Étude de décharges haute pression mercure et mercure hallogénure alimentés par des courants rectangulaires et pulsés

par Abdeljelil Chammam

Thèse de doctorat en Sciences. Génie électrique

Sous la direction de Jean-Jacques Damelincourt.

Soutenue en 2005

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ce travail concerne l'alimentation, la modélisation et l'étude expérimentale des lampes à décharge haute pression dans le mercure pur et mercure dopée à l'iodure de thallium. Une alimentation pulsée a été dimensionnée en utilisant les résultats de simulation obtenus en couplant un modèle de conductance de la lampe à décharge mercure haute pression avec un logiciel de circuit. La conception du modèle comme la réalisation pratique de l'alimentation ont été réalisés au laboratoire. Après avoir validé électriquement le fonctionnement du couplage de cette alimentation avec la lampe, nous avons effectué des mesures de flux spectrique relatif et de flux lumineux ainsi que des mesures de luminances totales de raies résolues en temps. Ces dernières mesures ont conduit à la détermination de la température pour le mode pseudo continu et pour le mode pulsé. En comparant ces mesures avec celles obtenues d'un code de calcul "fluide" , nous avons pu évaluer, caractériser et analyser le comportement dynamique des décharges étudiées et indiquer les limites des modèles. On a en particulier observé que plus l'intensité des impulsions est importante plus est court le temps d'établissement et plus le temps de relaxation augmente. Le phénomène présente la même allure pour une lampe dopée à l'iodure de thallium mais les temps, en particulier les temps de relaxation sont considérablement augmentés. On peut penser que cet effet est lié à la présence de niveaux métastables du thallium et au piégeage de ses raies de résonance. L'influence des impulsions sur le rayonnement est importante pour la partie ultra violette du spectre. En régime d'impulsion on a noté une augmentation de l'efficacité pouvant atteindre 30%. Ces résultats peuvent ouvrir de nouvelles perspectives à la production du rayonnement ultraviolet dans les applications industrielles.

  • Titre traduit

    Study of high pressure mercury and halogen mercury discharges supplied by rectangular and pulsed currents


  • Résumé

    The present work deals with feeding, the design and experimental study of mercury discharge lamps of high pressure 400 W, one of which was doped in thallium iodine. A pulsed power supply was measured using the results of simulation obtained by coupling a model of mercury discharge lamp of high pressure with a circuit software. The conception of the model as well as the practical achievement of the pulsed power supply have been done in the laboratory. After having electrically validated the acting of the coupling of feeding with the lamp, we measured energetic spectrical flow and the luminous flow as well as total lightings of lines resolved in time. The latter results led to the determination of temperature for the pseudo continued and pulsed modes. Comparing these measurements with those obtained through a "fluid" calculating code enabled us to evaluate, characterise and analyse the dynamic behaviour of the studied discharges and also indicate the limits of the models. We have particularly noticed that the more intense the impulsions are, the shorter the establishment time is and the longer the relaxation time becomes. This phenomenon is almost the same for a lamp doped in thallium iodine, though times, especially relaxation times, are of considerable increase. Infact, we can relate this effect to the presence of metastable levels of thallium and the snaring of its resonance rays. The influence of impulsions on the radiation is important for the ultra-violet part of the spectrum. In the impulsion regime, efficiency increases and can reach 30%. These results can open new perspectives to the production of ultra-violet radiation in industrial applications.

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Informations

  • Détails : iv-139-v p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 135-139

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  • Cote : 2005TOU30002

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