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Thèse soutenue

Etude, optimisation et caractérisation spectrale d'une source Flash de rayonnement X pour le diagnostic de sprays denses

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Auteur / Autrice : Edward Romero
Direction : Jean-Michel Pouvesle
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique des plasmas
Date : Soutenance en 2008
Etablissement(s) : Orléans

Mots clés

FR

Mots clés contrôlés

Lasers femtoseconde
Rayons X

Résumé

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Le diagnostic des sprays denses dans la zone proche de la sortie d’injecteur, particulièrement dans le domaine des moteurs à combustion interne, reste un problème majeur que les méthodes optiques classiques, non intrusives, ne permettent pas de résoudre. L’utilisation des rayons X pour caractériser ces sprays et remonter aux densités proches de la buse apparaît comme une technique alternative particulièrement intéressante. De premières expériences effectuées sur des injecteurs de taille millimétriques en avaient montré l’intérêt. Les contraintes imposées par le diagnostic de spray pulsés rapides de très faible diamètre (>150µm) impose de disposer de sources X adaptées non disponibles sur le marché. Dans ce travail, une nouvelle source flash de rayonnement X, DIKEV, a été conçue, développée et optimisée afin de répondre au mieux à la problématique posée. DIKEV est basée sur une technologie Blumlein permettant de générer des impulsions rapides dans le domaine nanoseconde alimentant une diode à émission par cathode froide. La modélisation du système a permis de fixer les paramètres importants du dispositif électrique permettant de générer des impulsions de rayonnement X adaptées. Un travail important a été réalisé sur la réduction de la taille du foyer tout en conservant une dose élevée et stable. Des résultats intéressants ont été obtenus avec une cathode en fibre de carbone. La caractérisation spectrale de la source, dans le domaine des X mous 5-10keV adapté au diagnostic recherché, extrêmement délicate en régime d’impulsion rapide très énergétique, a été menée en utilisant différents types d’anodes de manière à identifier le matériau le plus adapté aux mesures visées.