Étude des plasmas d'onde de surface à haute densité de puissance pour l'analyse chimique PDF Download
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Author: Khanh-Chi Tran
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Languages : fr
Pages : 304
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Author: Khanh-Chi Tran
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Languages : fr
Pages : 304
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![Étude des plasmas d'onde de surface à haute densité de puissance pour l'analyse chimique [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/lXQyNAEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: Khanh-Chi Tran
Publisher: Montréal : Service des archives, Université de Montréal, Section Microfilm
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Pages : 304
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Author: André Besner
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Languages : fr
Pages : 614
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![Développement d'une source à plasma d'onde de surface pour l'analyse chimique par spectrométrie d'émission atomique [microforme] PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/NzG_nQEACAAJ?fife=w80-h100)
Author: André Besner
Publisher: Montréal : Service des archives, Université de Montréal, Section Microfilm
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Languages : fr
Pages : 614
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Author: Nadira Derkaoui
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Languages : fr
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Cette thèse porte sur l’étude de plasmas micro-ondes à haute densité de puissance en mélanges H2/CH4 et H2/CH4/B2H6, utilisés pour le dépôt de diamant intrinsèque et de diamant dopé au bore. L’objectif est la compréhension des phénomènes se déroulant dans le plasma et à l’interface plasma/surface dans des conditions de haute puissance et haute pression (haute densité de puissance) afin de dépasser les limites des réacteurs actuels en terme de vitesse de croissance, à qualité (notamment pureté) et surface de dépôt constantes. L’étude repose sur une approche expérimentale et théorique qui permet, d’une part la description physico-chimique de la phase plasma, et d’autre part la validation d’un modèle 1D développé précédemment au LSPM et adapté à la géométrie du réacteur métallique utilisé ici pour ces conditions très énergétiques. Les évolutions de la densité des électrons, de l’hydrogène atomique et du radical méthyle ainsi que les températures du gaz et des électrons sont ainsi analysées en fonction des paramètres du procédé (débit, puissance, pression, % CH4...). Les mesures expérimentales sont réalisées principalement par actinométrie, OES et interférométrie micro-onde et complétées par des mesures de TALIF. Les comparaisons modèle/expérience sont globalement satisfaisantes mais mettent cependant en évidence les limites du modèle, notamment en termes de processus d’ionisation. De plus, une relation quasi-linéaire entre la vitesse de croissance du diamant monocristallin très pur et la densité d’hydrogène atomique au sein du plasma a été établie. Enfin, un schéma cinétique simulant les décharges H2-CH4-B2H6et prenant en compte 21 réactions en volume et 7 espèces contenant du bore, est intégré au modèle 1D.
Author: Rania Salem
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Languages : fr
Pages : 294
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Cette thèse porte sur la modélisation des plasmas micro-ondes en mélanges H2/CH4 et H2/CH4/B2H6, utilisés pour le dépôt de diamant intrinsèque et de diamant dopé au bore. L'objectif est d'établir des modèles de cinétique chimique afin de décrire la phase gazeuse et d'appréhender les limitations des modèles physiques nécessaires à l'étude des plasmas H2/CH4 et H2/CH4/B2H6 fonctionnant à haute densité de puissance (haute pression / haute puissance). L'étude repose sur une approche numérique à travers plusieurs modèles physique (1D et 2D) et chimiques qui permet la description physico-chimique de la phase plasma en fonction de nombreux paramètres expérimentaux (pression, puissance, composition du gaz). Une comparaison des résultats numériques a été effectuée systématiquement avec des mesures de densités intégrées radialement réalisées par TDLAS et OES pour les espèces CH4, CH3, C2H2, C2H4, C2H6, B2H6 et B. Cette comparaison a pour objectif la validation des modèles physiques et des schémas cinétiques. Des écarts significatifs entre le modèle et l'expérience ont révélé une limitation intrinsèque à l'utilisation d'une approche ID radiale pour décrire les propriétés du plasma pour les conditions de haute densité de puissance. L'utilisation d'un modèle 2D fluide conçu à partir du logiciel ANSYS Fluent propose une meilleure description des phénomènes de transport mais ne permet pas de prendre en compte les processus électroniques. L'analyse de la composition chimique des plasmas micro-onde H2/CH4, H2/B2/H6 et H2/CH4/ B2H6 a montré une limitation des schémas cinétiques décrivant ces mélanges par une large gamme de conditions opératoires. En particulier les mécanismes C/B de ces modèles ne reproduisent pas la forte influence observée expérimentalement de l'addition de méthane sur le bore atomique. Enfin une étude numérique sur la distribution spatiale des espèces borées à poximité de la surface est confrontée à des résultats expérimentaux sur le dopage de diamant en fonction de différents paramètres du procédé.
Author: Amaury Kilicaslan
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Languages : fr
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L'objectif de ce mémoire de maîtrise est de caractériser la distribution axiale des plasmas tubulaires à la pression atmosphérique créés et entretenus par une onde électromagnétique de surface ainsi que d'explorer le potentiel de ces sources pour la synthèse de matériaux et de nanomatériaux. Un précédent travail de thèse, qui avait pour objectif de déterminer les mécanismes à l'origine de la contraction radiale du plasma créé dans des gaz rares, a mis en lumière un phénomène jusque-là inconnu dans les plasmas d'onde de surface (POS). En effet, la distribution axiale varie différemment selon la puissance incidente ce qui constitue une différence majeure par rapport aux plasmas à pression réduite. Dans ce contexte, nous avons réalisé une étude paramétrique des POS à la pression atmosphérique dans l'Ar. À partir de nos mesures de densité électronique, de température d'excitation et de densité d'atomes d'Ar dans un niveau métastable (Ar 3P2), résolues axialement, nous avons conclu que le comportement axial de l'intensité lumineuse avec la puissance n'est pas lié à un changement de la cinétique de la décharge (qui est dépendante de la température des électrons et de la densité d'atomes d'Ar métastables), mais plutôt à une distribution anormale de dissipation de puissance dans le plasma (reliée à la densité d'électrons). Plus précisément, nos résultats suggèrent que ce dépôt anormal de puissance provient d'une réflexion de l'onde dans le fort gradient de densité de charges en fin de colonne, un effet plus marqué pour de faibles longueurs de colonnes à plasma. Ensuite, nous avons effectué une étude spectroscopique du plasma en présence de précurseurs organiques, en particulier le HMDSO pour la synthèse de matériaux organosiliciés et l'IPT pour la synthèse de matériaux organotitaniques. Les POS à la PA sont caractérisés par des densités de charges très élevées (>10^13 cm^-3), permettant ainsi d'atteindre des degrés de dissociation des précurseurs nettement plus élevés que ceux d'autres plasmas froids à la pression atmosphérique comme les décharges à barrière diélectrique. Dans de tels cas, les matériaux synthétisés prennent la forme de nanopoudres organiques de taille inférieure à 100 nm. En présence de faibles quantités d'oxygène dans le plasma, nous obtenons plutôt des nanopoudres à base d'oxyde de silicium (HMDSO) ou à base de titanate de silicium (IPT), avec très peu de carbone.
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Author: Denis Boudreau
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Languages : fr
Pages : 342
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Author: Joëlle Margot-Chaker
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Languages : fr
Pages : 337
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Ce travail se situe dans le cadre général de l'étude théorique et expérimentale des plasmas entretenus par une onde de surface et concerne plus particulièrement ceux créés à des fréquences supérieures à 300 MHz dans des tubes de grand diamètre (supérieur à une trentaine de mm). Dans ces conditions, le plasma est entretenu par un mode à symétrie soit azimutale, soit dipolaire. En premier lieu, nous avons examiné en détail les propriétés de propagation et d'atténuation de ces deux modes. Par la suite, pour le plasma à symétrie azimutale, nous nous sommes surtout intéressés au bilan énergétique et aux distributions spatiales des atomes excités, mettant à profit différents diagnostics, comme la méthode spectroscopique de tomographie que nous avons développée. Une comparaison entre nos résultats expérimentaux et les prédictions théoriques d'un modèle élaboré par Ferreira et ses collaborateurs a également été effectuée. Par ailleurs, nous avons établi théoriquement et expérimentalement les conditions d'apparition du mode dipolaire et mis en évidence l'influence du mode de propagation sur la distribution spatiale des atomes excités. Enfin, en utilisant des sondes électrostatiques, nous avons pu déterminer la température et la densité électroniques du plasma dipolaire ainsi que la fonction de distribution en énergie des électrons.
