Réalisation d'une cellule électroacoustique pulsée à haute résolution spatiale en vue de l'étude spatio-temporelle de la répartition de la charge d'espace dans les diélectriques spatiaux soumis à un environnement chargeant

par Lucie Galloy-Gimenez

Thèse de doctorat en Génie électrique

Sous la direction de Laurent Berquez et de Fulbert Baudoin.

Soutenue en 2014

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    En environnement spatial, les satellites sont soumis en permanence à des flux de particules chargées qui s'accumulent dans les diélectriques utilisés comme revêtement thermique. Cela crée des champs électriques locaux intenses qui peuvent causer des anomalies de fonctionnement du satellite. Différentes méthodes de mesure de charge d'espace permettent la caractérisation électrique des matériaux diélectriques. Cependant, pour les matériaux spatiaux d'épaisseur 50 µm, ces méthodes sont actuellement limitées par leur résolution spatiale, une dizaine de micromètres. Nous avons conçu un modèle électrique de la méthode PEA, méthode reposant sur la détection au moyen d'un élément piézoélectrique des ondes acoustiques générées par les charges internes soumises à une impulsion électrique. Ce modèle montre l'influence de la géométrie, de la nature des matériaux et des pertes diélectriques sur la résolution spatiale de la PEA. A partir de ces conclusions, nous avons réalisé un prototype PEA haute résolution. Avec ce prototype haute résolution, nous avons pu faire les premières mesures sur des échantillons de PTFE d'épaisseur 50 µm avec une résolution de 1µm.

  • Titre traduit

    Realization of pulsed electroacoustic cell with high spatial resolution for the spatial and temporal study of the space charge distribution in dielectrics subjected to a charging environment


  • Résumé

    Dielectric materials are frequently used in satellite structures as thermal blankets. Various aspects of the space environment can cause orbit satellite anomalies. One of these aspects is charge accumulation due to the flux of space charged particles. To get a better control of the discharge it is necessary to clarify the nature and the time evolution of position and quantity of stored space charges and to understand the dynamics of the charge transport in solid dielectrics used in outer space. Dielectrics materials for space application are typically thin, less than 50 µm. Therefore; the pulsed electro-acoustic - PEA - method, which is used to recover charges within this type of material, is no longer sufficiently precise, i. E. The spatial resolution is on the order of ten µm. We developed an electrical model of the PEA cell and we note that the piezoelectric losses and impedance matching between the different materials of the PEA cell have a significant influence on the quality of the transducer output voltage. Then, we present a high resolution PEA prototype, used to perform first ever; to our knowledge, measurements on the 50 µm thick PTFE with a special resolution of 1µm.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (182 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-182

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  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2014 TOU3 0188
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