Realisation et optimisation d'une chambre a arc stabilise par paroi. Application a un plasma de melange ar-co 2

par SEBASTIEN BRUGEAT

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de MARIE-JOSE PARIZET.

Soutenue en 2001

à Clermont Ferrand 2 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Ce travail presente l'etude d'un plasma thermique de melange ar-co 2, a la pression atmospherique, obtenu dans une chambre a arc stabilise par paroi. Ce memoire comporte deux grandes parties : l'une est consacree a la realisation et l'optimisation d'une chambre a arc stabilise par paroi et la seconde presente les resultats experimentaux concernant un plasma de melange ar-co 2. Dans une premiere partie, nous avons concu et realise une chambre a arc stabilise par paroi avec un double systeme de visee optique (axiale et radiale), un amorcage rapide et reproductible de l'arc et une limitation des interactions du plasma avec les gaz ambiants. Des methodes d'optimisation par les plans d'experiences (plan fractionnaire a deux niveaux et methode de taguchi) ont permis d'obtenir, apres avoir recense les facteurs supposes influents, les meilleures configurations possibles pour des mesures spectroscopiques. Ces configurations optimales ont ete utilisees pour determiner diverses grandeurs caracteristiques a partir de methodes de spectroscopie optique d'emission dans le visible. Les grandeurs mesurees sont : _ la densite electronique, determinee a partir de l'elargissement par effet stark de la raie d'hydrogene h et une raie d'argon, _ le champ electrique axial, determine a partir de mesures du potentiel flottant en faisant varier la longueur de l'arc, _ la temperature d'excitation deduite a partir des methodes de l'intensite absolue de raie et de methodes relatives tel le diagramme de boltzman, _ la temperature rotationnelle determinee a partir de la comparaison de spectres moleculaires calcules et mesures du systeme de swan c 2. Ces mesures nous ont permis de mettre en evidence les variations de la largeur de la colonne d'arc en fonction du courant d'arc et du pourcentage de co 2 injecte. De plus, deux regions ont ete observees de composition differentes : une region centrale chaude et une region peripherique plus froide et composee de molecules. Ces resultats ont ete compares a un modele a une dimension. Des ecarts dus aux phenomenes precedents et aux flux de gaz presents dans la chambre ont ete mis en evidence.


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Informations

  • Détails : 201 p.
  • Annexes : 72 ref.

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  • Bibliothèque : Bibliothèque Clermont Université (Aubière). Section Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
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