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Thèse Paul Ceccato le 16 décembre 2009 à 10h

Soutenance de thèse le 16 décembre 2009 le 16 décembre 2009 à 10h amphi Becquerel Ecole Polytechnique Palaiseau.

"Plasmas inside a dense medium"
"Micoplasma de cavitation en milieu acqueux, application à la depollution"

supervisor
Antoine Rousseau

Referee :
Olivier Lesaint G2elab Grenoble FR
Peter Bruggeman Eindhoven Netherland

Jury :
Bill Graham IRCEP QUB Belfast UK
Anne Bourdon EM2C Ecole Centrale Paris FR
Svetlana Starikovskaya LPP Ecole Polytechnique

Résumé :

Il s’agit de l’étude expérimentale d’un microplasma dans l’eau liquide. Ce type de plasma est rencontré dans les domaines de l’isolation électrique par liquides diélectrique ou la dépollution de l’eau. Les plasmas en milieu liquide sont bien moins connus et maitrisés qu’en milieux gazeux. L’objectif de cette thèse est de comprendre les mécanismes physiques sous jacents à l’initiation et à la propagation de la décharge. Un réacteur pointe/plan a été réalisé et soumis à un pulse de haute tension. L’initiation et la propagation des différents modes de décharge plasma à travers le milieu liquide ont été caractérisés par des diagnostiques électrique et d’imagerie rapide nanoseconde. Un diagnostic d’ombroscopie à deux iCCD a également été réalisé afin d’observer le contenu gazeux non lumineux de la décharge et l’émission d’ondes de choc. Nous avons principalement testé l’influence de la polarité de la tension appliquée ainsi que l’influence de la conductivité de l’eau. Des mesures spectroscopiques ont été réalisées sur la bande d’émission de OH et les lignes de l’hydrogène.
En polarité positive, une bulle micrométrique est nucléé à la pointe en quelques microsecondes puis une décharge filamentaire se propage à 3km/s durant typiquement 100ns, suivie par une décharge dix fois plus rapide. A basse conductivité, cette propagation continue est suivie par une propagation par bonds. Le claquage de l’intervalle de liquide est obtenu quand les filaments parviennent à la contre-électrode. La décharge en polarité négative est beaucoup plus lente à 600m/s. Curieusement la conductivité de l’eau n’a aucune influence sur la décharge en polarité positive et inhibe la propagation en polarité négative.
Cette étude apporte une meilleure compréhension de la phénoménologie détaillée de la décharge plasma dans l’eau.


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