Dissertations / Theses: 'Champ électrique intense'

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Brouche, Marwan. "Conduction électrique dans les hydrocarbures aromatiques sous champ intense." Grenoble INPG, 1994. http://www.theses.fr/1994INPG0081.

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Abstract:

Le travail presente concerne la conduction electrique dans les hydrocarbures aromatiques sous champ intense, en geometrie d'electrode pointe-plan. En polarite negative, les etudes de la caracteristique courant-tension et des decharges dans le toluene et le benzyltoluene montrent que les phenomenes de conduction dependent du degre d'utilisation de la pointe. Lorsque la pointe est neuve, la caracteristique i(v) presente une discontinuite a une tension seuil vs correspondant a un champ seuil es, caracteristique du liquide. Le courant est donc compose d'impulsions regulieres. Dans le toluene, les impulsions sont detectees en tension continue et alternative. Elles sont analogues aux impulsions de trichel dans les gaz electronegatifs. Dans le benzyltoluene, ces impulsions n'ont pas pu etre detectees a cause de leur faible amplitude (<0,05 pc). Apres une utilisation prolongee de la pointe, la caracteristique i(v) change d'allure et les impulsions de courant, de nature erratiques, sont repoussees a des tensions nettement superieures a vs. Ce resultat est du a la formation d'une couche de polymere sur l'extremite de la pointe sous l'effet du champ electrique. En polarite positive, aucun regime d'impulsions n'est observe. La caracteristique i(v) ne presente pas de discontinuite et reste inchangee lors des utilisations repetees de la pointe. L'influence de l'oxydation des liquides sur les phenomenes de conduction a ete egalement etudiee. La polymerisation sous l'effet de champ electrique est amplifiee dans le toluene epoxyde et le toluene gazeux. La visualisation des phenomenes a l'extremite de la pointe cathode dans le toluene gazeux a permis de mettre en evidence la formation et la croissance d'un filament solide, constitue de groupements aliphatiques et des groupements aromatiques

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Kieffel, Yannick. "Comportement de la polyaniline sous champ électrique intense : effets du vieillissement." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2001. http://www.theses.fr/2001GRE10238.

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Abstract:

La polyaniline non dopée présente, sous champ électrique fort, une caractéristique densité de courant - champ électrique (J-E) non linéaire, c'est-à-dire que sa conductivité dépend de la valeur du champ électrique appliqué. Cet effet non linéaire permet d'envisager l'application de ce matériau en tant qu'écran répartiteur de potentiel dans le domaine des câbles haute tension. Dans un premier temps, nous montrons que la caractéristique (J-E) peut être interprétée dans le cadre d'un mécanisme de courant limité par la charge d'espace, combiné à une mobilité des charges dépendante du champ électrique. La dépendance en champ électrique de la mobilité, déterminée par des mesures directes de temps de vol (TOF), est de type Poole-Frenkel. La variation thermique de la caractéristique (J-E) a été étudiée, dans la plage de température de 200 à 320 K, et discutée dans le cadre de modèles de transport dédiés. Dans un deuxième temps nous abordons le vieillissement de la polyaniline. Nous comparons les effets des vieillissements sous vide et à l'air. Nous concluons que les modifications physico-chimiques induites par le vieillissement peuvent être décrites pour l'essentiel par deux mécanismes, l'un de réticulation, l'autre d'oxydation, qui mènent avec des ampleurs et des cinétiques différentes à la diminution de la longueur de conjugaison moyenne du matériau. Du point de vue des propriétés électriques de la polyaniline, le vieillissement induit une diminution de la mobilité des charges (diminution de la conductivité) et un renforcement du comportement non linéaire. Nous relions la diminution de la mobilité et le renforcement du comportement non linéaire à la variation de la longueur de conjugaison moyenne par l'intermédiaire des modèles de désordre développés par Bässler et Parris.

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Venturi, Linda. "Etude des propriétés de photoluminescence de nano-matériaux sous champ électrique intense." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR118.

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Abstract:

Dans cette thèse, la tomographie à sonde atomique assistée par laser est couplée in situ à un banc de photoluminescence (PL), où le rayonnement laser pulsé est utilize pour déclencher l’évaporation ionique des échantillons et, simultanément, pour activer l’émission à partir des centres optiquement actifs présents dans le matériau. Pour ce travail, deux matériaux différents ont été sélectionnés : des nano-aiguilles de diamant avec des défauts optiquement actifs intégrés (centres de couleur) et une hétérostructure multi-quantique (MQW) ZnO / (Mg, Zn)O, qui contient des émetteurs quantiques d’épaisseurs différentes. Grâce à cette configuration originale de photoluminescence, l’influence du champ électrique sur la structure fine de certains centres de couleur, noyés dans les nano-aiguilles de diamant, a été observée. La première étude s’est concentrée sur le centre neutre de vacance d’azote (NV0), qui est l’un des centres de couleur les plus étudiés dans la littérature. L’évolution de la signature optique NV0, en fonction du biais appliqué, a permis d’évaluer la contrainte mécanique (> 1 GPa) et le champ électrique agissant sur les pointes de diamant. Ces résultats démontrent une nouvelle méthode originale pour effectuer la piezo-spectroscopie sans contact des systems nanométriques sous une contrainte de traction uniaxiale, générée par le champ électrique. Cette méthode a également été appliquée à un autre centre de couleur, dont la nature n’est toujours pas claire dans la littérature, émettant à 2,65 eV, et plus sensible que les centres de couleur NV0 au champ de contrainte / déformation. Des nouveaux résultats sur ses propriétés opto-mécaniques ont été obtenus, mais son identité reste à comprendre. Le champ d’évaporation du diamant étant très élevé, les nano-aiguilles de diamant n’ont pas été analysées à l’aide de La-APT. Par conséquent, la technique couplée in situ a été appliquée afin d’étudier l’hétérostructure ZnO / (Mg, Zn) O MQW, en accédant à la structure, à la composition et à la signature optique de l’échantillon sondé dans une seule expérience. Les spectres de photoluminescence acquis par le spécimen au cours de son évaporation en cours représentent une source unique d’informations pour la compréhension du mécanisme de l’interaction lumière-matière et la physique de la photoémission sous champ électrique élevé. La corrélation des informations structurelles et optiques, liées à cette hétérostructure MQW, démontre que la technique couplée in situ peut chevaucher la limite de diffraction du laser PL et que, comme pour les nano-aiguilles de diamant, il est possible d’estimer le stress de traction induit. Les résultats obtenus par couplage in situ de la technique La-APT avec la spectroscopie PL montrent qu’un tel instrument est une technique innovante et puissante pour effectuer des recherches à l’échelle nanométrique. Pour cette raison, ce travail peut ouvrir de nouvelles perspectives pour une compréhension approfondie de la physique liée aux systèmes étudiés en parallèle avec l’amélioration continue de la configuration expérimentale
In this thesis, the Laser-assisted Atom Probe Tomography is coupled in-situ with a photoluminescence (PL) bench, where the pulsed laser radiation is used to trigger the ion evaporation from the specimens and, simultaneously, to activate the emission from optically active centers present into the material. For this work, two different materials were selected: diamond nano-needles with embed- ded optically active defects (color centers) and a ZnO/(Mg,Zn)O multi-quantum-well (MQW) heterostructure, which contains quantum emitters of different thicknesses. Thanks to this original photoluminescence setup, the influence of the electric field on the fine structure of some color centers, embedded into the diamond nanoneedles, was observed. The first study focused on the neutral nitrogen-vacancy center (NV0), which is one among the most studied color centers in literature. The evolution of the NV0 optical signature, as a function of the applied bias, allowed to evaluate the mechanical stress (> 1 GPa) and the electric-field acting on diamond tips. These results demon- strate an original new method to perform contactless piezo-spectroscopy of nanoscale systems under uniaxial tensile stress, generated by the electric field. This method was applied also on another color center, which nature is still not clear in literature, emitting at 2.65 eV, and more sensitive than the NV0 color centers to the stress/strain field. New results on its opto-mechanical properties were obtained, but its identity still needs to be understood. Since the evaporation field of diamond is really high, the diamond nanoneedles were not analyzed using La-APT. Therefore the coupled in-situ technique was applied in order to study the ZnO/(Mg,Zn)O MQW heterostructure, accessing to the structure, composition and optical signature of the probed specimen in only one experiment. The photoluminescence spectra acquired by the specimen during its ongoing evaporation represents a unique source of information for the understanding of the mechanism of light-matter interaction and the physics of photoemission under high electric field. The correlation of the structural and optical information, related to this MQW heterostructure, demonstrates that the coupled in-situ technique can overlap the diffraction limit of the PL laser and that, as done for the diamond nanoneedles, is pos- sible to estimate the induced-tensile-stress. The results achieved by the in-situ coupling of the La-APT technique with the PL spec- troscopy show that such instrument is an innovative and powerful technique to perform research at the nanometric scale. For this reason, this work can open new perspectives for a deeply understanding of the physicics related to the studied systems in parallel with the continuous enhancement of the experimental setup

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Bonifaci, Nelly. "Analyse spectrale de la lumière émise dans les diélectriques liquides sous champ électrique intense." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0014.

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Abstract:

La conduction electrique de l'argon et des hydrocarbures liquides a ete etudiee en geometrie pointe-plan en fonction de differents parametres, tels que le rayon de courbure et la pression hydrostatique. Une analyse spectrale de la lumiere emise a ete effectuee de 200 a 850 nm. Les resultats indiquent un regime d'emission de champ dominant pour des pointes tres fines seulement. Dans les autres cas, nous observons des impulsions de courant et de lumiere. Les caracteristiques de la decharge sont similaires a celles des gaz denses sans l'influence de la pression. Dans l'argon liquide, chaque impulsion de lumiere est correlee a une impulsion de courant. Le spectre d'emission est constitue d'un continuum de 400 a 850 nm et des raies 2s-4p. Ces resultats sont independants de la pression. La distribution en intensite du continuum semble correspondre a un spectre de recombinaison. Dans les hydrocarbures liquides, nous avons montre l'influence fondamentale de la mobilite electronique sur les phenomenes observes. La lumiere emise est plus faible que dans le cas de l'argon pour un courant electrique de meme niveau. Le rapport de la frequence des impulsions de lumiere sur la frequence des impulsions de courant est plus petite que 1. Le spectre est compose de bandes de swan indiquant la dissociation des molecules. Nos resultats demontrent l'existence d'electrons chauds en phase liquide

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Pellen, Marion. "Elaboration de ferroélectriques/ferroélastiques sous champ électrique intense : cas des pérovskites CaTiO3 et BaTiO3." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS489/document.

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Abstract:

Durant ce travail de thèse, nous avons étudié l’effet d’un champ électrique intense (>3 kV.cm-1) sur des matériaux à structures pérovskites, le ferroélastique CaTiO3 et le ferroélectrique BaTiO3. Un tel champ agit comme une force extérieure dans la sélection, l’orientation et la distribution des domaines. Son application durant la croissance modifie la nucléation, le coefficient de partage des espèces et la possible modification du diagramme de phase du matériau considéré. En effet les ions dans un champ électrique voient leur énergie changer ce qui implique un nouvel équilibre thermodynamique. La première partie est dédiée à la croissance cristalline de CaTiO3 lorsque plusieurs paramètres de croissance sont modifiés (vitesse de croissance vG et potentiel électrique V). En faisant varier ces paramètres, nous montrons que nous pouvons contrôler la morphologie du cristal et ainsi altérer l’orientation cristalline des domaines. Des résultats similaires sont retrouvés avec BaTiO3.Plusieurs techniques expérimentales ont été employées dans le but d’étudier la microstructure des composés notamment la microscopie électronique miroir (MEM) et la microscopie électronique à faible énergie (LEEM) afin de caractériser les domaines et parois de domaines à la surface du titanate de calcium. La polarité de ces parois ayant été récemment prouvée, nous avons étudié et comparé le potentiel de surface entre les échantillons qui ont été élaborés sous et sans champ électrique
In this work, we investigate electric field effect (>3 kV.cm-1) on perovskite compound, CaTiO3 (ferroelastic) and BaTiO3 (ferroelectric). This electric field acts like an external force in selection, orientation and distribution of piezoelectric/ferroelastic domains. The electric field can act on nucleation, the partition coefficient of species and the possible modification phases diagrams of a material during its growth. Indeed ions within an electric field see their energy changing which implies a new thermodynamic equilibrium.In the first part, we discuss about crystal growth of CaTiO3 with different growth parameters (velocity of cristal growth vG, electric potential V). By varying this parameters, we can control crystal shape and can alter the crystalline orientation of domains. Same results are found with BaTiO3.In a second step, we used Mirror Electron Micrsocopy (MEM) and Low Energy Electron Microscopy (LEEM) to caracterize domains walls at the surface of calcium titanate. Polarity of domains walls have been prooved recently, and so we have investigated surface potential between samples grown under or without electric field

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Jawichian, Alex. "Effet d'un champ électrique ac non uniforme non intense sur un liquide diélectrique différentiellement chauffé." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. http://www.theses.fr/2020GRALI068.

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Abstract:

Dans les travaux de recherche développés durant cette thèse, le concept de convection d’origine diélectrophorétique dans les liquides diélectriques confinés, telle qu’obtenue par application de champs électriques non uniformes et non intenses, est proposé et étudié. Dans un premier temps, les ingrédients théoriques de l’électrohydrodynamique sont présentés, puis les propriétés du couplage multiphysique entre mécanique des fluides, thermique et électrostatique sont mises en évidence. On peut démontrer qu’un couple d’origine diélectrophorétique est présent dès le régime conductif dès lors qu’un champ électrique non-uniforme est imposé. En conséquence, la possibilité de mettre un liquide diélectrique en mouvement, en imposant des champs électriques modestes en microgravité, est concevable en régimes conductif et de couches limites. Dans cette thèse, on étudie la convection ThermoElectroHydroDynamique (TEHD) d’un fluide diélectrique, en cavité différentiellement chauffée et soumise à un gradient de potentiel électrique produit par une paire d’électrodes. Deux configurations d'électrodes sont proposées : des électrodes planes partielles et des électrodes triangulaires. Une analyse en ordres de grandeur et une étude numérique sont développées afin d'étudier les transferts de chaleur convectifs induits par la flottabilité d’origine diélectrophoretique. Les lois d’échelle et les résultats numériques montrent qu'une amélioration sensible des transferts thermiques est possible grâce à l’utilisation d’un champ électrique non intense, non uniforme, sans qu'il soit nécessaire de recourir à des régimes instables. En outre, une approche expérimentale est également développée, réintroduisant la gravité et par conséquent la flottabilité d’origine thermique. De l'huile silicone est confinée dans une cavité ménagée au sein d’un bloc de plexiglas et scellée par une paire d'électrodes. Celles-ci sont connectées, pour l’une, à un amplificateur AC, pour l’autre, à la masse. Toutes deux sont maintenues à des températures différentes et constantes. Le champ de vitesse en régime permanent est mesuré par PIV à l’aide de traceurs fluorescents et l'effet du couple de rotation diélectrophorétique sur l’écoulement est détecté. En comparant avec les simulations numériques, des tendances similaires sont observées pour chaque configuration d'électrodes. Enfin, la température est mesurée à différentes localisations sur le banc expérimental pour la configuration basée sur les électrodes planes partielles. En présence de gravité, l'augmentation du transfert de chaleur, attendue avec la présence de champs électriques non uniformes, n'est pas particulièrement prononcée dès lors que l'écoulement est dominé par la flottabilité d’origine thermique
In this thesis, the concept of steady-state dielectrophoretic-induced convection in confined dielectric liquids, by means of non-uniform non-intense electric fields, is introduced and investigated. First, theoretical foundations of electrohydrodynamics are presented and a multiphysics coupling between fluids mechanics, heat transfers, and electrostatics is made evident. It is shown that a dielectrophoretic (DEP) torque arises at leading order provided that a non-uniform electric field is imposed. Thus, in microgravity conditions, the possibility of setting a dielectric liquid in motion, even with a modest electric field intensity, is shown to be finally conceivable in conductive regime as well as in boundary layer regime. In this work, steady ThermoElectroHydroDynamic (TEHD) convection is investigated for the case of a dielectric liquid confined in a differentially-heated square cavity, submitted to an electric potential gradient imposed from an electrode pair. Two electrode configurations, that generate the required non-uniform electric fields, are proposed: a partial planar electrode pair and a triangular electrode pair. Scaling analysis and a numerical study are developed in order to investigate dielectrophoretic-induced convective heat transfers. The scaling laws and the numerical results show that a significant enhancement of heat transfers is made possible from the use of a non-intense non-uniform electric field, with no need for giving rise to unstable regimes. An experimental approach is also considered, reintroducing gravity and buoyancy-driven convection. Silicon oil is confined in a cavity, formed in a Plexiglas block, and sealed by a pair of electrodes, one of them is connected to a high voltage AC amplifier while the other one is grounded. Both electrodes are kept at different but constant temperatures. By means of PIV imaging of fluorescent tracers, the velocity field in steady-state is measured and processed, and the effect of the imposed DEP torque on the whole flow is made evident. In comparison with numerical simulations, similar tendencies can be observed relative to each electrode configuration. Finally, the temperature is measured at different locations on the experimental bench for the configuration based on partial electrodes. In presence of gravity, heat transfer enhancement, expected from the application of a non-uniform electric field, is not particularly pronounced since the flow is dominated by thermal buoyancy

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Jomni, Fathi. "Étude des phénomènes hydrodynamiques engendrés dans les liquides diélectriques par un champ électrique très intense." Université Joseph Fourier (Grenoble ; 1971-2015), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10118.

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Abstract:

L'experience montre que tout liquide isolant soumis a une tension croissante est traverse par un courant qui croit rapidement jusqu'au claquage. La connaissance des mecanismes conduisant au claquage necessite une etude tres approfondie des phenomenes physiques qui le precedent. En effet, ces phenomenes sont d'une grande complexite, ils mettent en jeu aussi bien des processus electroniques dans un milieu dense et desordonne (injection et chauffage des electrons, ionisation, etc. ) que des processus thermodynamiques et hydrodynamiques (changement de phase, emission d'ondes de choc et formation de bulles, propagation d'un canal gazeux). C'est dans ce contexte que se situe notre travail avec un interet plus marque pour la comprehension des phenomenes hydrodynamiques. Nous presentons dans ce memoire une etude experimentale sur l'evolution des phenomenes hydrodynamiques (bulle, onde de choc) en fonction de la nature du liquide, de l'energie deposee suite a l'avalanche electronique (0,01-100nj), et de la pression hydrostatique appliquee dans un large domaine de pression (0,1-10mpa), etc. . Une analyse des rebonds successifs de la bulle et des mecanismes dissipatifs intervenant est egalement presentee. Tout d'abord, nous avons mis en evidence l'existence de la bulle bien au dela de la pression critique du liquide. Les phenomenes physiques observes dans nos experiences sont semblables (exception faite pour l'origine des electrons initiaux) a ceux decrits suite a un claquage optique et ils suivent la meme chronologie des evenements. Ce sont seulement les temps et les dimensions caracteristiques qui different suivant le mode de claquage. Ensuite, nos resultats experimentaux sur des liquides de viscosite croissante nous ont permis de mettre en evidence l'existence de deux regimes qui peuvent gouverner la dynamique de la bulle : le regime inertiel et le regime visqueux. Ce resultat est conforte par les resultats theoriques obtenus par integration numerique de l'equation de rayleigh-plesset.

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Li, Zhiling. "Décharge couronne dans l’hélium liquide et gaz sous champ électrique intense : pré-claquage, transport de charge, spectroscopie d'émission." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10026.

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Abstract:

Ce travail présente les résultats des études électriques et spectroscopiques des décharges couronne produites, en géométrie pointe-plan, dans l'hélium gazeux et liquide en fonction de la pression P de 0,1 à 10MPa pour les températures T de 4,2, 6-10 et 300K. L'objectif principal de cette étude est d'obtenir des informations sur les mécanismes impliqués dans la décharge corona dans un fluide très dense. La mobilité des porteurs de charge (électrons et ions) en fonction de la pression et de la température a été déduite des caractéristiques courant moyen-tension. Les résultats expérimentaux ont été analysés à l'aide de différents modèles théoriques. Les champs seuils d'apparition des phénomènes de création de charges (ionisation) près de la pointe en fonction de P et T ont été déterminés puis comparés aux champs de claquage mesurés dans différentes configurations. Les spectres d'émission dans le domaine 200-1100nm observés contiennent des dizaines de raies atomiques (He") et de bandes moléculaires (He2"). Le profil (élargissement, déplacement) des raies atomiques a été étudié en fonction de différents paramètres (P, T, etc. ) afin d'évaluer les conditions de densité Np et de température Tp dans la zone d'ionisation autour de la pointe. Les trois raies suivantes: 3dlD ~2plp, 3slS ~2plp, et 3sJS~2pJp apparaissent sur le plus grand domaine de pression appliquée. Les différentes méthodes sont prises en compte. Les résultats obtenus conduisent à des valeurs de densité Np de 1019cm-J pour T=6 et 300K, et 1020cm-J pour T=4,2K et les températures Tp dans la zone d'ionisation de 200-300K pour T=300K, 90-200K pour T=6K, et 20-100K pour T=4,2K. L'analyse des bandes moléculaires d3su~bJ3Pg et D1s+u~B1Pg à 640 et 660nm a été effectuée par la méthode classique qui consistent à simuler un spectre ro¬vibrationnel théorique et à le comparer au spectre expérimental. Les températures rotationnelles des molécules déduites sont bien en accord satisfaisant avec la température Tp déduite du profil des raies atomiques pour T=6 et 300K
This project focuses on electrical and spectroscopie studies of the corona discharge in point/plane geometry in very pure helium in a large range of pressure (O. 1-IOMPa) and temperature (4. 2-300K). The main purpose of this study is to obtain information on the mechanisms involved in corona discharge in a very dense fluid. The mobility of charge carriers (electrons and ions) and its dependence on pressure has been deduced from mean cUITent-voltage characteristics. The experimental results have been analyzed by using different theoretical models. 1t was shown that, for electrons, the pseudo-bubble model is unable to predict cOITectly the experimental variation ofmobilitY with pressure. Spectra contain many atomic lines and molecular bands of helium in the range of 200-IIOOnm in the region of charge creation near the point electrode. The profile of atomic spectrallines is used to derive the plasma parameters (densitY Np, temperature Tp, etc. ) The three lines 3sJS~2 pJp, 3s1S~2 plp, and 3dlD ~ 2plp observed up a higher pressure, have been analyzed by the various methods. For the three temperatures tested, the density Np: -1019cm-J for 1'=6 and T=300K, and 1020cm-J for T=4. 2 K, and the temperature Tp: -300K for T=300K, 90-200K for T=6K, and 20-100K for T=4. 2 K. The molecular bands D1I u+~B1f1g and dJIu+ ~bJf1g due to their high order of rotation have been analyzed. Ro-vibrational spectra have been simulated and compared to the experimental results in order to determine rotation al T,. At T=6 and 300K, the values of T, are in agreement with the values ofTp obtained from atomic lines. However, at T=4. 2K, no agreement is found between T, and Tp. This last result remains to be explained

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Almousa, Almaksour Khaled. "Etude de l’émission cathodique sous vide en présence d'un champ électrique intense et des paramètres physiques gouvernant son intensité." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112017/document.

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Abstract:

L’émission électronique par effet de champ est un domaine qui concerne de nombreuses applications techniques. Dans ce travail, nous avons réalisé une étude essentiellement expérimentale des différents paramètres susceptibles d’avoir une influence sur l’émission électronique. En première partie, nous exposons les résultats obtenus pour un champ électrique homogène correspondant aux faibles intensités de courant. Le rôle de la distance inter-électrodes à champ constant et l’influence de la rugosité de surface sur l’émission électronique ont été étudiés. Nous discutons la méthode classique de Fowler-Nordheim utilisée pour le dépouillement des mesures en y portant un regard critique. Un modèle simple visant à prendre en compte l’échauffement des sites émetteurs est proposé. La seconde partie concerne l’effet de l’injection de gaz sur l’émission électronique, effet qui se traduit par une diminution du courant émis quand on augmente la pression de 10⁻⁶ Pa à 10⁻² Pa à champ macroscopique constant. Nous exposons des résultats montrant un effet de seuil concernant l’apparition de l’effet du gaz sur l’émission électronique. Nous présentons également des résultats pour différents matériaux de cathode et pour différents gaz (He, H₂, N₂, Ar). Une réversibilité de cet effet est montrée après le pompage pour redescendre à 10⁻⁵ Pa. La décroissance de courant par effet de gaz est interprétée par la diminution de la valeur du facteur d’accroissement local du champ électrique (β) au niveau des émetteurs à cause du bombardement de ces sites par les ions créés à leur proximité. Un calcul du flux d’ions bombardant un site émissif a permis d’estimer le temps nécessaire pour modifier un émetteur de façon cohérente avec les observations expérimentales. La théorie de la migration des atomes en surface de l’électrode en présence d’un champ électrique est proposée pour expliquer la réversibilité de l’effet de gaz observée qui est, selon cette théorie, liée à l’augmentation de la valeur de β au niveau des émetteurs
Field electronic emission is a domain which concerns numerous different technical applications. In this work, we have taken an essentially experimental approach to study various parameters having influence on field emission. In the first part of the thesis, we have described the results obtained with a homogeneous electric field with relatively weak field emission. The role of the inter-electrode distance at constants field as well as that of the cathode surface roughness on field emission are studied. The classical method of Fowler-Norheim was then used for the analysis of the measurements. A simple model aiming to take into account the effect of the heating of the emission sites is then proposed. The second part of the theses concerns the effect of the injection of gas on the field emission; this effect being to significantly reduce emission intensity when the gas pressure is raised from 10⁻⁶ to 10⁻² Pa at constant field. A threshold value of emission intensity is shown to be necessary for the observation of this gas effect. The effect of different gas types (He, H₂, N₂, Ar) and cathode materials are also described. The gas effect is shown to be reversible upon lowering of the gas pressure to 10⁻⁵ Pa. The reduction in current is interpreted by a lowering of the field enhancement factor (β) of emission sites by ionic bombardment by ions created locally (within distances on the order of microns) near the cathode surface. A calculation of the flux of bombarding ions is used to estimate the time necessary to modify an emission site in a way corresponding to the observations. The phenomenon of surface migration in the presence of intense electric field is then proposed to explain the reversibility of the gas effect, increasing the local field enhancement factor

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Almousa, Almaksour Khaled. "Etude de l'émission cathodique sous vide en présence d'un champ électrique intense et des paramètres physiques gouvernant son intensité." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01014658.

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L'émission électronique par effet de champ est un domaine qui concerne de nombreuses applications techniques. Dans ce travail, nous avons réalisé une étude essentiellement expérimentale des différents paramètres susceptibles d'avoir une influence sur l'émission électronique. En première partie, nous exposons les résultats obtenus pour un champ électrique homogène correspondant aux faibles intensités de courant. Le rôle de la distance inter-électrodes à champ constant et l'influence de la rugosité de surface sur l'émission électronique ont été étudiés. Nous discutons la méthode classique de Fowler-Nordheim utilisée pour le dépouillement des mesures en y portant un regard critique. Un modèle simple visant à prendre en compte l'échauffement des sites émetteurs est proposé. La seconde partie concerne l'effet de l'injection de gaz sur l'émission électronique, effet qui se traduit par une diminution du courant émis quand on augmente la pression de 10⁻⁶ Pa à 10⁻² Pa à champ macroscopique constant. Nous exposons des résultats montrant un effet de seuil concernant l'apparition de l'effet du gaz sur l'émission électronique. Nous présentons également des résultats pour différents matériaux de cathode et pour différents gaz (He, H₂, N₂, Ar). Une réversibilité de cet effet est montrée après le pompage pour redescendre à 10⁻⁵ Pa. La décroissance de courant par effet de gaz est interprétée par la diminution de la valeur du facteur d'accroissement local du champ électrique (β) au niveau des émetteurs à cause du bombardement de ces sites par les ions créés à leur proximité. Un calcul du flux d'ions bombardant un site émissif a permis d'estimer le temps nécessaire pour modifier un émetteur de façon cohérente avec les observations expérimentales. La théorie de la migration des atomes en surface de l'électrode en présence d'un champ électrique est proposée pour expliquer la réversibilité de l'effet de gaz observée qui est, selon cette théorie, liée à l'augmentation de la valeur de β au niveau des émetteurs.

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Parentani, Renaud. "Etude comparée de l'instabilité du vide au voisinage des trous noirs, dans un champ électrique intense, et en présence d'un détecteur uniformément accéléré." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1992. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212896.

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Picornell, Thierry. "Effet conjugué d'une irradiation lumineuse à partir de lasers fonctionnant en régime impulsionnel pico. Et subpicoseconde et d'un champ électrique intense : application aux métaux." Paris 11, 1994. http://www.theses.fr/1994PA112473.

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Kattan, Rafic. "Etude de la formation et de la dynamique de bulles dans les hydrocarbures liquides générées par les impulsions de courant en champ électrique intense." Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10127.

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Abstract:

On presente les resultats d'une etude de la generation et de la dynamique (expansion, implosion, rebondissements et ondes de choc associees) de bulles generees par les impulsions de courant en champ electrique intense dans les hydrocarbures liquides tres purs, en fonction: de la nature du liquide (differentes proprietes thermodynamiques et electroniques), de la pression hydrostatique (p1,2. 10#7 pa) et de l'energie injectee (de 10##1#1 a 10##8 j). L'etude de la conduction electrique des liquides non polaires tres purs, dans une geometrie pointe-plan, a mis en evidence l'apparition d'un regime tres regulier d'impulsions de courant en polarite negative de la pointe. La pression hydrostatique (p1,210#7 pa) n'a pratiquement aucune influence sur l'existence du regime d'impulsions. Ce regime s'explique par un mecanisme d'avalanches electroniques en phase liquide dans la zone de champ intense pres de la pointe. Chaque impulsion de courant correspond a un depot d'energie tres localise (quelques s) et tres bref (<5 ns) qui induit la formation d'une bulle unique de vapeur. Cette energie est uniquement fonction du rayon de courbure de la pointe. On montre que la dynamique de la bulle est controlee par l'inertie du liquide et que sa taille maximale est proportionnelle a l'energie injectee pour une pression donnee; cette energie servant essentiellement a vaporiser le liquide. On observe la formation d'une bulle pour une pression hydrostatique inferieure a la pression critique du liquide; par contre, pour une pression superiere on detecte seulement l'onde de choc consecutive a l'impulsion de courant. Le phenomene d'erosion de la pointe est lie a l'emission des ondes de choc en fin d'implosion. Dans les conditions ou la duree de vie de la bulle et donc sa taille sont elevees l'impulsion initiale de courant est suivie par des decharges electriques dans la bulle et il y a debut de propagation d'un t

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Dirickx, Michel V. A. "Contribution à l'étude du transport néo-classique dans un plasma de tokamak en présence d'un champ électrique intense et/ou à variation spatiale rapide." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1999. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/211928.

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Le, Boeuf David. "Reconstruction de la surface de Fermi dans l'état normal d'un supraconducteur à haute T[indice inférieur c] une étude du transport électrique en champ magnétique intense." Thèse, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/5120.

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Abstract:

Des mesures de résistance longitudinale et de résistance de Hall en champ magnétique intense transverse (perpendiculaire aux plans CuO[indice inférieur 2]) ont été effectuées au sein de monocristaux de YBa[indice inférieur 2]Cu[indice inférieur 3]O[indice inférieur y] (YBCO) démâclés, ordonnés et de grande pureté, afin d'étudier l'état fondamental des supraconducteurs à haute T[indice inférieur c] dans le régime sous-dopé. Cette étude a été réalisée en fonction du dopage et de l'orientation du courant d'excitation J par rapport à l'axe orthorhombique b de la structure cristalline. Les mesures en champ magnétique intense révèlent par suppression de la supraconductivité des oscillations magnétiques des résistances longitudinale et de Hall dans YBa[indice inférieur 2]Cu[indice inférieur 3]O[indice inférieur 6.51] et YBa[indice inférieur 2]Cu[indice inférieur 4]O[indice inférieur 8]. La conformité du comportement de ces oscillations quantiques au formalisme de Lifshitz-Kosevich, apporte la preuve de l'existence d'une surface de Fermi fermée à caractère quasi-2D, abritant des quasiparticules cohérentes respectant la statistique de Fermi-Dirac, dans la phase pseudogap d'YBCO. La faible fréquence des oscillations quantiques, combinée avec l'étude de la partie monotone de la résistance de Hall en fonction de la température indique que la surface de Fermi d'YBCO sous-dopé comprend une petite poche de Fermi occupée par des porteurs de charge négative. Cette particularité de la surface de Fermi dans le régime sous-dopé incompatible avec les calculs de structure de bande est en fort contraste avec la structure électronique présente dans le régime surdopé. Cette observation implique ainsi l'existence d'un point critique quantique dans le diagramme de phase d'YBCO, au voisinage duquel la surface de Fermi doit subir une reconstruction induite par l'établissement d'une brisure de la symétrie de translation du réseau cristallin sous-jacent. Enfin, l'étude en fonction du dopage de la résistance de Hall et de la résistance longitudinale en champ magnétique intense suggère qu'un ordre du type onde de densité (DW) est responsable de la reconstruction de la surface de Fermi. L'analogie de la phénoménologie entourant le comportement des résistances longitudinale et de Hall dans YBa[indice inférieur 2]Cu[indice inférieur 3]O[indice inférieur y], avec des systèmes dans lesquels l'existence d'un ordre du type DW est établie, notamment des cuprates à structure tétragonale à basse température ("Low Temperature Tetragonal", LTT), indique que l'ordre causant la reconstruction de la surface de Fermi est stabilisé au voisinage du dopage p = 1/8, et est en compétition directe avec la supraconductivité.

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Bachère, Laurence. "Propriétés électroniques de conducteurs organiques : - les sels (DMtTSF)2 X AVEC X = PF6, AsF6, BF4, ClO4, ReO4 - le supraconducteur TTF [Ni(dmit)2] 2, étude par transport électrique sous champ magnétique intense." Toulouse, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAT0022.

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Abstract:

Mesures sous champs impulsionnels atteignant 42t a des temperatures descendant jusqu'a 2k; mise en evidence d'un comportement metallique et anisotrope et observation de deviations par rapport aux lois classiques du transport. Aucune transformation de phase n'a ete decelee, mais une magnetoresistance negative a ete observee a bas champ et basse temperature, dans les sels de dmttsf a anions tetraedriques (bf::(4), clo::(4), reo::(4)); interpretation en termes d'effets d'une localisation faible 2d induite par un "desordre dans l'ordre" des reseaux d'anions

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Dufour-Beauséjour, Sophie. "Effet de la pression sur la renconstruction de la surface de Fermi du cuprate supraconducteur La[indice inférieur 1.6-x]Nd[indice inférieur 0.4]Sr[indice inférieur x]CuO[indice inférieur 4]." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/6718.

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Abstract:

Ce mémoire présente une étude de l’effet d’une pression hydrostatique sur la reconstruction de la surface de Fermi dans le cuprate supraconducteur La[indice inférieur 1.6−x]Nd[indice inférieur 0.4]Sr[indice inférieur x]CuO[indice inférieur 4]. Des mesures de la résistivité et de l’effet Hall ont été effectuées à Sherbrooke ainsi qu’au National High Magnetic Field Laboratory de Tallahassee sur des échantillons de La[indice inférieur 1.6−x]Nd[indice inférieur 0.4]Sr[indice inférieur x]CuO[indice inférieur 4] à deux dopages d’intérêt. Une revue de la littérature pertinente à la mise en contexte des résultats est d’abord présentée, portant notamment sur les études de pression déjà publiées dans le domaine. Quelques notions théoriques sur le transport électrique et sur les signatures des fluctuations quantiques associées à la présence d’un point critique quantique sont ensuite amenées. La méthode expérimentale est décrite en détail et le fonctionnement des cellules de pression est expliqué. Les résultats obtenus dans le cadre de ces travaux sont ensuite présentés. Finalement, une discussion propose quelques pistes d’interprétation pour ces résultats. Les mesures d’effet Hall sous pression ont permis de montrer que la reconstruction de la surface de Fermi est supprimée à p = 0.20. Les données de résistivité témoignent d’un déplacement de la ligne T∗ associée au pseudogap et montrent qu’une pression de 20 kbar suffit à révéler un intervalle de dopage où la résistivité est linéaire jusqu’à très basse température. Ces résultats font état d’une grande ressemblance entre La[indice inférieur 1.6−x]Nd[indice inférieur 0.4]Sr[indice inférieur x]CuO[indice inférieur 4] sous pression et La[indice inférieur 2−x]Sr[indice inférieur x]CuO[indice inférieur 4], le composé parent. Ils appuient de plus la thèse que la pression supprime l’ordre de charge associé à la reconstruction de la surface de Fermi.

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Woelfflé, Angélique. "Étude et modélisation du transport de plasma dans la magnétosphère interne." Toulouse, ISAE, 2010. http://www.theses.fr/2010ESAE0013.

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Abstract:

Le nombre croissant de charges utiles mises à poste dans l'espace et l'utilisation de systèmes électroniques embarqués de pointe nécessitent une rigoureuse connaissance de l'environnement spatial de notre planète en vue des coix technologiques à poser. Afin de mieux connaître l'environnement radiatif, une étude du transport de plasma dans la région interne de la magnétosphère terrestre est proposée ici, sachant que ce sont des particules énergétiques qui vont venir peupler les ceintures de radiation. Dans le cadre de la modélisation, on s'intéresse à la source du plasma, son transport et les pertes de particules rencontrées au cours de ce dernier. Une étude paramétrique comparative de modèles de champs magnétique et électrique est ainsi menée, dévoilant l'influence capitale du champ électrique sur la dynamique des particules. Le même type d'étude est entrepris avec des modèles de la densité d'hydrogène dans l'exosphère, qui permettront par la suite d'estimer la perte de protons par échange de charge au cours de leur transport. Ces résultats ont motivé une étude plus approfondie du champ électrique sur la base de mesures proton et électron des détecteurs MEPED des satellites NOAA POES, en montrant la pénétration de aprticules à très faibles valeurs de L lors d'orages géomagnétiques. L'étude d'événements particuliers à différents niveaux d'activité magnétique et la simulation du phénomène permettent d'arriver à une caractérisation du champ électrique de convection dans la magnétosphère interne.

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Founta, Sébastien. "Croissance d'hétérostructures GAN/AIN à champ électrique interne réduit." Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10070.

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Abstract:

Ce travail a porté sur l'étude de la Croissance et des propnétés optiques d'hétérostructures GaN/AIN à champ électrique interne réduit déposées sur SiC. Nous avons d'abord étudié les propriétés de couches d'AIN et de GaN déposées sur SiC plan a. L'AIN présente une morphologie de surface anisotrope, que l'on a reliée à l'anisotropie de désaccord de maille avec le substrat. Alors que le GaN développe une rugosité isotrope. Dans les deux cas, la qualité de surface est optimale en conditions d'excès d'azote, à l'inverse de l'orientation (0001). La croissance du GaN sur l'AIN en conditions d'excès de Ga pennet de fonner des boîtes quantiques de GaN par le mode Stranski-Krastanow. Ces boîtes ont une fonne asymétrique influencée par la polarité chimique du matériau. Elles présentent un ordre partiel dans le plan qui a pour origine l'anisotropie de la couche tampon-d'AIN sous-jacente. Des conditions d'excès d'azote pennettent ta formation de puits quantiques. Leur morphologie anisotrope est influencée par celle de l'AIN, et leur rugosité par la polarité de la couche. L'étude optique de ces deux types de structures a montré une forte réduction du champ électrique interne par rapport à t'orientation (000 1 ). Nous avons ensuite étudié les propriétés des nitrures cubiques, en commençant par l'optimisation des substrats de SiC. L quantité de Ga adsQrbée sur une surface de GaN a ensuite été évaluée J)3{ RHEED. Le travail a ensuite porté sur la détennination des paramètres pennettant de contrôler la fonnation des boîtes quantiques de GaN, en insistant sur le rôle de la rugosité de l'AIN. Enfin, des études optiques ont révélé une polarisation de la photoluminescence à température ambiante
This work reports on the growth and the opticat properties of GaN/ AtN heterostructures with reduced internaI electric fi~ld d~posiwd on SiC. We have fU'St studied the properties of AtN and GaN tayers deposited on a-plane SiC substrates. AIN exhibits an anisotropic surface morphology that we correlated to the anisotropy of its in-plane lattice mismatch with the substrate, whereas GaN shows an isotropie roughness. Ln bath cases, the optimal surface quality is achieved in N-rich conditions, unIike what is observed on the (0001) orientation. Growth orGaN on AIN in Ga-rlch conditions leads to the fonnation on GaN quantum dots through the StranskiKrastanow growth mode. They present an asymmetric morphotogy influenced by the chemical polarity of the material. They are partially ordered on the growth plane, a feature arising trom the AIN buffer tayer anisotropy. Growth in N-rich conditions enables the formation of quantum wells. Their anisotropic morphology i& influenced by that of AIN, and their rougbness is influÇIlcçd by the layçr polarity. Both ~ of structures have ~vealçd a strong reduction of the internal electric field with respect to the (0001) orientation. We have then examined the properties of cubic nitrides, beginning by the optimisation of the SiC substrates. The Ga quantity adsorbed on GaN was then evaluated by RHEED. We detennined the parameters enabling to control the fonnation of GaN quantum dots and focused on the role of the AIN roughness. Finally, opticat studies revealed a photoluminescence polarisation up to ambient temperature

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Blajan, Marius Gabriel. "Séparation du muscovite des pegmatites feldspathiques en utlisant des champs électriques intenses." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2326.

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Abstract:

L’objectif a été d’utiliser les forces du champ électrique pour concentrer le muscovite présent dans les résidus issus de la préparation des pegmatites feldspathiques. Les processus de charge électrique en milieu ionisé des minéraux granulaires et de leur décharge en contact avec une électrode sont étudiés dans des conditions modélisant celles des installations industrielles. Le comportement des dispositifs de charge triboélectrique conçus par le doctorant est modélisé avec la méthode des plans d’expériences. L’étude montre que les différences de conductivité électrique ou de charge triboélectrique entre les constituants des pegmatites suffisent pour les séparer respectivement dans des installations électrostatiques à tambour ou à chute libre. Les séparateurs à champ couronne et à électrode cylindrique tournante présentent un avantage important : la multitude des variables de contrôle. Les essais réalisés sur un séparateur pilote-industriel confirment l’intérêt de cette solution
The aim of the thesis is to analyse the possibility of using electric field forces for the concentration of muscovite from the residual materials of pegmatite beneficiation technologies. The literature survey presented in the first chapter points out the peculiarities of the involved minerals and the characteristics of the characteristics of the high-intensity electric field installations that could be employed for their selective sorting. Charge and discharge processes of granular minerals are studied in conditions similar to those of industrial electrostatic separators. Design of experiments methodology is employed for the study of an original tribo-charging device, which can be used in association with free-fall electrostatic separators for the concentration of muscovite. Conductivity difference between the constituents of pegmatite is enough for an efficient separation in roll-type corona or corona- electrostatic separators. Pilot-plant tests have confirmed this solution

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Zouaghi, Ayyoub. "Manipulation de particules diélectriques micrométriques par ondes électrostatiques progressives et stationnaires - Études théorique, expérimentale et numérique." Thesis, Poitiers, 2019. http://www.theses.fr/2019POIT2296.

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Abstract:

Les convoyeurs électrostatiques à ondes progressives (COP) et stationnaires (COS) se présentent comme des moyens avantageux pour manipuler et transporter efficacement des particules sur une surface. L’objectif de cette thèse est d’étudier le comportement de particules diélectriques micrométriques sur ces systèmes. Les études expérimentales commencent par la caractérisation granulométrique et optique des particules et l’analyse de leur charge. Ensuite, l’efficacité de déplacement des particules par les deux types de convoyeurs est étudiée dans différentes conditions. Par ailleurs, les trajectoires des particules sont visualisées en utilisant une caméra ultra rapide. Un post-traitement des images obtenues en utilisant la vélocimétrie par suivi de particules (PTV) est mené pour calculer et étudier la vitesse des particules en fonction de différents paramètres. Les études théoriques et numériques menées avaient pour objectif d’étudier les ondes du potentiel électrique, la variation spatio-temporelle du champ électrique, et le bilan des forces mises en jeu. La dernière partie concerne la modélisation des trajectoires et le calcul numérique de la vitesse moyenne, ainsi que de la distance de déplacement des particules. Les résultats obtenus par modélisation sont en accord avec les observations et les calculs expérimentaux. Plusieurs modes de mouvement sont obtenus en fonction de la fréquence, la tension, la charge et la taille des particules. Les particules sont transportées plus efficacement dans le COP lorsqu’elles sont en mode synchrone sautillant. L’augmentation du nombre de phases permet à la fois de minimiser l’effet des ondes harmoniques inverses et d’augmenter la vitesse de propagation de l’onde directe ; cela mène à un déplacement plus rapide et plus loin des particules dans une seule direction, ce qui augmente l’efficacité du système
Traveling and standing wave electrostatic conveyors (TWC and SWC) are presented as advantageous techniques to effectively manipulate and transport particles on a surface. The aim of this work is to study the behavior of micrometer particles on these systems. Experimental studies begin with granulometric and optical characterization of particles and the measurement of their charge. Then, the particles displacement efficiency in both types of conveyors is studied under different conditions. In addition, the trajectories of the particles are visualized using high speed camera. The post-processing of the obtained images using Particle Tracking Velocimetry technique (PTV) is carried out to calculate and study the particles mean velocity and how it is affected by different parameters. The theoretical and numerical studies carried out aim to study the electric potential waves, the spatial and temporal variation of the electric field and the balance of the forces acting on particles. The last part concerns the modeling of particles trajectories and the numerical computation of their average velocity and displacement distance. The results obtained by modeling are in good agreement with the experimental observations and calculations. Several modes of movement are obtained depending on frequency, applied voltage value, as well as particle charge and size. Particles are transported more efficiently in the TWC when they are in synchronous hopping mode. Increasing the number of phases can minimize the effect of the backward harmonic waves and increase the speed of propagation of the forward wave that may help the particles to move faster and farther in one direction and lead to better displacement efficiency

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Wintrebert, Fouquet Marie. "Analyse en fonction de la température du courant d'obscurité et du bruit électrique des diodes GaAlAs/GaAs à multipuits quantiques." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20105.

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Ce travail traite de l'etude theorique et experimentale du courant d'obscurite et de ses bruits blanc et en 1/f associes des photodiodes a multipuits quantique (mqw) gaalas/gaas. Plusieurs types distincts de dispositifs prevus pour fonctionner en regime d'avalanche sont etudies: photodiodes schottky mqw 100a/100a, pin mqw 100a/100a et mqw 500a/500a. La modelisation du courant inverse utilise la theorie de l'effet thermoionique assiste par le champ electrique developpee par padovani et stratton pour le contact schottky classique. Celle-ci a ete adaptee aux multipuits quantiques pour pouvoir expliquer les resultats experimentaux presentes. Il a ete demontre que le courant d'obscurite predominant en inverse est du a l'effet thermoionique assiste par champ dans les puits/barrieres. Ce courant d'obscurite est a l'origine d'un niveau de bruit en 1/f tres superieur au bruit en 1/f des jonctions metal/semiconducteur et pin avant multiplication

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Bigenwald, Pierre. "Modification des propriétés optiques des structures doubles puits quantiques GaAs-(Ga,In)As sous l'effet d'un champ électrique." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20005.

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Abstract:

Ce memoire porte sur l'etude de systemes autocontraints gaas-(ga,in)as. Il apporte aussi une approche globale de l'interaction coulombienne entre particules chargees (exciton) dans des systemes dits de type ii. Differentes approches correspondant a des modeles mathematiques sont proposees pour la resolution du probleme excitonique. Nous montrons que la notion de type i ou ii d'une transition est difficile a cerner en general et requiert pour etre bien traitee l'usage de theories sophistiquees. L'effet d'un champ electrique sur les proprietes optiques de structures simple et double puits quantiques est etudie theoriquement et le probleme du temps de piegeage des particules dans ces structures polarisees est aborde. Nous suggerons comment ajuster en theorie les proprietes optiques d'une structure en jouant sur la largeur de ses couches et la direction de croissance. Finalement, nous avons compare les resultats theoriques avec l'experience et trouve un accord satisfaisant entre eux en utilisant les techniques de spectroscopie optique classique

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Blejan, Octavian. "Contribution à l'amélioration du rendement des filtres électrostatiques." Poitiers, 2009. http://www.theses.fr/2009POIT2297.

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Abstract:

Aceasta lucrare este dedicată ameliorării randamentului masic al electrofiltrelor cilindrice. Randamentul masic este o funcŃie de mai mulŃi factori: intensitatea câmpului electric, încărcarea cu sarcină electrică a particulelor, suprafaŃa de colectare, viteza gazului etc. Studiul intensităŃii câmpului electric s-a efectuat cu ajutorul unui program numeric dezvoltat in cadrul Laboratorului de Materiale Electrotehnice (Facultatea de Inginerie Electrica, UPB). O intensitate mare a câmpului electric determină o injecŃie de sarcină electrică mai intensă si favorizează o încărcare mai buna a particulelor. SuprafaŃa de colectare a electrofiltrului cilindric modular este mai mare decât cea corespunzătoare electrofiltrului clasic. Studiul experimental realizat in cadrul Laboratorului de Electrostatica Aplicata (IUT Angouleme – Universite de Poitiers) a pus in evidenta o distribuŃie de curent apropiata de cea calculata si mai mare decât cea corespunzătoare electrofiltrului cilindric clasic. Studiul randamentului masic a arătat că electrofiltrul cilindric modular are o eficienŃă de colectare mai mare decât cea corespunzătoare electrofiltrului cilindric clasic in aceleasi condiŃii experimentale. De asemenea, au fost studiate si influentele diversilor parametri care influenŃează procesul de captare: masa de particule, valoarea tensiunii de alimentare, presiunea gazului, timp de funcŃionare etc. In ultima parte a tezei a fost determinata funcŃia de răspuns a unui electrofiltru de tip modular
This paper is dedicated to improving the cylindrical electrostatic precipitator efficiency. The massic efficiency is a function of several factors: electric field, particles charging, collection surface, gas velocity, etc. A study of electric field intensity was performed using a numerical program developed in the Laboratory of Electrotechnical Materials (Faculty of Electrical Engineering, UPB). A high intensity of electric field causes a bigger electric charge injection and foster greater higher charge particles. Also, the collection surface of the cylindrical modular precipitator is greater than the corresponding classical one. Experimental study conducted in the Applied Electrostatics Laboratory (IUT Angouleme - University of Poitiers) show that the experimental current density distribution is close to the calculated and greater than the corresponding classical one. The experimental study showed that the mass efficiency of the cylindrical modular precipitator is higher than the corresponding classic cylindrical precipitator for the same experimental conditions. Has been studied the influences of various parameters involved in the particles collection process: particles mass, the voltage supply, gas pressure, functioning time etc. In the last part of this work was determined the response function of a modular type precipitator

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Labeguerie, Pierre. "Modélisation du champ électrique interne d'un solide : Application à la détermination des propriétés dérivées de la polarisation. : Calcul du spectre de phonons." Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3013.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est la modélisation du champ électrique interne dans les solides cristallins et l'étude des propriétés qui lui sont dérivées (polarisation spontanée, piézoélectricité, charges dynamiques de Born,. . . ). L'effet de la contrainte imposée aux différents systèmes pour le calcul des constantes piézoélectrique, a été utilisé pour la détermination du jeu complet des constantes élastiques de la plupart des systèmes considérés dans ce mémoire. L'analyse du comportement dynamique par l'étude du spectre de phonons au centre de la zone de Brillouin d'une part, et le calcul spécifique des fréquences anharmoniques de vibration du groupement hydroxyle d'hydroxydes alcalins ou alcalino-terreux, d'autre part, complète ce travail
This thesis deals with modeling internal electric field in solids and the study of related properties (spontaneous polarisation, piezoelectricity, dynamical Born charges,. . . ). For most of the studied compounds, the strain applied for the determination of piezoelectric constants is also used for the calculation of the full set of elastic constants. Analysis of the dynamical behaviour via the phonon spectrum at the center of the Brillouin zone simulation and calculation of the OH stretching mode anharmonicity of some alkali and alkali-earth metals hydroxides complete this work

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Labeguerie, Pierre. "Modélisation du champ électrique interne d'un solide:application à la détermination des propriétés dérivées de la polarisation. Calcul du spectre de phonon." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00264922.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est la modélisation du champ électrique interne dans les solides cristallins et l'étude des propriétés qui lui sont dérivées (polarisation spontanée, piézoélectricité, charges dynamiques de Born,...). L'effet de la contrainte imposée aux différents systèmes pour le calcul des constantes piézoélectrique, a été utilisé pour la détermination du jeu complet des constantes élastiques de la plupart des systèmes considérés dans ce mémoire. L'analyse du comportement dynamique par l'étude du spectre de phonons au centre de la zone de Brillouin d'une part, et le calcul spécifique des fréquences anharmoniques de vibration du groupement hydroxyle d'hydroxydes alcalins ou alcalino-terreux, d'autre part, complète ce travail. De nos jours, les méthodes de type ab initio se révèlent de plus en plus comme étant un outil de choix pour interpréter à l'échelle microscopique les observations expérimentales et guider efficacement le choix des expérimentateurs. La modélisation ab initio des propriétés dérivées de la polarisation grâce à la théorie dite « moderne » de la polarisation due à King-Smith, Vanderbilt et Resta1, utilisant de façon explicite la théorie de la phase de Berry, permet à présent d'évaluer des propriétés telles que la piézoélectricité et la polarisation spontanée. L'un des premiers objectifs de ma thèse est l'étude de ce type de propriétés sur un matériau isotype du quartz : le phosphate d'aluminium AlPO4 (berlinite). En effet, la recherche de nouveaux matériaux visant à dépasser les limites du quartz, notamment comme générateur d'ultrasons ou encore des matériaux acousto-électronique pour la réalisation de certains filtres électroniques à grande largeur de bande, a récemment connu un regain d'intérêt. L'une des pistes explorée est celle des matériaux à structure cristalline identique au quartz, mais dans lequel le silicium est substitué par d'autres atomes, comme par exemple l'atome d'aluminium pour la berlinite. Pour la première fois à notre connaissance, une étude systématique au niveau ab initio permettant de déterminer les conditions optimales pour l'évaluation des propriétés élastiques, piézoélectriques et spectroscopiques a été réalisée pour ce système. De plus, la berlinite constituant la forme dense de zéolithes telles que AlPO4-5 (AFI), les études tant structurale que spectroscopique menées pour ce composé, constitue un préliminaire intéressant dans l'optique d'une étude en cours effectuée en collaboration avec Ross BROWN, Directeur de recherche dans notre Laboratoire, en utilisant aussi bien les méthodes ab initio que celles issues de la dynamique moléculaire. Nous nous sommes ensuite focalisés sur les matériaux semi-conducteurs ferroélectriques, tels que les nitrures d'éléments III (AlN, GaN, InN). Ces nitrures, ainsi que leurs alliages, sont des semi-conducteurs remarquables qui présentent des performances exceptionnelles lorsqu'ils sont utilisés dans des dispositifs optoélectroniques. Avant d'aborder l'étude des hétéro-structures et des d'alliages du type AlxGa1-xN, prévu dans notre laboratoire, un certain nombre d'études fondamentales concernant les composés non dopés étaient indispensables, afin d'établir de façon claire les conditions optimales permettant une meilleure prédiction des propriétés dérivées de la polarisation. Une deuxième partie de ma thèse se rapporte à l'étude des propriétés structurales, électroniques, élastiques, et spectroscopiques d'une famille de composés appartenant à la famille des matlockites (MFCl, M=Ca, Sr, Ba). En effet, ce type de composés, lorsqu'ils sont dopés, sont susceptibles d'avoir des applications dans le domaine de l'imagerie des rayons X. L'approche ab initio utilisée dans ce mémoire pour la détermination des propriétés élastiques et pour le calcul du spectre de phonons au centre de la zone de Brillouin constitue la première tentative d'évaluation de ce type de propriétés pour ces systèmes. Enfin, l'approximation harmonique utilisée jusqu'à présent pour le calcul du spectre de phonons au centre de la zone de Brillouin s'avérant insuffisante pour le calcul précis de ce type fréquence, je me suis également intéressé au calcul des fréquences de vibration anharmoniques du groupement hydroxyle dans des hydroxydes alcalin et alcalino-terreux. Une analyse détaillée des conditions d'étude et en particulier du rôle joué par les opérateurs Hamiltoniens, selon que l'hydroxyde en question possède ou non des liaisons de type hydrogène, a été effectuée. Tous les calculs ab initio ont été effectués en utilisant la version de développement du programme périodique CRYSTAL, mis gracieusement à ma disposition par le Professeur Roberto DOVESI (Université de Turin, Italie), avec lequel j'ai activement collaboré.

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Napoli, Gaetano. "Contribution à la modélisation thermodynamique des fluides électro-rhéologiques." Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066497.

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Messal, Sara. "Procédés de séparation électrostatique de matériaux pulvérulents. Applications au recyclage des déchets et dans l'industrie agro-alimentaire." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2304/document.

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Abstract:

La démarche expérimentale menée dans cette thèse a eu comme objectif l'étude de la faisabilité de la séparation électrostatique d'une large gamme de mélanges de matériaux pulvérulents provenant du recyclage des déchets (Al, Cu, ABS, polycarbonate, polystyrène) ou de l'industrie agro-alimentaire (paille, copeaux de bois, semoule). Les recherches se sont focalisées sur des techniques faisant appel à trois mécanismes physiques différents pour la charge des matériaux : la décharge couronne, l'induction électrostatique et l'effet tribo-électrique. Deux nouvelles installations ont été conçues et réalisées, permettent de faciliter la compréhension des phénomènes physiques rencontrés lors de la séparation des particules sous-millimétriques, dont les trajectoires sont difficile à contrôler, en raison des importantes forces aérodynamiques en jeu. La première installation, le séparateur électrostatique multifonctions à électrode-convoyeur, donne la possibilité d'étudier un ou plusieurs des trois mécanismes de charge, en rapport avec les propriétés électriques des matériaux à traiter. La deuxième installation, le séparateur tribo-aéro-électrostatique à électrodes-disques-tournantes, utilise seulement l'effet tribo-électrique pour la charge des matériaux isolants dans un lit fluidisé. Le système de mesures simultanées et continues de la masse et de la charge électrique des produits collectés a facilité l'analyse des phénomènes. Les recherches ont permis de confirmer la séparabilité électrostatique des mélanges de matériaux pulvérulents, en faisant appel à la méthodologie des plans d'expériences pour identifier les facteurs influents et trouver le point de fonctionnement optimal
The experimental approach undertaken in this thesis was aimed at the study of the feasibility of the electrostatic separation of a wide range mixtures of powdery materials originating from the recycling of waste electric and electronic equipment (Al, Cu, ABS, polycarbonate, polystyrene), or processed in the food industry (straw, wood chips, meal). Researches were focused on techniques using three different physical mechanisms for electrical charging of the materials: corona discharge, electrostatic induction and triboelectric effect. Two new installations have been designed end engineered to facilitate the understanding of the physical phenomena involved in the separation of powdery particles, the trajectories of which are difficult to control, as strongly affected by the aerodynamic forces. The first installation, the belt-type multifunction electrostatic separator, offers the possibility to study one or several of the three charging mechanisms, in relation with the electrical properties of the materials to be processed. The second installation, two-rotating-disks-type tribo-aero-electrostatic separator uses only the triboelectric effect for charging mixtures of insulating materials in a fluidized bed. A system of simultaneous and continuous measurement of mass and electric charge of collected products facilitated the investigation of the physical phenomena. These researches confirm the feasibility of the electrostatic separation of powdery materials, by taking advantage of the design of experiments methodology to identify the influential factors and find the optimum operation conditions

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Lecouturier, Florence. "Contribution au développement des champs magnétiques pulsés très intenses : R & D des conducteurs renforcés." Toulouse, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAT0027.

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Abstract:

Ce memoire concerne le developpement de fils conducteurs renforces pour les bobines de champs magnetiques pulses (cmp) intenses de longue duree, refroidies dans l'azote liquide. Les bobines conventionnelles, celles a distribution de densite de courant optimisee et celles a distribution de renforcement interne optimisee sont les trois types de bobinage qui permettent d'obtenir les cmp. Elles sont decrites rapidement et justifient la r&d des fils renforces. Deux familles de conducteurs ont ete developpees et etudiees: * les conducteurs macrocomposites a base de cuivre et d'acier inoxydable dont les proprietes dependent lineairement des caracteristiques intrinseques des materiaux et de leur fraction volumique. Ils permettraient d'atteindre 60 et 70 teslas dans une bobine conventionnelle. * les conducteurs nanocomposites, ou des filaments continus de niobium sont inseres dans une matrice de cuivre, dont les proprietes dependent fortement de la dimension des brins de niobium. Au cours de l'elaboration par etirage a froid, le niobium massif s'est transforme en whiskers. Les interfaces fibre/matrice sont coherentes et relaxees. Leurs proprietes sont modelisees en fonction de la taille des constituants. L'extrapolation de ces modeles montre qu'il sera possible d'obtenir les fils renforces necessaires a la construction d'une bobine conventionnelle 100 t

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Tardieu, Simon. "Fils conducteurs composites (microfils d'argent - cuivre) pour application en champs magnétiques intenses." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30186.

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Abstract:

Le LNCMI-Toulouse produit les champs magnétiques non-destructifs pulsés parmi les plus puissants du monde (98,8 T). Les fils conducteurs utilisés dans les bobines qui génèrent ces champs magnétiques nécessitent une contrainte à la rupture élevée afin de résister aux forces de Lorentz. De plus, pour obtenir une durée d'impulsion la plus longue possible, ces conducteurs doivent avoir une résistivité électrique la plus proche possible de celle du Cu pur. Le LNCMI et le CIRIMAT explorent la conception et la préparation de fils nano-composites à matrice Cu par une combinaison de métallurgie des poudres, de frittage SPS et de tréfilage. Les poudres composites à faibles teneurs en Ag (< 10 % vol. Ag) sont préparées en dispersant des microfils d'Ag (diamètre 200 nm, longueur 30 µm) synthétisés au CIRIMAT dans une poudre commerciale de Cu sphérique (diamètre 0,5-1 µm). Les poudres ainsi obtenues sont consolidées par SPS sous forme de barreaux. Ceux-ci sont étirés sans rupture, jusqu'à l'obtention de fils fins (diamètre 1 - 0,2 mm) dont la microstructure est sous la forme de grains ultrafins de Cu (200 - 400 nm) allongés sur plusieurs micromètres dans le sens de l'étirage. Les microfils d'Ag sont dispersés le long des joints de grains du Cu. La mesure de la résistivité électrique et de la contrainte à la rupture des fils (à 293 K et 77 K) a permis de déterminer que les fils contenants seulement 1 % vol. Ag présentent le meilleur compromis contrainte à la rupture / résistivité (1100 MPa / 0,49 µÔmega.cm à 77 K). La formation d'un alliage Cu/Ag lors du frittage SPS a pour conséquence une augmentation notable de la résistivité électrique des fils et doit donc être évitée. Une matrice de Cu avec une distribution bimodale de la taille des grains permet de réduire la résistivité électrique tout en conservant une haute contrainte à la rupture (1080 MPa / 0,45 µÔmega.cm à 77 K). Les fils nano-composites Ag-Cu présentent une contrainte à la rupture équivalente à celle des fils d'alliage Cu/Ag contenant environ 20 fois plus d'Ag élaborés par fusion et solidification, mais présentent une résistivité électrique environ 1,5 fois plus faible
LNCMI-Toulouse produces some of the most intense non-destructive pulsed magnetic fields in the world (98.8 T). The wires used in coils which generate these magnetic fields require high ultimate tensile strength (UTS) in order to resist the Lorentz forces. Moreover, to obtain the longest possible pulse duration, these wires must have an electrical resistivity closest to that of pure Cu. LNCMI and CIRIMAT explore the design and preparation of Cu-based nanocomposite wires obtained by a combination of powder metallurgy, Spark Plasma Sintering (SPS) and wire-drawing. Composite powders with low Ag contents (< 10 % vol. Ag) are prepared by dispersing Ag microwires (diameter 200 nm, length 30 µm) synthesized at CIRIMAT in a commercial spherical Cu powder (diameter 0.5-1 µm). The so-obtained composite powders are consolidated by SPS in the form of cylinders. These cylinders are drawn, without breaking, in the form of fine wires (1 - 0.2 mm). The microstructure of the wires is made up of Cu ultrafine grains (200 - 400 nm) elongated over several micrometers in the drawing direction. Ag microwires are dispersed along the grain boundaries of Cu. The measurement of the electrical resistivity and the UTS of the wires (at 293 K and 77 K) shows that the wires containing only 1 vol. % Ag present the best compromise between high UTS and low electrical resistivity (1100 MPa / 0.49 µÔmega.cm at 77 K). The formation of Cu/Ag alloys during the SPS cycle significantly increases the resistivity of the wires and thus must be avoided. A Cu matrix with a bimodal grain size distribution makes it possible to reduce the electrical resistivity of the wires while keeping high UTS (1080 MPa / 0.45 µÔmega.cm at 77 K). Ag-Cu nanocomposite wires present high UTS, equivalent to that of Cu/Ag alloy wires containing about 20 times more Ag produced by melting and solidification, but their electrical resistivity is about 1.5 times lower

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Fruchier, Olivier. "Etude du comportement de la charge d'espace dans les structures MOS : vers une analyse du champ électrique interne par la méthode de l'onde thermique." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00140084.

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Abstract:

L'isolant électrique est un élément essentiel des composants électroniques. Or, à cause des défauts présents dans l'isolant, des dysfonctionnements apparaissent dans les équipements électroniques provoquant des problèmes de fiabilité. Il est donc essentiel de quantifier et d'identifier la nature des charges d'espaces crées par ces défauts. Pour des raisons de miniaturisation des composants, les techniques de caractérisations actuelles semblent montrer leurs limites. La méthode de l'onde thermique permet de quantifier et de donner la répartition de la charge d'espace sur une forte épaisseur de diélectrique. L'adaptabilité de la méthode pour des couches diélectriques beaucoup plus minces ainsi que l'étude des résultats obtenus constitue l'essentiel du travail de cette thèse. La méthode proposée permet de donner les tensions caractéristiques de la structure MOS tout en effectuant une analyse en régime statique de la structure.

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Abdo, Youssef. "Analyse du comportement et des caractéristiques des arcs thermiques soumis à des champs externes et internes." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM040.

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Abstract:

Cette thèse œuvre à la compréhension et l’analyse du comportement de l’arc plasma thermique et ses interactions avec les champs électriques et magnétiques auxquels il peut être soumis. Les différentes méthodes développées et les différents cas traités correspondent à des cas d’application directe des plasmas dans les procédés industriels. L’étude de la dynamique de l’arc ainsi que de ses différentes caractéristiques constitue la pierre angulaire de tout développement des technologies plasmas thermiques, qui s’avèrent très prometteuses avec la transition énergétique tant sur le plan écologique grâce à leur propreté et leur faible empreinte carbonique que sur le plan technologique grâce aux températures élevées et fortes densités énergétiques dont elles sont dotées.Nous proposons deux différentes approches principales dans cette thèse pour le traitement du modèle mathématique présenté au chapitre 2 : une approche analytique et une approche numérique. L’approche analytique englobe plusieurs méthodes de calcul qui sont relativement simples à implémenter et très précieuses dans la conception de base. Elles constituent une extension de quelques méthodes mathématiques qui ont été abordées par des chercheurs russes et américains dans les années 1960 et 1970 mais qui ont été ensuite abandonnées avec l’avènement de la micro-informatique.Une partie est consacrée à l’étude d’un arc AC ou DC à pieds fixes soumis à un champ transversal (magnétique externe, auto-induit et/ou un champ de vitesse). Les résultats de calcul analytique suggèrent que la stabilisation d’un tel type d’arc est dictée par sa courbure. Des critères de stabilité, mettant en avant des nombres adimensionnels furent établis. Les résultats obtenus sont confrontés à des résultats numériques. Un très bon accord est observé.Une autre partie est dédiée à l’étude d’un arc à pieds mobiles qui se déplace entre 2 rails parallèles ou 2 électrodes concentriques sous l’effet un magnétique transversal ou d’un champ magnétique induit par les électrodes. Les propriétés de ce mouvement dépendent du rayon de l’arc. Ce dernier est obtenu à partir de la résolution complète de l’équation de la chaleur en 2D. Les résultats sont validés par comparaison avec des résultats expérimentaux et numériquesLe calcul radiatif est également abordé dans cette thèse. Celui-ci, étant très compliqué à implémenter même au moyen d’un calcul numérique du fait de sa dépendance d’un nombre variables (fréquence du spectre, la température, la pression, la géométrie, la composition du mélange, etc.), est couramment approximé par la méthode de la sphère isotherme de rayon. En comparant des résultats obtenus par calcul exact et calcul approximatif pour un arc H2 à stabilisé par parois, un algorithme permettant de calculer le meilleur choix du paramètre est établi.La partie réservée à la modélisation numérique se propose de présenter les différentes méthodes numériques utilisées actuellement dans la modélisation de l’arc et des torches électriques. Elle fournit les bonnes conditions à prendre pour le potentiel vecteur pour un modèle numérique de transport (TADR). 2 méthodes hybrides volumes-finis et éléments-finis (VF-EF) sont proposés afin de mieux améliorer la modélisation des arcs. Les équations de l’écoulement sont résolues par la méthode VF (des approches classiques VF peuvent être implémentées). Les équations de l’électromagnétisme sont résolues par les méthodes EF.D’autres méthodes numériques utilisées afin de pouvoir mener le calcul pour des réacteurs à grande échelle sont aussi présentées. Une séparation entre les phénomènes physiques à grande et à petite échelles est adoptée. Les phénomènes électromagnétiques qui accompagnent l’arc sont modélisés analytiquement et insérés en tant que terme source. Seules les équations de l’écoulement sont résolues, afin d’obtenir les caractéristiques principales au sein du réacteur industriel (champ de vitesse, distribution de température, etc.)
This PhD thesis aims at understanding and analysing the behaviour of plasma arcs and their interactions with magnetic and dynamic field. The various methods that we have developed and the different case studies correspond to direct applications of thermal plasmas in industrial processes. The study of the arc’s dynamic and its characteristics is at the heart of every plasma technology upgrade or development. In the wake of the energy transition, plasma systems turn out to be very promising for many reasons, the most important of which are: They are ecological given the fact that make use of clean energy (electricity). Technologically, they allow for a tremendous rise in temperature that exceeds by far the temperature that can be reached in conventional combustion processes.We propose two different approaches to deal with the mathematical model that correspond to thermal plasmas: An analytical and a numerical approach. The analytical approaches encompass multiple computation methods that are relatively easy to implement and very practical for basic design. They constitute an extension of various analytical methods already broached in the 60’s and 70’s by American and Soviet researchers, but later abandoned in favor of numerical modelling with the advent of advanced computational machines.One section is dedicated to the study of a fixed spots AC or DC arc exposed to cross fields (magnetic or dynamic). Stability criteria employing dimensionless numbers have been established. At high currents, radiation also plays a key role in stabilisation. The analytical results are compared with the results of numerical simulations. A good agreement is observed.Another part deals with the study of a plasma arc, moving between 2 parallel electrodes under the effect of an external or electrode-induced magnetic field. The properties of the arc's dynamic strongly depend on the arc radius. The latter is obtained from an analytical 2D resolution of the heat equation. The results are validated by comparison with previous analytical and numerical works.The radiative exchange is also addressed in this thesis. Given the fact that radiation is hard to implement even in a numerical setting because of its dependence on numerous variables (specter frequency, temperature, pressure, geometry, gas mixture and species, etc.), the isothermal sphere approximate method is commonly used. An algorithm, whose aim is to seek the best value of “Rs”, is built based on a comparison between approximate and exact calculation for a wall stabilised arc of H2 at .The part concerning numerical modelling presents all the numerical approached that are currently used in thermal plasma modelling. It provides the good boundary conditions for the magnetic potential , if a transport model (TADR) is employed in a steady-state case or when the magneto-quasi static (MQS) assumption is made. Two hybrid finite-volume and finite-element (FV-FE) methods are proposed in order to improve the arc modelling, in particular for AC transient cases where the MQS fails to remain valid especially when electrodes are accounted for. Flow, energy and transport equation are solved using the FV approach whereas the electromagnetic equations are solved by means of the FE method. Comparisons with benchmark cases are done and a very good agreement is observed.Other numerical methods used for the numerical simulation of large scale industrial plasma reactors are also presented. A separation between the different physical phenomena occurring at small and large scales, is made. The electromagnetic phenomena are analytically modelled and averaged for an AC (mono, three or multi-phase) and are then inserted as source terms in source domains representing the arc region. As consequence, only the flow and energy equations are solved in order to obtain the most important characteristics in the reactor (velocity field, temperature distribution, etc.)

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Arnaud, Claire. "Fils conducteurs nanostructurés (cuivre et composites nanotube de carbone - cuivre) pour application en champs magnétiques intenses." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30216/document.

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Abstract:

Afin de produire des champs magnétiques intenses (100 T), les fils conducteurs utilisés dans les bobines pulsées doivent présenter une contrainte à la rupture élevée et une très faible résistivité électrique. Le LNCMI et l'équipe NNC du CIRIMAT explorent des solutions originales basées sur l'élaboration de fils de cuivre nanostructuré et de fils nanocomposites nanotube de carbone - cuivre (NTC-Cu) par la combinaison originale du spark plasma sintering (SPS) et de l'étirage à température ambiante. Des barreaux de cuivre ont été élaborés par SPS à partir de poudres commerciales micrométriques. La croissance cristalline est très faible et la taille des grains de cuivre est 10 fois plus petite que celle des précurseurs de fils classiques. Les barreaux ont été étirés, sans rupture, sous forme de fils de diamètre décroissant (jusqu'à 0,198 mm) et de plusieurs mètres de long. Les grains ultrafins de Cu sont fortement allongés dans la direction de l'étirage. Aucune macle n'a été observée. Tous nos fils de cuivre présentent une résistance à la rupture en traction (à 293K et 77K) supérieure à celle des fils préparés à partir d'un précurseur de cuivre OFHC classique, ce qui pourrait résulter de la combinaison de l'écrouissage et des mécanismes d'Orowan. La résistivité électrique des fils est environ 12% plus élevée que celle des fils de cuivre OFHC. Pour les composites NTC-Cu, une adaptation de la méthode de mélange (fonctionnalisation des NTC biparois et à huit parois, mélange, cryogénisation, lyophilisation, réduction sous H2) a permis de produire des lots de poudre de 14 g en ayant une dispersion homogène des NTC. Du fait de la très faible teneur en carbone (= 1%), la préparation des barreaux puis des fils par les méthodes employées pour le cuivre pur est possible sans modification. La contrainte maximale à la rupture des fils NTC-Cu est supérieure (10-25%) à celle des fils de cuivre correspondants. Les NTC ont peu d'influence sur la microstructure du cuivre et leur probable alignement permet de bénéficier de leur grande résistance en traction. La résistivité est légèrement supérieure à celle des fils de cuivre correspondants (environ 12% à 77K). Le dernier chapitre est consacré à la préparation d'éprouvettes " os-de-chien " (Cu et NTC-Cu) directement par SPS " near-net-shape ". Nous avons mis en évidence l'influence de la nature du matériau dans lequel est usinée la matrice (graphite ou WC-Co) sur la microstructure, la microdureté et la contrainte à la rupture, pour un même cycle de frittage
In order to produce high magnetic fields (100 T), the conducting wires used in pulsed coils must show both a high tensile strength and very low electrical resistivity. The LNCMI and NNC team of CIRIMAT explore creative solutions based on the development of nanostructured copper wires and carbon nanotube - copper (CNT-Cu) nanocomposite wires by the original combination of spark plasma sintering (SPS) and room-temperature wire-drawing (WD). Copper cylinders were prepared by SPS of micrometric commercial powders. Crystal growth is very low and the copper grains size is 10 times lower than for conventional wire precursors. The cylinders were wire-drawn, without breaking, into wires of decreasing diameter (down to 0.198 mm) and several meters long. The ultrafine Cu grains are highly elongated in the WD direction. No twinning was observed. Our copper wires show an ultimate tensile strength (UTS) at 293K and 77K higher than those for wires prepared from conventional OFHC copper, which could result from the combination of strain hardening and Orowan mechanisms. The electrical resistivity is about 12% higher than those for the OFHC wires. For the CNT-Cu nanocomposites, an adaptation of preparation route (functionalization of double-walled and eight-walled CNTs, mixing, freeze-drying, H2 reduction) resulted in the production of 14 g powder batches with a homogeneous dispersion of the CNTs. Due to the very low carbon content (= 1%), the preparation of the cylinders and wires by the methods used for pure copper is possible without modification. The UTS of the CNT-Cu wirers is 10-25% higher than for the corresponding copper wires. The CNTs have little influence on the Cu microstructure and their probable alignment allows one to benefit from their high tensile strength. The electrical resistivity is only moderately higher than for the corresponding copper wires (about 12% at 77K). The last chapter was devoted to the preparation of "dog-bone" Cu and CNT-Cu test samples by "near-net-shape" SPS. We have brought to the fore the influence of the nature of the die (graphite or WC-Co) on the microstructure, microhardness and tensile strength, for the same sintering cycle

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Dorchies, Fabien. "Etude du sillage laser : application a l'acceleration d'electrons." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1998. http://www.theses.fr/1998EPXX0019.

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Abstract:

Dans le but d'accelerer des particules chargees avec des champs electriques superieurs aux limites actuelles des cavites acceleratrices conventionnelles (de l'ordre de 100 mv/m), plusieurs mecanismes utilisant une onde plasma electronique excitee par la force ponderomotrice d'une impulsion laser intense ont ete proposes. Parmi ceux-ci, le sillage laser semble le plus prometteur : une impulsion laser ultra-courte (< 1 ps) et ultra-intense (> 10#1#7 w. Cm##2) se propageant dans un plasma sous-dense (de l'ordre de 10#1#7 electrons par cm#3), excite dans son sillage une onde plasma electronique de forte amplitude. Le champ electrique longitudinal associe a cette onde peut etre tres eleve et accelerer efficacement des electrons injectes. Cette these presente une etude experimentale de ce mecanisme. Dans un premier temps, l'onde plasma excitee par sillage laser a ete mesuree optiquement en utilisant le diagnostic d'interferometrie frequentielle. Cette premiere serie d'experiences a permis de montrer la validite de la theorie lineaire du sillage dans un regime fortement radial, jusqu'a une amplitude relative de l'ordre de 100%. Une experience a ete concue et etudiee dans un regime longitudinal. Lors d'une autre experience, des electrons ont ete injectes dans l'onde plasma. Des electrons acceleres par un champ de l'ordre de 1 gv/m ont ete observes. A nouveau, la theorie lineaire du sillage permet de rendre compte des resultats observes. Cette experience a notamment montre l'influence des champs electriques radiaux associes a l'onde plasma sur la qualite de l'acceleration. Cette acceleration est limitee par la longueur sur laquelle existe l'onde plasma, c'est a dire par la longueur de rayleigh du faisceau laser. Un moyen d'augmenter le gain d'energie des electrons est de guider l'impulsion laser intense sur de plus grandes longueurs. Dans cette optique, une premiere experience de guidage dans un capillaire dielectrique creux a ete realisee.

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Civet, François. "Caractérisation de la structure électrique interne de Mars par méthode d'induction électromagnétique à partir des données magnétiques satellitaires de Mars Global Surveyor." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00740386.

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Abstract:

Les méthodes d'induction électromagnétique permettent de caractériser la conductivité électrique des matériaux, dont les corps planétaires telluriques, depuis les couches superficielles de la croûte jusqu'aux zones les plus internes, dans le manteau inférieur. Pour une source de champ électromagnétique donnée, des courants sont induits dans les matériaux qui y sont soumis. Avec l'essor des données magnétiques satellitaires, de nouvelles méthodes d'analyse des données magnétiques permettent d'obtenir des image unidimensionnelles de la structure électrique de ces corps car la structure spatio-temporelle de la source électromagnétique en est bien connue. Les travaux de mon doctorat ont eu pour but de mettre en place une nouvelle méthode d'analyse permettant de déterminer des modèles de structure interne globaux pour n'importe quel corps du système solaire pour lequel on dispose de longues séries temporelles magnétiques satellitaires. Après avoir testé cette méthode sur des modèles synthétiques et l'avoir appliqué au cas de données réelles terrestre pour lesquelles des études d'induction électromagnétiques antérieurs permettent d'avoir un a priori sur le modèle de conductivité électrique attendu, nous avons obtenu les premiers modèles de conductivité électrique martien en utilisant les données magnétiques du satellite Mars Global Surveyor. Ces résultats nous ont permis de valider des modèles de structure interne antérieurs établis à partir d'analyses géochimiques et minéralogiques des météorites martiennes. Cette méthode innovante est aujourd'hui la seule capable d'obtenir une image électrique des manteaux telluriques à partir de données magnétiques satellitaires pour des corps autres que la Terre ou la Lune et pour lesquels aucun a priori sur la structure spatio-temporelles du champ électromagnétique inducteur externe n'est nécessaire.

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Cury, Luiz Alberto. "Propriétés électroniques de structures semiconductrices III-V à effet tunnel résonnant sous pression hydrostatique et sous fort champ magnétique." Toulouse, INSA, 1992. http://www.theses.fr/1992ISAT0004.

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Abstract:

Nous presentons des etudes experimentales, sous pression hydrostatique et sous fort champ magnetique, de structures semiconductrices a effet tunnel resonnant. Les effets de la pression sur les caracteristiques courant-tension pour un echantillon du type (inga)as-(inal)as sont bien expliques en ne tenant compte que de la bande de conduction gamma de la structure. L'emission phonon et d'autres processus inelastiques reperes dans la vallee du courant pour ce type d'echantillons sont etudies sous pression. L'effet magnetopolaron, comme etant a l'origine de differentes oscillations du courant vallee, a plus hautes tensions et forts champs magnetiques, est discute. Les effets du champ magnetique transverse sont etudies en utilisant deux categories de structures a double barriere gaas-(alga)as, concernees par la nature differente, tridimensionnelle ou bidimensionnelle du gaz d'electrons dans l'emetteur. Les effets inattendus, dans le cas des echantillons de nature tridimensionnelle, observes sur les courbes experimentales de dispersion electronique, sont analyses par l'interaction des niveaux de landau renormalises dans l'emetteur avec les etats du puits quantique

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Almohammed, Fouad. "Application des électrotechnologies pour une valorisation optimisée de la betterave à sucre dans un concept de bioraffinerie." Thesis, Compiègne, 2017. http://www.theses.fr/2017COMP2328/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse concerne l’utilisation des électrotechnologies pour une valorisation optimisée de la betterave à sucre conformément au concept de bioraffinerie. Les électro-technologies appliquées sont les champs électriques pulsés (CEP) et les décharges électriques de haute tension (DEHT). L’étude s’attache d’une part à l’optimisation d’un procédé alternatif pour l’extraction du sucre par pressage alcalin à froid assisté par CEP. D’autre part, elle propose des nouvelles voies pour la valorisation de deux coproduits de l’industrie betteravière qui sont les radicelles et la pulpe de betterave. Dans la première partie, le traitement électrique par CEP couplé au chaulage permet une meilleure désintégration du tissu betteravier. Il permet d’accélérer les cinétiques du pressage, d’améliorer le rendement ainsi que la qualité du jus et d’alléger la procédure de purification en aval de l’extraction. Une étude paramétrique d’optimisation a permis d’identifier le meilleur itinéraire d’application de ce nouveau procédé d’extraction. Les cossettes fraîches de betterave sont prétraitées par CEP à 600 V/cm pour 10 ms (Q = 2,7 Wh/kg). Les cossettes électroporées sont ensuite pressées à froid pour extraire 75 % du jus. Les cossettes pressées subissent un pressage alcalin avec 10 % du lait de chaux. Afin d’extraire le sucre résiduel dans le gâteau de pressage obtenu, deux étapes de pressage supplémentaires avec une étape intermédiaire d’hydratation sont nécessaires. Ce procédé optimisé permet de bien épuiser les cossettes en sucre (perte en sucre de 0,23 % et matière sèche de pulpes de 39 %) pendant une courte durée d’extraction (30 min) avec un faible soutirage (108 %) par rapport au procédé de diffusion. Il permet ainsi des économies significatives de matière et d’énergie surtout pour les étapes d’extraction du jus et de séchage de pulpes. Par rapport au procédé conventionnel, le gain énergétique s’élève à 91,96 × 106 kWh pour une usine traitant 10 000 t/j de betteraves pendant une campagne de 110 jours. De plus, le procédé proposé permet de simplifier la procédure de purification et de réduire de 50 à 60 % la quantité de chaux utilisée. Dans la deuxième partie de cette étude, deux procédés de transformation ont été proposés et optimisés à l’échelle laboratoire pour la valorisation des radicelles et de la pulpe de betterave à sucre. Les radicelles ont été utilisées pour produire du bioéthanol. Le jus brut de radicelles a été extrait par pressage à froid assisté par CEP. La production du bioéthanol a été achevée par fermentation alcoolique. Le prétraitement par CEP (450 V/cm, 10 ms) a permis d’accélérer la cinétique de pressage, d’augmenter le rendement en solutés (79,85 % vs. 16,8 %) et d’obtenir un jus plus concentré (10 % vs. 5,2 %). Le procédé optimisé permet de produire environ 41,75 L de bioéthanol par tonne de radicelles lorsque l’on applique un prétraitement par CEP contre seulement 8,2 L de bioéthanol sans prétraitement électrique confirmant ainsi le potentiel de ce nouveau schéma de valorisation. La pulpe de betterave déshydratée ayant une matière sèche de 92,8 % a été utilisée pour l’extraction de pectines. L’étude réalisée a montré que l’application d’un prétraitement par DEHT permet d’intensifier l’extraction des pectines. Le gain relatif de rendement en pectines est de 25,3 % pour une énergie consommée de 76,2 kJ/kg. Le schéma de bioraffinage proposé pourra aider au maintien de la filière betteravière en France après la suppression de système de quotas sucriers dans l’Union européen qui entrera en vigueur le 1er octobre 2017
This work discusses the use of electrotechnologies for an optimized valorization of sugar beet according to the concept of biorefinery. The applied electrotechnologies are pulsed electric fields (PEF) and high-voltage electrical discharges (HVED). The study firstly aims at optimizing an alternative method for sugar extraction by PEF assisted cold alkaline pressing. On the other hand, it proposes new ways for valorizing two by-products of sugar beet industry, which are sugar beet tails and pulps. In the first part, PEF treatment combined with liming leads to a better disintegration of beet tissue. It permits accelerating of pressing kinetics, improvement of juice yield and quality, and reduction of subsequent purification procedure. A parametric optimization study identified the best application itinerary of the proposed extraction process. Fresh sugar beet cossettes are pretreated by PEF at 600 V/cm for 10 ms (Q = 2.7 Wh/kg). The electroporated cossettes are then pressed to extract 75% of intracellular juice. Compressed cossettes are subjected to an alkaline pressing with 10% lime milk. In order to extract the residual sucrose in the obtained press-cake, two additional steps of pressing with an intermediate hydration are required. This optimized process allows well exhausting the sugar cossettes (sugar loss of 0.23% and pulp dry matter of 39%) for a short extraction (30 min) and with low draft (108%) compared to diffusion method. Thus, it allows substantial saving in materials and energy especially for juice extraction and pulp drying. Compared to the conventional method, the energy saving amounted to 91.96 × 106 kWh for a sugar beet factory treating 10 000 tons per day for a campaign of 110 days. In addition, the proposed method simplifies the purification procedure of raw juice and reduces the used amount of lime from 50 to 60%. In the second part of this study, two processing methods were proposed and optimized at lab-scale for valorization of sugar beet tails and pulps. Sugar beet tails were used to produce bioethanol. Raw juice of beet tails was extracted by PEF assisted cold pressing. Bioethanol production was then done by alcoholic fermentation. Pretreatment of beet tails with PEF (450 V/cm, 10 ms) permits accelerating the pressing kinetics, increasing the yield of solutes (79.85% vs. 16.8%), and leads to a more concentrated juice (10% vs. 5.2%). The optimized process permits the production of about 41.75 L of bioethanol per ton of beet tails when PEF pretreatment is applied against only 8.2 L of bioethanol without PEF confirming the potential of this new valorization scheme. Dried beet pulp having a dry matter of 92.8% was used for pectin recovery. The present study showed that the application of HVED pretreatment leads to intensify pectin extraction. The relative gain of pectin yield is 25.3% with an energy consumption of 76.2 kJ/kg. The proposed biorefinery scheme could protect the sugar beet industry in France after the suppression of the sugar quota system in the European Union, which will take effect on 1st October 2017

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Bardoux, Richard. "Spectroscopie de boîtes quantiques individuelles GaN/AlN en phase hexagonale." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00201492.

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Abstract:

Nous étudions les propriétés optiques de boîtes quantiques GaN/AlN élaborées par épitaxie par jets moléculaires sur substrats Si(111). La spectroscopie résolue en temps de l'émission collective de plans de boîtes quantiques nous conduit à une détermination appropriée de l'état fondamental des boîtes quantiques et du champ électrique interne le long de l'axe de croissance. Nous observons et modélisons une dynamique de recombinaison non conventionnelle des porteurs. Ces résultats préliminaires nous permettent de sélectionner les boîtes quantiques idéales pour l'étude individuelle en micro-photoluminescence. Nos mesures sur boîte unique révèlent des effets de diffusion spectrale que nous étudions en détails. En analysant la polarisation linéaire, nous observons des propriétés liées à la structure fine excitonique, très différentes de celles de boîtes quantiques étudiées auparavant, ce que nous expliquons à l'aide d'un modèle tenant compte des effets d'échange et d'anisotropie.

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El, Kantar Sally. "Valorisation des coproduits issus des industries d’agrumes : extraction des molécules bioactives par des technologies innovantes." Thesis, Compiègne, 2018. http://www.theses.fr/2018COMP2440/document.

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Abstract:

Ce travail de doctorat consiste à valoriser les coproduits issus des industries d’agrumes par des technologies innovantes. Le pressage des agrumes produit des millions de tonnes de déchets par an dans le monde. Ces déchets (peaux, pulpes et pépins) sont généralement dédiés à l’alimentation animale ou bien éliminés par compostage ou incinération. Cependant leur contenu en molécules bioactives conduit à plusieurs voies de valorisation. Vu que les peaux constituent à peu près la moitié de la masse des déchets d’agrumes, les études ont été faites sur la valorisation des peaux de différents types d’agrumes. Les méthodes conventionnelles généralement utilisées pour l’extraction des molécules d’intérêt (extraction solide-liquide, hydrodistillation) présentent plusieurs désavantages tels que l’utilisation des solvants coûteux et toxiques, les longues durées d’extraction et la consommation élevée en énergie. Pour cette raison plusieurs technologies innovantes non thermiques telles que les Champs Electriques Pulsés (CEP), les Décharges Électriques de Haute Tension (DEHT) et les ultrasons (US) et thermiques comme les microondes (MO) et les infrarouges (IR) ont été testées dans ce travail de thèse, pour la valorisation des coproduits d’agrumes. Les agrumes entiers (oranges, pomelos, citrons) sont traités par les CEP à une intensité de 3 kV/cm et l’extraction du jus d’agrumes et des polyphénols a été réalisée par pressage. L’étude de la perméabilisation cellulaire induite par les CEP a été réalisée par plusieurs méthodes et a montré que les degrés d’endommagement diffèrent selon le type d’agrumes traités. L’électroporation des cellules, induite par les CEP a permis d’augmenter les rendements en jus après pressage et d’améliorer le passage des polyphénols des peaux d’agrumes dans le jus. Ce qui explique la possibilité d’obtention d’un jus riche en polyphénols en traitant les agrumes par les CEP avant leur pressage. Parmi les solvants testés pour l’extraction des polyphénols à partir des peaux d’agrumes, l’eau est le moins efficace. L’ajout de 20% de glycérol dans l’eau a modifié la polarité du milieu et a amélioré l’extraction des polyphénols. L’utilisation d’un mélange enzymatique a favorisé la libération des polyphénols piégés dans les polysaccharides. Les solvants eutectiques profonds préparés, ont été aussi efficaces que les mélanges hydro éthanoliques. Pour améliorer d’avantages l’extraction dans les différents solvants verts ou dans le mélange enzymatique, les peaux d’agrumes ont été prétraitées par les DEHT dans l’eau. L’effet mécanique des DEHT, capable de fragmenter les peaux a permis d’améliorer l’extraction des polyphénols 6 dans les différents solvants. L’intensification de l’extraction des polyphénols a été aussi réalisée par les IR et les US. L’extraction des polyphénols par les IR a été optimisée en ayant recours à la méthodologie de surface de réponse. Le chauffage par les IR n’a pas altéré les polyphénols extraits qui ont gardé des activités antifongiques et anti-mycotoxinogènes importantes. Le prétraitement des peaux d’agrumes par les IR sans solvant a fragilisé les structures cellulaires, ce qui a permis d’augmenter la diffusion des polyphénols durant le traitement avec les US
This work consists of the valorization of citrus by-products with innovative technologies. Citrus pressing produces millions of tons of waste per year worldwide. This waste (peels, pulps and seeds) is generally dedicated to animal feed or eliminated by composting or incineration. However its content in bioactive molecules leads to several ways of valorization. Since peels present about half of the citrus waste mass, studies have been focused on the valorization of citrus peels by the extraction of bioactive compounds. Conventional methods generally used for the extraction of bioactive compounds (solid-liquid extraction, hydrodistillation) have several disadvantages such as the use of expensive and toxic solvents, long extraction times and high energy consumption. For this reason, several innovative non-thermal technologies such as Pulsed Electric Fields (PEF), High Voltage Electrical Discharges (HVED) and Ultrasounds (US) and thermal treatments such as microwaves (MO) and infrared (IR) have been tested for the valorization of citrus by-products. Whole citrus fruits (oranges, pomelos, lemons) were PEF treated at an intensity of 3 kV/cm, then citrus juice and polyphenols were extracted by pressing. The study of the PEF-induced cell permeabilization was conducted by several methods and showed that the degree of damage varied according to the type of the treated fruit. The electroporation of the cells induced by the PEF, allowed an increase the juice yields after pressing and improved the liberation of the polyphenols from the citrus peels into the juice. This explains the possibility of obtaining a juice rich in polyphenols by treating the whole fruits with PEF before pressing. Among the solvents tested for the extraction of polyphenols from citrus peels, water is the least effective. The addition of 20% glycerol to water changed the polarity of the medium and improved the extraction of the polyphenols. The use of an enzyme mixture enhanced the release of the polyphenols related to the polysaccharides. Deep eutectic solvents have been as effective as hydroethanolic mixtures. To improve the yields and the kinetics of extractions in the different green solvents and in the enzyme mixture, citrus peels were pretreated with HVED in water. The mechanical effect of HVED, based on the fragmentation of the peels has improved the extraction of polyphenols in the various solvents. The intensification of polyphenols extraction was also conducted by IR and US. The extraction of polyphenols by IR was optimized using the surface response methodology. IR heating did not alter the extracted polyphenols which have significant antifungal and anti-mycotoxinogenic activities. The pretreatment of citrus peels with IR weakened the cell structures, increasing thus the diffusion of polyphenols during US treatment

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Rajeha, Hiba. "Optimisation des méthodes d'extraction des composés phénoliques des raisins libanais et de leurs coproduits." Thesis, Compiègne, 2015. http://www.theses.fr/2015COMP2209.

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Abstract:

Ce travail de doctorat traite l’optimisation des méthodes d’extraction des composés phénoliques à partir des sous-produits de la viticulture et de la viniculture, à savoir les sarments de vigne et les marcs de raisins. Plusieurs technologies innovantes sont appliquées et comparées : l’extraction accélérée par solvant (EAS), les décharges électriques de haute-tension (DEHT), les ultrasons (US) et les champs électriques pulsés (CEP). Les extractions solide-liquide faites sur les sarments ont montré que, parmi les solvants étudiés, l’eau est le moins efficace. L’ajout de la β-cyclodextrine dans l’eau améliore le procédé d’extraction mais est moins efficace que les mélanges hydroéthanoliques. L’extraction en milieu alcalin donne le meilleur rendement en composés phénoliques. L’intensification de l’extraction des composés phénoliques des sarments est possible grâce aux nouvelles technologies d’extraction. L’efficacité des méthodes testées est la moindre avec les US, moyenne avec les CEP pour atteindre le meilleur rendement phénolique avec les DEHT. La filtrabilité de ces extraits est d’autant plus lente que leur composition est complexe. L’ultrafiltration membranaire permet une très bonne purification et concentration des composés phénoliques. L’étude des mécanismes d’action des DEHT a permis d’identifier les phénomènes favorisant l’extraction des composés phénoliques à partir des sarments. Un effet mécanique des DEHT, capable de fragmenter les sarments, est en majorité responsable de cette amélioration. Le procédé énergivore du broyage pourra alors être omis. Un effet électrique contribuant également à l’intensification du procédé d’extraction est démontré. La formation de peroxyde d’hydrogène durant le traitement par DEHT est quantifiée mais ne semble pas altérer les composés phénoliques qui sont des molécules à capacité antiradicalaire élevée. Quant aux études portées sur les marcs de raisins, la variation simultanée de plusieurs paramètres opératoires a permis l’optimisation de l’extraction aqueuse et hydroéthanolique des composés phénoliques en ayant recours à la méthodologie de surface de réponse (MSR). Le passage d’un milieu aqueux à un milieu hydroéthanolique a permis d’améliorer nettement le procédé d’extraction solide-liquide des composés phénoliques et l’utilisation de l’EAS a permis l’augmentation du rendement en composés phénoliques jusqu’à trois fois par rapport à l’optimum obtenu en milieu hydroéthanolique
This study deals with the optimization of the extraction methods of phenolic compounds from viticulture and viniculture by-products, namely vine shoots and grape pomace. Several innovative technologies were tested and compared: high voltage electrical discharges (HVED), accelerated solvent extraction (ASE), ultrasounds (US) and pulsed electric fields (PEF). The solid-liquid extraction conducted on vine shoots showed that, amongst the studied solvents, water is the least effective. The addition of the β-cyclodextrin to water improves the extraction process but remains less effective than that with hydroethanolic mixtures. The extraction in alkaline medium gives the highest phenolic compound extraction yields. The intensification of phenolic compound extraction from vine shoots was possible thanks to new extraction technologies. The effectiveness of the tested methods was the least with US, followed by PEF to accomplish the highest phenolic yield with HVED. The filterability of the extracts was slower when their composition was complex, and the membrane technology allowed a good purification and concentration of phenolic compounds. The reason behind the high effectiveness of HVED was investigated. The action mechanisms of HVED were studied in details. A mechanical effect of HVED provoked vine shoots fragmentation and particle size reduction. This was the main phenomenon responsible for the intensification of the extraction process. It also suggested that a grinding pretreatment would not be necessary prior to HVED, which considerably diminishes the energy input of the overall process. The presence of a non-mechanical effect and its contribution in the efficiency of HVED were also shown. The formation of hydrogen peroxide during the treatment was observed. However it did not seem to alter vine shoot phenolic compounds since these demonstrated a high radical scavenging capacity. As for the studies conducted on grape pomace, the simultaneous variation of several operating parameters allowed the aqueous and hydroethanolic optimization of phenolic compound extraction from these byproducts by response surface methodology (RSM). The passage from an aqueous to a hydroethanolic medium clearly improved the solid-liquid extraction of phenolic compounds from grape pomace. The use of ASE further increased the phenolic compound yield up to three times as compared to the optimum obtained with a hydroethanolic solvent

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Puthumpally, Joseph Raijumon. "Quantum Interferences in the Dynamics of Atoms and Molecules in Electromagnetic Fields." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLS035/document.

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Abstract:

Les interférences quantiques apparaissant lors de la superposition cohérente d'états quantiques de la matière sont à l'origine de la compréhension et du contrôle de nombreux processus élémentaires. Dans cette thèse, deux problèmes distincts, qui ont pour origine de tels effets, sont discutés avec leurs applications potentielles : 1. Diffraction électronique induite par Laser (LIED) et imagerie des orbitales moléculaires ; 2. Effets collectifs dans des vapeurs denses et transparence électromagnétique induite par interaction dipôle-dipôle (DIET). La première partie de cette thèse traite du mécanisme de recollision dans des molécules linéaires simples lorsque le système est exposé à un champ laser infrarouge de forte intensité. Cette interaction provoque une ionisation tunnel du système moléculaire, conduisant à la création d'un paquet d'ondes électronique dans le continuum. Ce paquet d'ondes suit une trajectoire oscillante, dirigée par le champ laser. Cela provoque une collision avec l'ion parent qui lui a donné naissance. Ce processus de diffraction peut être de nature inélastique, engendrant la génération d'harmoniques d'ordre élevé (HHG) ou l'ionisation double non-séquentielle, ou de nature élastique, processus que l'on appelle généralement « diffraction électronique induite par laser ». La LIED porte des informations sur la molécule et sur l'état initial à partir duquel les électrons sont arrachés sous forme de motifs de diffraction formés en raison de l'interférence entre différentes voies de diffraction. Dans ce projet, une méthode est développée pour l'imagerie des orbitales moléculaires, reposant sur des spectres de photo-électrons obtenus par LIED. Cette méthode est basée sur le fait que la fonction d'ondes du continuum conserve la mémoire de l'objet à partir duquel elle a été diffractée. Un modèle analytique basé sur l'approximation de champ fort (SFA) est développé pour des molécules simples linéaires et appliqué aux orbitales moléculaires HOMO et HOMO-1 du dioxyde de carbone. L'interprétation et l'extraction des informations orbitalaires imprimées dans les spectres de photo-électrons sont présentées en détail. Par ailleurs, nous estimons que ce type d'approche pourrait être étendu à l'imagerie de la dynamique électro-nucléaire de tels systèmes. La deuxième partie de cette thèse traite des effets collectifs dans des vapeurs atomiques ou moléculaires denses. L'action de la lumière sur ces gaz crée des dipôles induits qui oscillent et produisent des ondes électromagnétiques secondaires. Lorsque les particules constitutives du gaz sont assez proches, ces ondes secondaires peuvent coupler les dipôles induits entre-eux, et lorsque cette corrélation devient prépondérante la réponse du gaz devient une réponse collective. Ceci conduit à des effets spécifiques pour de tels systèmes, comme l'effet Dicke, la superradiance, et les décalages spectraux de Lorentz-Lorenz ou de Lamb. A cette liste d'effets collectifs, nous avons ajouté un effet de transparence induite dans l'échantillon. Cet effet collectif a été appelé « transparence électromagnétique induite par interaction dipôle-dipôle ». La nature collective de l'excitation du gaz dense réduit la vitesse de groupe de la lumière transmise à quelques dizaines de mètre par seconde, créant ainsi une lumière dite « lente ». Ces effets sont démontrés pour les transitions D1 du 85Rb et d'autres applications potentielles sont également discutées
Quantum interference, coherent superposition of quantum states, are widely used for the understanding and engineering of the quantum world. In this thesis, two distinct problems that are rooted in quantum interference are discussed with their potential applications: 1. Laser induced electron diffraction (LIED) and molecular orbital imaging, 2. Collective effects in dense vapors and dipole induced electromagnetic transparency (DIET). The first part deals with the recollision mechanism in molecules when the system is exposed to high intensity infrared laser fields. The interaction with the intense field will tunnel ionize the system, creating an electron wave packet in the continuum. This wave packet follows an oscillatory trajectory driven by the laser field. This results in a collision with the parent ion from which the wave packet was formed. This scattering process can end up in different channels including either inelastic scattering resulting in high harmonic generation (HHG) and non-sequential double ionization, or elastic scattering often called laser induced electron diffraction. LIED carries information about the molecule and about the initial state from which the electron was born as diffraction patterns formed due to the interference between different diffraction pathways. In this project, a method is developed for imaging molecular orbitals relying on scattered photoelectron spectra obtained via LIED. It is based on the fact that the scattering wave function keeps the memory of the object from which it has been scattered. An analytical model based on the strong field approximation (SFA) is developed for linear molecules and applied to the HOMO and HOMO-1 molecular orbitals of carbon dioxide. Extraction of orbital information imprinted in the photoelectron spectra is presented in detail. It is anticipated that it could be extended to image the electro-nuclear dynamics of such systems. The second part of the thesis deals with collective effects in dense atomic or molecular vapors. The action of light on the vapor samples creates dipoles which oscillate and produce secondary electro-magnetic waves. When the constituent particles are close enough and exposed to a common exciting field, the induced dipoles can affect one another, setting up a correlation which forbids them from responding independently towards the external field. The result is a cooperative response leading to effects unique to such systems which include Dicke narrowing, superradiance, Lorentz-Lorenz and Lamb shifts. To this list of collective effects, one more candidate has been added, which is revealed during this study: an induced transparency in the sample. This transparency, induced by dipole-dipole interactions, is named “dipole-induced electromagnetic transparency”. The collective nature of the dense vapor excitation reduces the group velocity of the transmitted light to a few tens of meter per second resulting in 'slow' light. These effects are demonstrated for the D1 transitions of 85Rb and other potential applications are also discussed

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Druaux, Fabrice. "Etude de la relation entre la cristallisation et l'évolution du magnétisme dans des couches minces désordonnées Ni-Ag riches en Ag." Rouen, 1986. http://www.theses.fr/1986ROUES039.

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Abstract:

Evolution du magnétisme et de l'effet Hall dans les alliages Ni(x)Ag(1-x) riches en argent obtenus dans un état désordonné puis cristallisés par recuit. Polarisation magnétique, susceptibilité en champ fort et coefficients de Hall. Interprétation des résultats par des considérations de structure

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Mahnic̆-Kalamiza, Samo. "Effects of electrical and thermal pre-treatment on mass transport in biological tissue." Thesis, Compiègne, 2015. http://www.theses.fr/2015COMP2247/document.

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Abstract:

Le champ électrique d'une puissance suffisante peut provoquer une augmentation de conductivité et perméabilité de la membrane cellulaire. L'effet est connu comme l'électroporation, attribuée à la création de voies aqueuses dans la membrane. Quantifier le transport de la matière dans le cadre d'électroporation est un objectif important. Comprendre ces processus a des ramifications dans l’extraction du jus ou l’extraction sélective des composés de cellules végétales, l'amélioration de l'administration de médicaments, et des solutions aux défis environnementaux. Il y a un manque de modèles qui pourraient être utilisés pour modéliser le transport de la matière dans les structures complexes (tissus biologiques) par rapport à l'électroporation. Cette thèse présente une description mathématique théorique (un modèle) pour étudier le transport de la matière et le transfert de la chaleur dans tissu traité par l’électroporation. Le modèle a été développé en utilisant les lois de conservation et de transport et permet le couplage des effets de l'électroporation sur la membrane des cellules individuelles au transport de la matière ou la chaleur dans le tissu. Une solution analytique a été trouvée par une simplification, mais le modèle peut être étendu avec des dépendances fonctionnelles supplémentaires et résolu numériquement. La thèse comprend cinq articles sur l'électroporation dans l'industrie alimentaire, la création de modèle pour le problème de diffusion, la traduction du modèle au problème lié à l’expression de jus, validation du modèle, ainsi que des suggestions pour une élaboration future du modèle. Un chapitre supplémentaire est dédié au transfert de la chaleur dans tissu
An electric field of sufficient strength can cause an increase of conductivity and permeability of cell membrane. Effect is known as electroporation and is attributed to creation of aqueous pathways in the membrane. Quantifying mass transport in connection with electroporation of biological tissues is an important goal. The ability to fully comprehend transport processes has ramifications in improved juice extraction and improved selective extraction of compounds from plant cells, improved drug delivery, and solutions to environmental challenges. While electroporation is intensively investigated, there is a lack of models that can be used to model mass transport in complex structures such as biological tissues with relation to electroporation. This thesis presents an attempt at constructing a theoretical mathematical description – a model, for studying mass (and heat) transfer in electroporated tissue. The model was developed employing conservation and transport laws and enables coupling effects of electroporation to the membrane of individual cells with the resulting mass transport or heat transfer in tissue. An analytical solution has been found though the model can be extended with additional dependencies to account for the phenomenon of electroporation, and solved numerically. Thesis comprises five peer-reviewed papers describing electroporation in the food industry, model creation for the problem of diffusion, translation of the model to the mathematically-related case of juice expression, model validation, as well as suggestions for possible future development, extension, and generalization. An additional chapter is dedicated to transfer of heat in tissue

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Li, Zhiling. "Décharge couronne dans l'hélium liquide et gaz dense sous champ électrique intense : pré-claquage, transport de charge, spectroscopie d'émission." Phd thesis, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00325797.

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Abstract:

Ce travail présente les résultats des études électriques et spectroscopiques des décharges couronne produites, en géométrie pointe?plan, dans l'hélium gazeux et liquide en fonction de la pression P de 0,1 à 10MPa pour les températures T de 4,2, 6-10 et 300K. La mobilité des porteurs de charge (électrons et ions) en fonction de la pression et de la température a été déduite des caractéristiques courant moyen-tension. Les champs seuils d'apparition des phénomènes de création de charges (ionisation) près de la pointe en fonction de P et T ont été déterminés puis comparés aux champs de claquage mesurés dans différentes configurations. L'émission de lumière produite par les phénomènes de génération de charges près de la pointe a été enregistrée à l'aide d'un ensemble spectrographe détecteur 2D CCD permettant une analyse spectrale dans le domaine 200-1100nm. Les spectres obtenus contiennent des dizaines de raies atomiques (He*) et de bandes moléculaires (He2*) dont le nombre et le profil dépendent fortement de la pression et de la température d'essai. L'analyse spectrale de ces raies et bandes a été utilisée pour obtenir des renseignements complémentaires sur les mécanismes mis en jeu dans une décharge couronne en milieu très dense. Le profil (élargissement, déplacement) des raies atomiques a été étudié en fonction de différents paramètres (P, T, etc.) afin d'évaluer les conditions de densité Np et de température Tp dans la zone d'ionisation autour de la pointe. Bien que de nombreuses raies aient été observées, nous avons sélectionné, pour l'analyse, les trois raies suivantes : 3d1D -> 2p1P, s1S -> 2p1P, et 3s3S -> 2p3P correspondant aux longueurs d'ondes 667,8, 706 et 728nm, qui apparaissent sur le plus grand domaine de pression appliquée. Différentes approches de l'effet de pression sur le profil ont été considérées. Cependant, dans nos conditions expérimentales, nous avons montré que les effets à prendre en compte sont : l'effet résonant, le potentiel répulsif et la méthode de la bulle. Les résultats obtenus conduisent à des valeurs de densité Np de 1019cm-3 pour T= 6 et 300K, et 1020cm-3 pour T=4,2K et les températures Tp dans la zone d'ionisation de 200-300K pour T=300K, 90-200K pour T=6K, et 20-100K pour T=4,2K. L'analyse des bandes moléculaires d3 \Sigma^+_u -> b3 \PI_g et D1 \Sigma^+_u -> B1 \PI_g à 640 et 660nm a été effectuée par la méthode classique pour des spectres insuffisamment résolus qui consistent à simuler un spectre ro-vibrationnel théorique et à le comparer au spectre expérimental. Après minimisation des différences de surface, on en déduit les températures vibrationnelle et rotationnelle des molécules. Nous avons obtenu un accord satisfaisant entre la température rotationnelle et la température Tp déduite du profil des raies atomiques pour T=6K.

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Kone, Gbah. "Contribution à l'amélioration de la méthode en ligne de mesure de champ électrique pour détecter la présence de défauts internes au sein des isolateurs composites." Thèse, 2015. http://constellation.uqac.ca/3020/1/Kone_uqac_0862N_10081.pdf.

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Abstract:

L’utilisation des isolateurs composites dans les réseaux aériens de transport d’énergie électrique s’est accrue ses dernières années. Il devient alors important d’avoir une bonne connaissance de tous les phénomènes liés à leur exploitation afin de garantir leur bon état pour éviter toute défaillance qui entraîne une interruption de la fourniture en énergie électrique. En outre, les équipes de maintenance qui installent et remplacent régulièrement des isolateurs composites sur les lignes aériennes de transport d’énergie électrique ont besoin d’obtenir des informations pertinentes sur leur état de dégradation avant d’effectuer des travaux. Cela passe par la mise à disposition de méthodes qui permettent de détecter le plutôt possible les défauts sur les isolateurs composites. L’objectif général de ce travail de recherche est de mener en premier lieu des études numériques pour étudier l’influence des défauts internes au sein des isolateurs composites sur la distribution du champ électrique. Les défauts internes constituent la deuxième cause de défaillance des isolateurs composites. La détection précoce des défauts internes contribuera à garantir la fiabilité des réseaux d’énergie électrique et la sécurité des opérateurs pour les travaux en ligne. La validation expérimentale de ce projet de recherche, a été réalisée avec un capteur électro-optique (EO) qui permet de mesurer de manière déportée et ponctuelle deux composantes perpendiculaire du champ électrique. Aux meilleurs de nos connaissances, le capteur EO n’a encore fait l’objet d’aucune application à la détection des défauts internes au sein des isolateurs composites. Dans un premier temps des études numériques basées sur l’utilisation des éléments finis à travers le logiciel Comsol Multiphysics ont été menées avec des modèles numériques tridimensionnels d’isolateurs composites utilisés aussi bien dans le domaine de la distribution que du transport de l’énergie électrique. Les défauts internes ont été modélisés sous la forme de cylindres semi-conducteurs et positionnés conformément à la majorité des observations réalisées sur le terrain. Dans un second temps, des études expérimentales ont été menées. La mesure du champ électrique a été réalisée avec un capteur électro-optique (EO. Étant donné la difficulté à créer un défaut interne au sein d’un isolateur composite, un prototype d’isolateur composite 69 kV démontable a été utilisé. Le défaut interne a été simulé par un ruban de semi-conducteur. Les résultats des simulations ont permis de mettre en évidence plusieurs avantages liés à la mesure simultanée des composantes axiale et radiale du champ électrique près de la surface de l’enveloppe d’un isolateur composite. Premièrement, une meilleure sensibilité de la détection d’un défaut interne par la mesure du champ électrique est obtenue lorsque les mesures s’effectuent au plus près du défaut interne (près de la surface de l’enveloppe). Deuxièmement, la mesure simultanée des composantes axiale et radiale du champ électrique permet de déterminer l’orientation du champ électrique le long d’une ligne près de la surface de l’enveloppe qui peut être exploitée pour la détection des défauts internes. Troisièmement, il a été démontré par simulation la faisabilité et la pertinence de la méthode de diagnostic proposée car elle permet une évaluation précise de la partie défectueuse (risques de contournement) d’un isolateur composite avant les travaux en ligne de maintenance. Enfin, le calcul des composantes du champ électrique (E) le long d’une ligne circulaire centrée sur l’enveloppe de l’isolateur permet de détecter et localier les défauts internes. En outre, l’allure particulière des courbes du champ E obtenues peut être utilisée pour la détection automatique des défauts internes. Les résultats des études expérimentales montrent qu’un défaut interne semi-conducteur de longueur correspondant à 3,5 % de la longueur totale de l’isolateur est visible quel soit sa position. Ceci constitue une grande avancée par rapport aux limites (grande taille, moins sensible et mesure loin du défaut) du dispositif actuellement utilisé pour le diagnostic des isolateurs composites par la mesure du champ électrique. D’après ce qui précède nous pouvons dire que le capteur EO utilisé dans ce travail peut permettre d’améliorer la sensibilité de la méthode de diagnostic des isolateurs composites par la mesure du champ électrique. En outre, le calcul des composantes du champ électrique le long d’une ligne circulaire centrée sur l’enveloppe de l’isolateur peut être utilisé pour le diagnostic automatique des défauts internes. Cette méthode aura l’avantage d’être réalisée sans les valeurs références du champ électrique préenregistrées de l’isolateur testé comme c’est le cas actuellement. Ainsi, on pourra entreprendre toute action de diagnostic d’un isolateur sans avoir besoins de ses données de références. Composite insulators and non-ceramic insulators (NCI) have been widely used on electrical networks since last year. Hence, it is important to ensure their good condition in order to avoid a threat to the network integrity. In addition, the live line workers need relevant information about insulators integrity before starting work. This requires appropriate diagnostic methods that can detect as soon as possible the defective insulators. The aim of this research is to investigate the influence of composite insulators internal defects on the electric field distribution. Internal defects are the second cause of composite insulators failures. Internal defects early detection will help to ensure electric power systems reliability and operator safety for live line work. The experimental validation of this research was done with an EO sensor, which allows a remote measurement of axial and radial E-field components. First, three-dimensional numerical simulations were performed with the Comsol Multiphysics software to find the optimal position of the EO probe for maximum sensitivity regarding internal defects position and size. Internal defects have been modeled as semi conductive cylinder and positioned according literature review. Secondly, experimental tests were performed with a semi conductive defect at different position in a 69 kV composite insulator. The simulation results show some important advantages when E-field axial and radial components measurement were done near the insulator housing. First, better sensitivity in defect detection has been obtained near the insulator housing. Secondly, E-field axial and radial components measurement allows E-field orientation determination along the insulator housing which can be used in internal defects detection. Finally, for the same EO probe position along the insulator, it is possible to locate precisely the defect by moving the probe around the insulator rod. In this case, the E-field curves particular shape can be used to detect internal faults automatically. The experimental results show that EO sensor was able to detect and locate semi conductive internal defect with length 3.5% times insulator. This is an important improvement compared to the actual device. In summary, EO sensor used in this work can improve E-field method sensitivity. In addition, computing E-field components around insulator rod can be used to detect internal defects automatically.

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Dissertations / Theses on the topic 'Champ électrique intense'

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