Modélisation de l'interaction entre un arc électrique et une cathode

par François Cayla

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Jean-Jacques Gonzalez.

Soutenue en 2008

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Modeling of the arc cathode interaction


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  • Résumé

    Ce travail est relatif à l'étude et à la mise en place d'un modèle décrivant l'interaction entre un plasma thermique d'argon à la pression atmosphérique et une cathode en tungstène. Après une étude bibliographique sur les différents modèles décrivant la zone d'interaction, la théorie proposée par Benilov a été retenue comme base de nos développements. Dans une seconde partie, le modèle d'interaction arc/cathode est amélioré notamment par la prise en compte de l'émission secondaire. Le modèle est ensuite confronté et validé par des résultats expérimentaux issus de la littérature. Notre objectif était de coupler ce modèle d'interaction à une modélisation plus globale représentant aussi bien le passage du courant dans la cathode, la zone d'interaction (gaine et pré-gaine) que la colonne du plasma. Nous exposons les différents paramètres d'entrée possibles et justifions le choix de la densité de courant. Dans une dernière partie, le modèle d'interaction développé est couplé à un modèle bidimensionnel (2D) de plasma thermique en écoulement. Le passage du courant entre la cathode et le plasma est assuré grâce à une estimation de la conductivité électrique à deux températures dans la pré-gaine. L'influence de paramètres physiques (valeurs du coefficient d'émission secondaire, du travail de sortie,. . . ) et géométriques sur les grandeurs caractéristiques de la décharge (tension cathodique, champ de température dans le plasma,. . . ) dans une configuration d'arc libre avec une cathode cylindrique a pu être étudiée.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (191 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 185-191

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2008TOU30033
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