Etude de la production d'ions négatifs sur des surfaces de carbone dans un plasma d'hydrogène sans Cs à basse pression
Auteur / Autrice : | Ahmad Ahmad |
Direction : | Jean-Marc Layet, Gilles Cartry |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Rayonnement et Plasmas |
Date : | Soutenance le 22/11/2012 |
Etablissement(s) : | Aix-Marseille |
Ecole(s) doctorale(s) : | Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille) |
Jury : | Président / Présidente : Alix Gicquel |
Examinateurs / Examinatrices : Jean-Marc Layet, Gilles Cartry, Alix Gicquel, Nicholas Braithwaite, Stéphane Mazouffre, Tiberiu Minea, Alain Simonin, Hocine Khemliche | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Nicholas Braithwaite, Stéphane Mazouffre |
Mots clés
Résumé
Cette thèse porte sur l'étude de la production d'ions négatifs (INs) en surface pour des applications à la fusion contrôlée. Les INs formés en surface d'un échantillon dans un plasma d'hydrogène à partir de bombardement par les ions positifs sont collectés et analysés en énergie par un spectromètre de masse (SM). Les fonctions de distribution en énergie des INs (FDIs) que mesure le SM sont différentes de celles émises par la surface f(E, Θ) du fait des modifications de trajectoires et d'énergie induites par la traversée du plasma et du SM. Afin de déterminer la FDI émis par la surface f(E, Θ) en se servant des fonctions de distribution mesurée par le SM f''(E) nous avons développé un modèle qui calcule les trajectoires des ions entre la surface et le détecteur du SM. A partir d'une fonction test f(E,Θ) il est alors possible de calculer f''(E) et de comparer à l'expérience. L'élément critique de cette méthode est le choix de f (E, Θ). Le choix effectué dans cette thèse est la fonction de distribution des neutres calculée par le logiciel SRIM pour les particules pulvérisées et rétrodiffusées lors de bombardement d'une surface dans des conditions similaires aux conditions expérimentales. Les résultats du modèle montrent un bon accord entre les FDIs expérimentales et les fonctions calculées, et valident nos calculs et le choix de SRIM.Dans le but de comparer les mécanismes de production et les rendements des INs, une étude comparative a été réalisée sur différents matériaux carbonés. Les FDIs mesurées présentent la même forme à la température ambiante.