Thèse soutenue

Structuration de surface par laser dans l’environnement des accélérateurs de particules : relation entre topographie superficielle, adhésion des particules et compatibilité aux applications ultravide
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Auteur / Autrice : Lucie Baudin
Direction : Alain Thorel
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et génie des matériaux
Date : Soutenance le 10/12/2020
Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : ENSMP MAT. Centre des matériaux (Evry, Essonne)
établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure des mines (Paris ; 1783-....)
Jury : Président / Présidente : Isabel Montero Herrero
Examinateurs / Examinatrices : Alain Thorel, Stéphane Valette, Cédric Garion, Francesco Delloro
Rapporteurs / Rapporteuses : Michel Boustie, André Anders

Résumé

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La structuration laser des surfaces a été développée au CERN pour le traitement des parois internes de l’enceinte à vide où circulent les protons. Le balayage de la surface par le faisceau laser creuse des sillons en ablatant le cuivre dont une partie est redéposée sur la surface sous la forme d’agrégats de particules. Cette rugosité à deux échelles absorbe efficacement les électrons, mais l’impact sur les autres fonctionnalités de la machine doit être vérifié. Pendant son opération, la surface est soumise à des forces électromagnétiques et des variations de température qui pourraient l’endommager. Deux méthodes d’extraction de particules, chocs laser et centrifugation, ont été déployées pour tester l’adhésion des particules en laboratoire. Bien qu’il ait été constaté que la surface préserverait ses propriétés, le détachement de particules, suite aux sollicitations mécaniques ou au traitement in-situ, est une question ouverte qui devrait motiver le choix de paramètres de traitement alternatifs ou d’une stratégie de nettoyage.