Constitution de bases de données spectroscopiques relatives à un plasma d'air : application au calcul de transferts radiatifs

par Sophie Chauveau

Thèse de doctorat en Energétique

Sous la direction de Marie-Yvonne Perrin.


  • Résumé

    La connaissance des propriétés radiatives des plasmas d'air est requise pour de nombreuses applications : rentrée atmosphérique, arcs électriques, métrologie… La modélisation des transferts radiatifs est complexe en raison du grand nombre de processus radiatifs à considérer et de la résolution spectrale nécessaire pour décrire les raies moléculaires et atomiques. Le premier aspect de ce travail concerne la constitution des bases de données spectroscopiques recensant l'ensemble des processus radiatifs (lie-lie, lie-libre et libre-libre) susceptibles de contribuer à l'émission et à l'absorption du plasma. Les spectres de 19 systèmes lie-lie des molécules N₂, N⁺ ₂, NO et O₂ sont modélisés en reconstruisant les potentiels internucléaires par la méthode RKR et à partir d'une description détaillée de la structure rotationnelle incluant la structure fine. Les spectres des transitions lie-lie des espèces monoatomiques N, O, N⁺ et O⁺ sont calcules à partir des forces d'oscillateur et des positions des niveaux d'énergies du NIST. Le rayonnement continu atomique et moléculaire est déterminé en tenant compte des processus de bremsstrahlung-inverse, de photoionisation, de photodétachement et de photodissociation. Ces bases de données sont ensuite utilisées pour analyser les transferts radiatifs a haute résolution spectrale dans une géométrie 1D plane avec un profil de température imposé. Le milieu considéré est supposé a l'ETL et le domaine de température s'étend de 2000K a 15000K, avec des épaisseurs de quelques mm a quelques cm. Cette analyse a permis de mettre en évidence l'importance relative de chacun des processus radiatifs aussi bien en émission qu'en absorption, en particulier l'absorption importante due aux systèmes de N₂dans le VUV.

  • Titre traduit

    Generation of spectroscopic databases for air plasma : application to radiative transfer calculations


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Informations

  • Détails : 1 vol. (IV-266 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 194 réf.

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  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TH 61177
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