Evolution thermique d'une sonde de langmuir pulsee et placee dans un jet rarefie de plasma d'arc

par Naouel Gastli

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Michel Dudeck.

Soutenue en 1990

à Paris 6 .

mots clés

Résumé

Les sondes electrostatiques constituent un moyen performant mpour determiner la temperature et la densite electroniques dans les plasmas. La theorie de la sonde electrostatique plane en regime non collisionnel est rappelee. L'epaisseur de la gaine est calculee a partir de la resolution de l'equation du potentiel et par la methode de child-langmuir. Les resultats sont compares a la valeur de la longueur de debye, en fonction de l'ecart de potentiel sonde-plasma. Il est montre experimentalement que les courbes caracteristiques courant-tension presentent a basse frequence un effet d'hysteresis lie a l'evolution thermique de la surface de la sonde. Cette evolution est calculee en fonction de la frequence de rampe et pour differents materiaux; les resultats montrent une correlation entre l'hysteresis thermique et l'hysteresis apparaissant sur la courbe courant-tension. La surface de contamination de la sonde est modelisee par un circuit electrique resistance-capacite. Cette modelisation introduit un effet d'hysteresis a basse frequence. Un pyrometre optique, de type pseudo-monochromatique, a ete mis au point pour mesurer la temperature de surface de la sonde, pour un signal de rampe de frequence et d'amplitude variables. Ces etudes ont permis de mieux comprendre les effets d'hysteresis et de concevoir un pyrometre adapte aux mesures de temperature de surface dans la soufflerie sr1 du laboratoire d'aerothermique

Titre traduit

Thermal evolution of langmuir pulsed probe placed in rarefied gas flox

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