Contribution au perfectionnement de transformateurs pièzoélectriques dédiés à la génération de plasma froid pour applications biomédicales

Contribution to the development of piezoelectric transformers dedicated to the generation of cold plasma for biomedical applications

• Auteur / Autrice : Jordan Stekke
• Direction : François Pigache, Christian Courtois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie électrique
• Date : Soutenance le 13/07/2020
• Etablissement(s) : Toulouse, INPT
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Génie électrique, électronique, télécommunications et santé : du système au nanosystème (Toulouse)
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Laboratoire Plasma et Conversion d'Energie (Toulouse ; 2007-....)
• Jury : Président / Présidente : Adrien Badel
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Pigache, Christian Courtois, Elie Lefeuvre, Frédéric Giraud, Guylaine Poulin-Vittrant
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Elie Lefeuvre, Frédéric Giraud

Mots clés

Mots clés contrôlés

Décontamination

Piézoélectricité

Plasmas froids

Mots clés libres

Générateur de plasma froid

Transformateur piézoélectrique

Décontamination

Cold plasma source

Piezoelectric transformer

Decontamination

Résumé

Face à l’évolution de notre compréhension des plasmas froids, leur spectre d’exploitation n’a cessé de croître durant ces dernières décennies. Même si dans le domaine biomédical, l'intérêt s'est aujourd'hui étendu à applications diverses telles que la thérapie cellulaire, le soin des plaies, la chirurgie dentaire ou le traitement cornéen, la désinfection par plasma froid reste un sujet d’étude prépondérant dans le domaine. De nombreux générateurs plasma ont été développés dans le but de répondre aux exigences de désinfection des outils thermosensibles ou chimiosensibles. De nombreuses difficultés telles qu'un niveau de désinfection élevé, une durée de traitement minimale, un rapport de forme ou une géométrie complexe des outils doivent être prises en compte. Leur caractéristique commune est la nécessité d'une source de haute tension en entrée. Elle se justifie par l’obligation d'atteindre la valeur de tension de claquage du gaz de plusieurs kVolts. Dans certaines applications, cette source de haute tension peut représenter un problème de sécurité pour les personnes (choc électrique) et les appareils électriques (interférences électromagnétiques).

With the evolution of our understanding of cold plasmas, their spectrum of exploitation has continued to increase over the past decades. Even if in the biomedical field, the interest has now extended to various applications such as cell therapy, wound care, dental surgery or corneal treatment, cold plasma disinfection remains a major subject of study in this field. Many plasma generators have been developed to meet the disinfection requirements of heat-sensitive or chemosensitive tools. Many difficulties such as a high level of disinfection, a minimum treatment time, a shape ratio or complex tool geometry must be taken into account. Their common feature is the need for a high voltage input source. It is justified by the obligation to reach the gas breakdown voltage value of several kVolts. In some applications, this high voltage source can be a safety problem for people (electric shock) and electrical equipment (electromagnetic interference).