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Thèse soutenue

Étude expérimentale de la lueur négative et de l'espace cathodique d'une décharge à faisceau d'électrons

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Auteur / Autrice : Philippe Zeller
Direction : Anne-Marie Pointu
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 1988
Etablissement(s) : Paris 11
Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Résumé

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Étude expérimentale de la lueur négative et de l'espace cathodique d'une décharge à faisceau d'électrons. Le sujet de cette étude est une décharge moyenne pression (0. 1 - 5 Torrs) dans laquelle le plasma, de type lueur négative, est créé par un faisceau continu d'électrons (de 1 à 10 keV, de 1 à 30 mA/cm2). La spécificité d'une telle décharge réside dans la chute cathodique fortement anormale où est généré le faisceau avec un rendement électrique proche de 1. La première partie présente les caractéristiques principales de fonctionnement régimes de décharge, spectre d'émission. Elle rassemble de plus des données bibliographiques sur les processus d'émission cathodique et la fonction de distribution des vitesses des électrons du plasma. On décrit ensuite une méthode originale de mesure de la conductivité du plasma. Le diagnostic est sensible à l'épaisseur de peau électromagnétique dans la gamme radio-fréquence. Les résultats, obtenus dans l'oxygène, montrent que la densité électronique est élevée (ne=1012cm-3) et la température électronique est basse (Te=0. 3 eV). La dernière partie porte sur la région cathodique où a lieu la génération du faisceau d'électrons. Le champ électrique a été mesuré dans cette région par une méthode de spectroscopie optogalvanique laser résolue spatialement. Cette méthode utilise la sensibilité des niveaux de Rydberg de l'hélium à l'effet Stark pour mesurer des champs compris entre 0. 2 kV/cm et 15 kV/cm. Les résultats mettent en évidence une décroissance spatiale du champ essentiellement linéaire. D'autre part, ils permettent de montrer des lois d'échelle qui conduisent à des relations simples entre les paramètres de la décharge.