Étude de l' intéraction laser-matière dans le cas des polymères semi-transparents PDF Download
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Author: Mariana Ilie
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Category :
Languages : fr
Pages : 270
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Book Description
L’objectif de cette recherche doctorale a été d'estimer la soudabilité par laser des matériaux polymériques en fonction de leurs propriétés thermo-physiques. La première tâche, dans la recherche de cet objectif, a été de quantifier l'atténuation de la radiation dans les polymères semi-transparents en établissant la corrélation entre les propriétés optiques des inclusions et de la matrice du polymère, et la distribution spatiale de l'intensité laser les traversant, c'est à dire, en effectuant une modélisation des phénomènes optiques qui permet d’estimer la forme de la distribution du faisceau laser à l’interface des deux matériaux. Cette modélisation a permis aussi de découpler les facteurs influents et d’explorer leurs effets sur l’atténuation et l’élargissement du faisceau laser à travers un milieu semi transparent. L’étape suivante consiste à réaliser le couplage entre le modèle optique et le modèle thermique, fondé sur l’équation de la diffusion de la chaleur, afin de déterminer les champs de températures dans le volume des composants. Cette étude constitue une ouverture vers l’approche scientifique des processus de soudage par laser des thermoplastiques en offrant des méthodes et des techniques pour l’optimisation globale de ceux-ci.
Author: Mariana Ilie
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Languages : fr
Pages : 270
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Book Description
L’objectif de cette recherche doctorale a été d'estimer la soudabilité par laser des matériaux polymériques en fonction de leurs propriétés thermo-physiques. La première tâche, dans la recherche de cet objectif, a été de quantifier l'atténuation de la radiation dans les polymères semi-transparents en établissant la corrélation entre les propriétés optiques des inclusions et de la matrice du polymère, et la distribution spatiale de l'intensité laser les traversant, c'est à dire, en effectuant une modélisation des phénomènes optiques qui permet d’estimer la forme de la distribution du faisceau laser à l’interface des deux matériaux. Cette modélisation a permis aussi de découpler les facteurs influents et d’explorer leurs effets sur l’atténuation et l’élargissement du faisceau laser à travers un milieu semi transparent. L’étape suivante consiste à réaliser le couplage entre le modèle optique et le modèle thermique, fondé sur l’équation de la diffusion de la chaleur, afin de déterminer les champs de températures dans le volume des composants. Cette étude constitue une ouverture vers l’approche scientifique des processus de soudage par laser des thermoplastiques en offrant des méthodes et des techniques pour l’optimisation globale de ceux-ci.
Author: Mariana Ilie (inginer.)
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Category :
Languages : fr
Pages : 143
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Book Description
Author: Mariana Ilie
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ISBN: 9789736254994
Category :
Languages : fr
Pages : 143
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Book Description
Author: ERIC.. PAILHAREY
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Languages : fr
Pages : 180
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Book Description
CE MEMOIRE TRAITE DU COMPORTEMENT DE DIODES LASER EN ENVIRONNEMENT RADIATIF. LA PREMIERE PARTIE RAPPELLE LES PRINCIPES DE BASE DE L'INTERACTION RAYONNEMENT-MATIERE APPLIQUES AU CAS DES SEMI-CONDUCTEURS. LES ENVIRONNEMENTS RADIATIFS CONCERNES, LES POINTS ESSENTIELS DU FONCTIONNEMENT DES DIODES LASER ET LES TRAVAUX ACCOMPLIS PAR D'AUTRES GROUPES DE RECHERCHE SONT PRESENTES ET COMMENTES. DANS LA SECONDE PARTIE, LES DIODES LASER (1300 NM) A EMISSION LATERALE SONT TESTEES SYSTEMATIQUEMENT. LA REPONSE A UNE EXCITATION IONISANTE TRANSITOIRE EST EXPLOREE PRINCIPALEMENT A L'AIDE D'UN FAISCEAU LASER A 532 NM. LE TEMPS DE RETOUR A L'EQUILIBRE APRES LA PERTURBATION EST DECOMPOSE EN PLUSIEURS ETAPES : DIMINUTION DE LA PUISSANCE OPTIQUE PENDANT L'EXCITATION, RETARD A L'ALLUMAGE, OSCILLATIONS DE RELAXATION ET INCREMENT DE PUISSANCE. L'ORIGINE DE CES PHENOMENES EST ANALYSEE A PARTIR DE LA STRUCTURE DU COMPOSANT. POUR PRENDRE EN COMPTE L'ENSEMBLE DU COMPORTEMENT DU COMPOSANT DANS LA SIMULATION, UNE ETUDE EXPERIMENTALE DES MATERIAUX RESISTIFS ASSURANT LE CONFINEMENT LATERAL DES LIGNES DE COURANT EST ENTREPRISE. LES EFFETS DU PASSAGE D'UNE PARTICULE UNIQUE DANS LA CAVITE OPTIQUE ET L'ANALYSE DES DOMMAGES PERMANENTS INDUITS PAR UN BOMBARDEMENT NEUTRONIQUE SONT EGALEMENT DETERMINES. LA TROISIEME PARTIE TRAITE DES DIODES LASER A EMISSION VERTICALE (VCSEL) EMETTANT A 850 NM. LE COMPORTEMENT DE CES COMPOSANTS DONT LES PERFORMANCES SONT ENCORE MAL MAITRISEES, EST EXPLORE EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA POLARISATION. PUIS LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE IMPULSION IONISANTE TRANSITOIRE ET LEURS REPONSES COMPAREES A CELLES DES DIODES LASER A EMISSION LATERALE. NOUS AVONS NOTAMMENT REMARQUE QUE LA PRESENCE DE ZONES PROTONEES INDUIT UN COMPORTEMENT SIMILAIRE POUR LES DEUX TECHNOLOGIES. ENFIN LES VCSEL SONT SOUMISES A UNE FLUENCE NEUTRONIQUE, L'INFLUENCE DES DOMMAGES EST ETUDIEE SUR LE COURANT DE SEUIL LASER, LES FIGURES D'EMISSION ET LA PUISSANCE OPTIQUE MAXIMALE ACCESSIBLE.
Author: Jerôme Laurent
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Languages : fr
Pages : 219
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AU COURS DE CE TRAVAIL, NOUS AVONS ETUDIE LES MODIFICATIONS SUPERFICIELLES ENGENDREES SUR UN POLYMERE PAR UN RAYONNEMENT LASER. DANS UNE PARTIE BIBLIOGRAPHIQUE, NOUS AVONS MIS EN EVIDENCE LES DIFFERENTS TYPES DE MODIFICATIONS OBTENUS A PARTIR DES TRAITEMENTS DE SURFACE USUELS, ET NOUS AVONS MONTRE QUE LES LASERS A EXCIMERE SONT LES PLUS ADEQUATS POUR TRAITER LES POLYMERES, LES LASERS INFRAROUGE ETANT EN GENERAL RESERVES AUX TRAVAUX DE DECOUPE OU SOUDURE DES MATERIAUX METALLIQUES. CONTRAIREMENT AUX NOMBREUSES ETUDES VISANT A GRAVER DES POLYMERES UTILISES EN MICRO-ELECTRONIQUE, NOUS AVONS ORIENTE NOS TRAVAUX SUR LA FONCTIONNALISATION DE MATERIAUX DE GRANDE CONSOMMATION (POLYETHYLENE ET POLYPROPYLENE) AYANT UN FAIBLE COEFFICIENT D'ABSORPTION DANS L'ULTRAVIOLET. L'IMPORTANT N'EST PLUS D'AVOIR UNE DENSITE D'ENERGIE TRES IMPORTANTE, MAIS DE TRAITER LA SURFACE A L'AIDE D'UN FAISCEAU AYANT UNE TRES BONNE REPARTITION EN ENERGIE. POUR UNE FOURCHETTE DE PARAMETRES DE TRAITEMENT TRES ETROITE, LA MOUILLABILITE DE CES MATERIAUX EST AUGMENTEE ET LE CALCUL DES COMPOSANTES DE L'ENERGIE DE SURFACE INDIQUENT LA FORMATION DE FONCTIONS NON DISPERSIVES. DES MESURES ESCA METTENT EFFECTIVEMENT EN EVIDENCE LA PRESENCE DE FONCTIONS HYDROXYLE, CARBONYLE ET CARBOXYLE. LA SPECTROSCOPIE UV PERMET EGALEMENT DE SUIVRE LES MODIFICATIONS DE SURFACE EN FONCTION DES PARAMETRES DE TRAITEMENT. NOUS AVONS PROPOSE DES MECANISMES DE MODIFICATIONS DU PE ET PP SE PRODUISANT LORS DE L'INTERACTION LASER/MATIERE ET NOUS AVONS MONTRE QUE SUITE AU TRAITEMENT, LES PROPRIETES D'ADHERENCE DES DEUX POLYOLEFINES VIS A VIS D'UN ADHESIF EPOXYDE SONT AMELIOREES. A PARTIR DE CES RESULTATS, NOUS AVONS EGALEMENT MIS EN EVIDENCE L'AMELIORATION DES PROPRIETES D'ADHERENCE D'UN MATERIAU COMPOSITE EPOXY/CARBONE. A FAIBLE FLUENCE, ELLE EST DUE A L'ELIMINATION D'UNE COUCHE DE POLLUTION ET A UN LEGERE OXYDATION DE SURFACE. A PLUS FORTE FLUENCE, L'ABLATION DE LA COUCHE SUPERFICIELLE DE RESINE FAVORISE L'ACCROCHAGE MECANIQUE DE L'ADHESIF SUR LES FIBRES DE CARBONE ET LES CONTRAINTES DE CISAILLEMENT PASSENT DE 5 A 29 MPA.
Author: Dominique Grevey
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Languages : fr
Pages : 260
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A L'AIDE D'IMPULSION LASER (1060 NM OU 530 NM) AVEC DES TEMPS INFERIEURS A LA MICROSECONDE, IL EST POSSIBLE D'ENGENDRER AU SEIN DE LA CIBLE METALLIQUE UNE ONDE DE CHOC, PRODUITE PAR LA CREATION DE PLASMA. ANALYSE DE L'EVOLUTION DE LA CREATION DE PLASMA. DEVELOPPEMENT ET VERIFICATION D'UN MODELE PERMETTANT D'APPRECIER LA VITESSE D'EJECTION DE LA MATIERE ET LA PRESSION INDUITE. ETUDE DES EFFETS INDUITS DANS LES CIBLES METALLIQUES PAR LE TRAIN D'ONDE: ECROUISSAGE SUR DIFFERENTS MATERIAUX, ECROUISSAGE ET TRANSFORMATION MARTENSITIQUE DANS UN ALLIAGE FER-NICKEL. ANALYSE DETAILLEE DES EFFETS SE PRODUISANT DANS L'ALLIAGE FER-NICKEL
Author: Maxime Ricbourg
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Languages : fr
Pages : 219
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Book Description
L’objectif de ce travail est d’étudier des applications de la technique laser aux matériaux polymères utilisés dans le packaging rigide des modules de puissance ferroviaire. La première partie de l’étude consiste à traiter la surface de divers polymères techniques par irradiation laser Nd:YAG pulsé. L’interaction laser/matière induit la création d’un micro-plasma. Différentes techniques de caractérisation (IRTF, angle de contact) mettent en évidence que le traitement sous air permet de nettoyer la surface du polymère par élimination d’un additif. Il s’en suit une réduction de l’affinité du polymère avec le fluide caloporteur utilisé pour refroidir les modules de puissance. Le même traitement sous d’autres atmosphères (argon ou oxygène) conduit au résultat inverse. Sous argon, le processus est thermoablatif tandis que l’oxygène permet une fonctionnalisation chimique de la surface. La seconde partie est consacrée à la mise au point d’une solution de soudage laser par transmission afin d’assembler les différents éléments en PEI du module de puissance. Nous avons alors réalisé un assemblage en PEI opaque et de couleur sombre. L’élément inférieur est rendu absorbant au laser par l’ajout de noir de carbone. L’élément supérieur, transparent au laser mais opaque au visible, est obtenu grâce à deux solutions. La première nécessite l’ajout d’un colorant organique. La seconde, plus adaptée aux hautes températures est basée sur l’utilisation d’un pigment minéral. Enfin, le procédé est modélisé pour obtenir l’évolution spatiale et temporelle de la température dans l’assemblage lors du soudage.
Author: GERARD.. MALKA
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Languages : fr
Pages : 214
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L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE COMPRENDRE ET D'ANALYSER LES PROCESSUS PHYSIQUES SUSCEPTIBLES D'ACCELERER DES ELECTRONS A DES ENERGIES RELATIVISTES, LORS DE L'INTERACTION D'UNE IMPULSION LASER ULTRA INTENSE (ECLAIREMENT LASER SUPERIEUR A 10#1#9W/CM#2) AVEC DES ELECTRONS DANS LE VIDE OU UN PLASMA. CES TRAVAUX S'INSCRIVENT DANS LE CADRE DE LA FUSION PAR CONFINEMENT INERTIEL AVEC LA NOUVELLE APPROCHE DE L'ALLUMEUR RAPIDE. CETTE THESE SE COMPOSE DE TROIS ETUDES EXPERIMENTALES SUR L'ACCELERATION D'ELECTRONS. LES RESULTATS DE CES EXPERIENCES SONT INTERPRETES EN LES COMPARANT A CEUX DONNES PAR DES MODELES THEORIQUES PRESENTES DANS CE RAPPORT : (I) L'ACCELERATION D'ELECTRONS DANS LE VIDE PAR L'IMPULSION LASER EST MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT. DES ELECTRONS D'ENERGIE INITIALE DE 1 A 10 KEV ENVIRON, SONT ACCELERES A DES ENERGIES VOISINES DE 1 MEV. CES RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC DES SIMULATIONS DE PROPAGATION D'ELECTRONS LIBRES SOUMIS A UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE INTENSE, SPATIALEMENT ET TEMPORELLEMENT FINIE. (II) LE ROLE DE LA FORCE PONDEROMOTRICE DANS LA PRODUCTION D'ELECTRONS RELATIVISTES (0,4 A 3 MEV) LORS DE L'INTERACTION D'UN FAISCEAU LASER ULTRA INTENSE AVEC UN PLASMA SURDENSE ET PRESENTANT UN PROFIL DE DENSITE TRES RAIDE EST ICI DEMONTRE EXPERIMENTALEMENT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT EN BON ACCORD AVEC UN MODELE D'ACCELERATION D'ELECTRONS DANS CE REGIME OU LA TEMPERATURE CHAUDE T#H EST EGALE A L'ENERGIE D'OSCILLATION D'UN ELECTRON DANS LE CHAMP LASER. (III) DANS LE CAS DE L'ACCELERATION D'ELECTRONS (0,5 A 20 MEV), LORS DE L'INTERACTION DU FAISCEAU LASER AVEC UN PLASMA PREFORME SOUS CRITIQUE ET LONG, DEUX TEMPERATURES SUPRATHERMIQUES ET DES CANAUX DE CREUSEMENT DE DENSITE ELECTRONIQUE SONT OBSERVES. CES OBSERVATIONS SONT A PRIORI LA SIGNATURE DE LA FORCE PONDEROMOTRICE OU DE LA DIFFUSION RAMAN AVANT DANS UN CANAL CREE PAR L'AUTOFOCALISATION PONDEROMOTIVE ET RELATIVISTE DE L'IMPULSION LASER.
Author: Sophie Faure
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Category :
Languages : fr
Pages : 158
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Book Description
L'objectif de ce travail est de mieux appréhender les mécanismes thermo-radiatifs intervenant dans le frittage laser en phase solide. L'interaction entre le rayonnement d'un laser Nd-YAG et des matériaux transparents à 1,064 μm, comme l'alumine ou une fritte de verre, est étudiée, en particulier l'absorption et la réflexion du rayonnement par la poudre. Un élément absorbant vers 1μm, tel le fer, est ajouté, par dopage du verre et par mélange ou enrobage de l'alumine. Deux approches complémentaires sont menées : l'une expérimentale, sur poudres avec un spectromètre muni d'une sphère d'intégration et sur matériaux homogènes de même composition, dans le cas des verres, afin d'obtenir leurs indices de réfraction n et d'extinction κ; l'autre numérique, grâce à une simulation par la méthode de Monte-Carlo et un modèle à n flux, qui permet d'étudier l'influence de divers paramètres et de calculer l'énergie absorbée dans chaque grain. Enfin, l'aspect thermique est abordé
Author: Catherine Girault
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Languages : fr
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Book Description
CE TRAVAIL, CONCERNANT L'ETUDE DU TRANSPORT DES ESPECES DANS LE PLASMA CREE LORS DE L'INTERACTION LASER-MATERIAU, COMPORTE TROIS PARTIES PRINCIPALES: LA PREMIERE EST RELATIVE A L'ANALYSE DU MILIEU PLASMA CREE PAR UN RAYONNEMENT LASER A 530 NM (YAG A 2W) ET 10600 NM (CO#2) AU-DESSUS D'UN SUBSTRAT METALLIQUE DE TITANE. APRES LA PRESENTATION D'UN MODELE SIMPLE PERMETTANT D'APPRECIER LA VITESSE D'EJECTION DE LA MATIERE ET DECRIVANT LA CREATION D'UN PLASMA AU-DESSUS D'UNE SURFACE EN COURS DE VAPORISATION, NOUS DEVELOPPONS LES RESULTATS D'UNE ETUDE EXPERIMENTALE APPROFONDIE PAR SPECTROSCOPIE D'EMISSION RESOLUE EN TEMPS DES PHENOMENES DE CREATION/DISPARITION DU PLASMA. UNE CORRELATION EST ETABLIE ENTRE CES OBSERVATIONS SPECTROSCOPIQUES ET LES RESULTATS DU MODELE, PERMETTANT D'ABOUTIR A DES HYPOTHESES SUR LES PHENOMENES MAJORITAIRES QUI REGISSENT L'INTERACTION, L'INFLUENCE DE LA LONGUEUR D'ONDE A LAQUELLE S'EFFECTUE L'IRRADIATION ETANT PLUS PARTICULIEREMENT MISE EN EVIDENCE. DANS LA DEUXIEME PARTIE, CES TRAVAUX SONT ETENDUS A UNE LONGUEUR D'ONDE PLUS COURTE (248 NM) ET A UN NOUVEAU TYPE DE MATERIAUX: LES POLYMERES. NOUS EXPOSONS LES RESULTATS OBTENUS SUR LES SEUILS D'ABLATION ET VITESSES DE GRAVURE DU POLYMETHYLMETHACRYLATE EN MONTRANT L'INFLUENCE SUR CES PARAMETRES D'UN RECUIT PREALABLE A L'IRRADIATION DES ECHANTILLONS. CETTE ETUDE EST COMPLETEE PAR LE DIAGNOSTIC SPECTROSCOPIQUE DU PANACHE D'INTERACTION QUI APPORTE DES ELEMENTS D'INFORMATION SUR SA COMPOSITION, SA TEMPERATURE, SA DENSITE ELECTRONIQUE ET SUR LES VITESSES D'EJECTION DES PRODUITS D'ABLATION. ENFIN, DANS LA TROISIEME PARTIE CONSACREE AU DIAGNOSTIC DU PANACHE PLASMA CREE LORS DE LA PULVERISATION PAR UN LASER A EXCIMERES KRF D'UNE CIBLE SUPRACONDUCTRICE MASSIVE DE TYPE YBACUO OU BISRCACUO, NOUS NOUS SOMMES ATTACHES A DEVELOPPER LA COMPREHENSION D'UN DES POINTS-CLES DE CETTE TECHNIQUE D'ELABORATION DE COUCHES MINCES, A SAVOIR LE TR
