Apport de la technique électro-acoustique pulsée à la mesure et à l'analyse du transport de charge dans les diélectriques sous faisceau d'électrons

par Charlotte Perrin

Thèse de doctorat en Sciences et techniques spatiales

Sous la direction de Christian Laurent.

Soutenue en 2007

à Toulouse, ISAE .

mots clés

• Méthode Electro-Acoustique Pulsée (PEA)
• Irradiation électronique
• Charge d'espace -- Thèses et écrits académiques
• Électroacoustique -- Thèses et écrits académiques
• Diélectriques -- Thèses et écrits académiques
• Faisceaux électroniques -- Thèses et écrits académiques
• Environnement spatial -- Thèses et écrits académiques

Résumé

Au cours de cette étude, nous nous sommes intéressés à l'effet du bombardement électronique sur les matériaux diélectriques utilisés comme revêtement thermique des satellites. La présence de charge électrique en quantité importante est susceptible de déclencher des décharges électrostatiques qu'il est nécessaire d'appréhender. L'objectif de ce travail était de mieux comprendre les propriétés de stockage et de transport de charge des diélectriques, de prévoir les phénomènes de décharges électrostatiques de surface et de modéliser le comportement des matériaux. Le développement récent de techniques de mesure de charge d‘espace avec résolution spatiale a permis de compléter l'analyse des matériaux irradiés in-situ. Ainsi, un premier dispositif basé sur la technique Electro-Acoustique Pulsée (PEA) a été mis au point et implanté dans une enceinte d'irradiation. Dans le cadre de cette thèse, le premier objectif technique a été d'utiliser et de calibrer le système PEA court-circuit implanté dans le caisson d'irradiation SIRENE. Ce dispositif est représentatif de la condition chargeante (la moins critique) dans laquelle se trouvent les diélectriques de revêtement en orbite. Dans un deuxième temps il s'agissait de faire évoluer la configuration de mesure vers un système plus représentatif des états de charge (les plus critiques) pouvant aboutir aux décharges électrostatiques. Nous avons développé et calibré à cet effet un dispositif sans contact. Un des objectifs scientifiques complémentaires a été de comparer les données expérimentales avec celles issues d'un modèle de simulation basé sur le logiciel GEANT4. Les mesures PEA ont fourni les données de base nécessaires à la définition des valeurs des paramètres physiques manquants, permettant de décrire au mieux les mécanismes de conduction observés.

Titre traduit

Contribution of the pulsed electro-acoustic method to the measurement and analysis of the charge transport in dielectrics under electronic irradiation

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