de constituer une barriere a l'eau. La partie a traite du diagnostic de la post-decharge d'azote en ecoulement dans laquelle apparait une zone de reionisation hors champ electrique, nommee ionisation secondaire. Les techniques de spectroscopie d'absorption intracavite laser et de fluorescence induite par laser a deux photons sont mises en uvre, conjointement a la spectroscopie optique d'emission, afin d'etablir les profils de densite des especes n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) et de la temperature du gaz.


  • Résumé

    La validite des temperatures rotationnelles et translationnelles a rendre compte de la temperature du gaz est discutee. Par ailleurs, une methode originale de determination de ce parametre, basee sur la mesure de la temperature d'une lame plongee dans le plasma, est elaboree. La cinetique des especes (n 2(a 3 + u) et n( 4s 0) dans l'ionisation secondaire est discutee. L'invariance de la densite atomique dans cette zone temoigne d'une cinetique controlee par les lois des gaz parfaits et de transport. En revanche, il est etabli une production locale de l'espece n 2(a 3 + u) dans la post-decharge. Les implications de ces resultats sont discutees. Dans la partie b, la faisabilite de la nitruration du verre de metaphosphate de sodium assistee par plasmas est demontree. Un diagnostic spectroscopique de ces milieux, axe principalement sur la determination de la temperature du gaz, est realise. Une source plasma originale, utilisant une cavite helicoidale, est employee et caracterisee. Les analyses par spectroscopie de photoelectrons induits par rayons x et infrarouge permettent d'estimer l'efficacite des differents traitements plasmas.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXVI-274 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 245-253

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