Production d'équivalents d'aérosols de l'atmosphère de Titan par plasma radio fréquence

par Grégoire Alcouffe

Thèse de doctorat en Astronomie et astrophysique

Sous la direction de Guy Cernogora.

Soutenue en 2010

à Versailles-St Quentin en Yvelines .


  • Résumé

    L'expérience pampre permet de produire des équivalents des aérosols de l'atmosphère de Titan grâce à un plasma radio fréquence à basse pression fonctionnant dans un mélange N2-CH4 représentatif de l'atmosphere Titan fonctionnant en mode permanent ou en mode pulsé. Le premier objectif de cette thèse est d'étudier le plasma. Les mesures de densité éléctronique par cavité micor onde montrent que celle-ci est plus faible dans les mélanges N2-CH4 que dans l'azote pur. Par spectroscopie optique d'émission nous montrons que cette diminution de densité est compensée par une augmentation de l'énergie des électrons. Le second objectif est une étude de la croissance des aérosols. Des observations au meb mettent en évidence l'influence des paramètres du plasma sur la taille des aérosols : proportion de CH4, débit de gaz, durée des impulsions. En régime permanent, les aérosols ont des diamètres compris entre 300NM et 1µM. Avec des impulsions de plasma de 10S les aérosols ont un diamètre moyen de 90 NM représentatif de ceux de Titan. Le mode pulsé montre que le temps de formation des aérosols est de quelques dizaines de secondes. Ce temps est réduit à pression élevée ou à faible concentration de CH4. Enfin, par mesure de polarisation de la lumière d'un laser à 532NM diffusée par les aérosols, nous étudions leur croissance in situ et en temps réel. Par comparaison des variations du degré de polarisation mesurées avec un code de diffusion de mie, nous mesurons l'évolution au cours du temps de la taille moyenne des aérosols ainsi que leur distribution en taille. Les vitesses de croissance du rayon des aérosols sont de l'ordre de 4NM/S

  • Titre traduit

    Production of analogues of Titan's atmosphere aerosols by radiofrequency plasma


  • Résumé

    The experiment prampre produces equivalents of aerosols of Titan's atmosphere thanks to a low pressure radio frequency plasma in a N2-CH4 gaseous mixture, representative of Titan's atmosphere, working in continuous or pulsed mode. The first goal of this work is to study the plasma. Electron density measurements, by microwave resonant cavity method, show this latter is lower in N2-CH4 mixtures than in pure N2. By optical emission spectroscopy, we show that this decrease in electron density is compensated by an increase in their energy. The second goal is a study of aerosols growth. Sem observations point out the influence of plasma parameters on the aerosols mean diameter between 300NM and 1µM. With 10S pulses, it is about 90NM, representative of Titan's aerosols. The pulsed mode shows that the formation time of aerosols is a few tens of seconds. This time is reduced at high pressure or at low amounts of CH4. At last, by measuring the polarization degree of the light of a 532NM laser beam scattered by aerosols, we can study their growth in situ and in real time. By comparing the measured polarization degree variations withe a mie-scattering model, we measure the evolution of aerosols mean radius and size distribution withe time. The obtained growth rates in radius of aerosols are about 4NM/S

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (225 f.)
  • Annexes : Notes bibliogr. Bibliogr. f. 147-154. Annexes

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 523.4 ALC
  • Bibliothèque : Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines. Direction des Bibliothèques et de l'Information Scientifique et Technique-DBIST. Bibliothèque universitaire Sciences et techniques.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : T00012

Cette version existe également sous forme de microfiche :

  • Bibliothèque : Observatoire de Paris (Section de Meudon). Bibliothèque.
  • PEB soumis à condition
  • Cote : MMf.T388
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.