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Rouffet, Marie-Emilie. Nouvelle méthode de diagnostic optique des plasmas thermiques : application au mélange argon-hydrogène-hélium

Rouffet, Marie-Emilie (2008) Nouvelle méthode de diagnostic optique des plasmas thermiques : application au mélange argon-hydrogène-hélium.

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Résumé en francais

Les plasmas thermiques sont des systèmes complexes utilisés dans de nombreuses applications industrielles. Leurs propriétés intrinsèques et les transferts d'énergie qui s'y déroulent sont de plus en plus étudiés pour la complexité des phénomènes physiques mis en jeu. La température est une des grandeurs particulièrement pertinente à étudier, car elle est d'une part un élément de contrôle du bon déroulement des processus, et d'autre part un paramètre clé dans la connaissance des propriétés des plasmas. Les travaux réalisés ont consisté à développer une nouvelle technique de mesure simple et fiable de la température d'un plasma, qui puisse s'appliquer rapidement sur des réacteurs à plasmas industriels. Nous avons restreint notre étude au mélange Ar-H2-He. Dans un premier temps, le rayonnement théorique du plasma a été calculé. Pour cela, nous avons considéré d'une part le fond continu, et d'autre part les raies. Pour des températures comprises entre 5 kK et 30 kK, les calculs radiatifs de 30 nm à 4500 nm ont permis d'établir une base de données théoriques servant de point de départ pour la réalisation pratique de l'étude. En parallèle, un dispositif expérimental a été développé, avec la mise en place d'un arc stabilisé par paroi. Les émissivités du plasma ont été recueillies par spectroscopie d'émission pour des arcs établis dans l'argon pur et dans les mélanges Ar-H2. Une comparaison des valeurs expérimentales et théoriques a permis de déterminer la température du plasma. L'évaluation de cette température par des techniques classiques de spectroscopie d'émission a complété la validation de notre nouvelle méthode de diagnostic.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Gleyzes, Alain
Ecole doctorale:Génie électrique, électronique, télécommunications (GEET)
laboratoire/Unité de recherche :Laboratoire PLAsma et Conversion d'Energie (LAPLACE), UMR 5213
Mots-clés libres :Plasma - arc stabilisé - rayonnement - spectroscopie - température - argon - hydrogène - hélium - continuum - raies - élargissement
Sujets :Physique
Déposé le :25 Feb 2009 16:00