Diagnostic spectroscopique des plasmas à symétrie plane

par Sami Bousrih

Thèse de doctorat en Physique et ingénierie des plasmas de décharge

Sous la direction de Jean-Marie Baronnet.

Soutenue en 1995

à Toulouse 3 .

mots clés

• Jets de plasma
• Spectroscopie des plasmas
• Raies spectrales, Formation des

Résumé

Dans ce memoire est presentee une methode de diagnostic par spectroscopie optique en emission applicable aux plasmas presentant un plan de symetrie. Cette methode consiste a determiner les parametres locaux du plasma (coefficient d'emission volumique, temperature, concentration electronique) a partir des intensites integrees des raies atomiques, ioniques et du continuum, ainsi qu'a partir des profils spectraux d'intensite des raies atomiques neutres. Cette methode evite l'utilisation de methodes de tomographie telles que la procedure d'inversion d'abel dans le cas d'un plasma a symetrie axiale. Dans le premier chapitre, sont exposes le formalisme mathematique de la methode ainsi que les resultats des simulations numeriques de l'equation de transfert radiatif. Des relations algebriques sont etablies entre l'intensite des raies atomiques ou ioniques ou du continuum et le coefficient d'emission volumique dans le plan de symetrie du plasma. La temperature dans le plan de symetrie est exprimee en fonction des rapports des intensites de raies atomiques ou ioniques ou du rayonnement du continuum. La concentration electronique est determinee a partir du deplacement et de l'elargissement stark des profils spectraux des intensites des raies. Dans le deuxieme chapitre, l'auteur effectue sur un plasma d'arc transfere a symetrie axiale une verification experimentale ainsi qu'une verification numerique de la methode developpee. Dans le troisieme chapitre, la methode est appliquee au diagnostic de plasmas a symetrie plane, generes par un systeme de torches jumelles bipolaires. Ont ainsi ete etudies des plasmas d'argon pur, d'argon + oxygene, d'argon + oxygene + particules d'oxyde de titane (tio#2) et d'argon + oxygene + particules d'oxyde de titane (tio#2) + particules d'alumine (al#2o#3)

Titre traduit

Spectroscopic diagnostic of plasmas with planes of symmetry

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