Formation de structures et phénomènes d'auto-organisation dans les décharges à barrière diélectrique

par Benoît Bernecker

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Jean-Pierre Boeuf et de Thierry Callegari.

Soutenue en 2010

à Toulouse 3 .

  • Titre traduit

    Patern formation and self-organization phenomena in dielectric barrier discharge


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  • Résumé

    Le plasma d'une décharge à barrière diélectrique (DBD) opérant dans un régime transitoire de décharge luminescente à haute pression présente dans la plupart des conditions une structure filamentaire. Cette structure filamentaire est souvent d'aspect chaotique, mais dans certaines conditions les filaments forment des motifs auto-organisés qui sont typiques des systèmes de réaction-diffusion. Le but de cette thèse est d'analyser les mécanismes de formation des motifs dans les DBD sur la base des simulations numériques et des expériences. Des expériences ont été réalisées pour deux configurations différentes d'électrode. Dans la première configuration, on peut observer les motifs en 2D au travers des électrodes transparentes. Dans la deuxième configuration, les électrodes sont linéaires ce qui permet d'observer des motifs en 1D. L'évolution spatiotemporelle de la décharge filamentaire a été analysée avec une caméra ICCD. Des modèles de décharge simples basés sur des mécanismes fondamentaux, c. -à-d. Transport de dérive-diffusion couplé à l'équation de Poisson, émission secondaire par impact d'ion et ionisation en volume, peuvent reproduire, au moins qualitativement, un certain nombre d'observations expérimentales (structure hexagonale, nid d'abeilles). Une nouvelle structure, prédite par le modèle, a été observée dans les expériences, nous appelons cette structure : la structure quinconce. Les résultats du modèle montrent l'importance de la localisation de la densité d'ion résiduelle dans l'espace à la fin d'une demi-période. Ce mécanisme joue un rôle important dans les aspects dynamiques comme la fusion, la division ou le déplacement des filaments.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (159 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 155-159

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 TOU3 0220
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