Thèse soutenue

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Auteur / Autrice : José Henrique Ramalho Gregório
Direction : Luís Lemos AlvesCaroline Laporte
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Universidade Técnica de Lisboa
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Ce travail présente l'étude de trois résonateurs linéaires qui utilisent une excitation microonde continue (à 2. 45 GHz) pour produire des micro-plasmas stables dans l'air, l'hélium et l'argon, à la pression atmosphérique. Les décharges sont produites et maintenues dans une fente de 50 - 200 μm délimitée par deux électrodes métalliques placées à l'extrémité ouverte d'une ligne de transmission de type micro-ruban. Une attention particulière est portée à la conception et à l'optimisation des sources (en termes de réglage de la fréquence et du couplage de la puissance), suivant une approche complémentaire basée sur des simulations et des expériences. Des diagnostiques de spectroscopie optique d'émission sont utilisés pour obtenir les températures de rotation, de vibration et d'excitation du gaz, ainsi que la densité électronique du plasma. Une analyse d'imagerie est utilisée pour mesurer le volume du plasma et ainsi déduire sa densité de puissance couplée. La modélisation des micro-plasmas dans l'argon a été menée via un code hybride 1D auto-cohérent et stationnaire qui résout les équations de transport du type fluide pour les particules chargées, les espèces excitées et l'énergie moyenne des électrons et du gaz neutre, couplées à l'équation cinétique de Boltzmann pour les électrons. Un algorithme rapide quasi-implicite de relaxation temporelle a été mis au point pour résoudre numériquement les équations du plasma.