Thèse soutenue

Etude par fluorescence induite par laser de l'interaction plasma-paroi isolante en présence d'émission d'électrons secondaires
FR  |  
EN
Accès à la thèse
Auteur / Autrice : Valentin Pigeon
Direction : Cécile ArnasNicolas Claire
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique et sciences de la matière. Energie, rayonement, plasma
Date : Soutenance le 15/10/2019
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole Doctorale Physique et Sciences de la Matière (Marseille)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Physique des Intéractions Ioniques et Moléculaires (PIIM) (Marseille)
Jury : Président / Présidente : Gilles Cartry
Examinateurs / Examinatrices : Nicolas Plihon
Rapporteurs / Rapporteuses : Ahmed Diallo, Stéphane Mazouffre

Résumé

FR  |  
EN

Dans les propulseurs à effet Hall, l’interaction entre le plasma et les parois en céramique a un impact sur la durée de vie et les performances de ces machines. Ceci est dû en partie à l’émission d’électrons secondaires (EES), capable de refroidir le plasma et peut déclencher de la turbulence et des instabilités. Pour ces raisons, il est nécessaire de comprendre l’interaction plasma-céramique et d’évaluer l’impact de l’EES. Cette étude est destinée principalement à caractériser les gaines plasma faisant face aux céramiques des propulseurs à effet Hall. Celles-ci sont comparées aux gaines d’autres matériaux utilisés en physique des plasmas en précisant l’influence de l’EES. La partie expérimentale de cette étude repose principalement sur le diagnostic de fluorescence induite par laser permettant de sonder les gaines plasmas de manière non-intrusive. La structure des gaines, les variations de la densité ionique et la forme des fonctions de distribution ionique sont présentées et discutées. Il apparaît que la gaine varie d’un matériau à l’autre et que l’EES des céramiques de propulseurs est plus faible que celle des autres céramiques étudiées. Ce dernier résultat est cohérent avec de précédentes études. D’autre part, la densité ionique atteint un maximum près de l’entrée de la gaine, un résultat non prédit par les théories de gaine. Les résultats expérimentaux sont comparés à un modèle de gaine 1D cinétique et à des simulations cinétiques, qui tous deux utilisent des taux d’émission secondaire disponibles dans la littérature. Enfin, la première étape pour la mesure de gaines plasma hautement émissive par fluorescence induite par laser est présentée