Dissertations / Theses on the topic 'Fours à micro-ondes'

Les inconvenients de la decongelation et de la cuisson des aliments dans un four microonde resident dans l'inhomogeneite de la temperature qui conduit parfois a des resultats non satisfaisants. Notre etude, restreinte a la restauration domestique, porte sur la decongelation et la cuisson des produits alimentaires presentes dans des emballages. La reponse a ces problemes se trouve dans l'utilisation du conditionnement, comme un adaptateur entre l'enceinte du four (cavite) et les aliments. L'emballage doit jouer un double role. Premierement comme un second four inclus dans le four microonde, modifiant le comportement thermique de celui-ci, et deuxiemement comme une charge bien adaptee, vue par le magnetron. C'est sur ces point precis que porte la recherche et on notera que l'usage de la barquette metallique est un facteur essentiel du succes des solutions trouvees. Le deuxieme point essentiel de cet expose est de pouvoir utiliser les fours microondes a d'autres fins. C'est-a-dire, obtenir les resultats d'un four traditionnel (le gril), en gardant les avantages des microondes. La solution est d'utiliser un couvercle en ceramique dissipative qui transforme une partie de l'energie microonde en energie thermique (infrarouge), pour griller la surface superieure des aliments et homogeneiser la cuisson interne

La conception des fours micro-ondes industriels et domestiques fait encore appel a l'experience et a l'empirisme car les outils de modelisation ne sont pas encore suffisamment developpes. Ce travail tente d'apporter une reponse par une double modelisation bidimensionnelle ecrite par la methode des elements finis et qui cherche a simuler la repartition volumique. Le champ thermique est fonction du materiau par ses caracteristiques electriques et thermiques, par sa forme et sa position dans le four mais aussi du four lui meme et de son excitation. Ce travail aborde ces differents aspects et insiste plus particulierement sur l'influence de la position des sources de champ

Le sechage sous vide et par micro-ondes des granules est un procede qui interesse fortement l'industrie pharmaceutique mais qui est encore mal maitrise. Le but de cette etude est la comprehension des phenomenes physiques et des couplages mis en jeu. L'innocuite des micro-ondes vis-a-vis des produits pharmaceutiques est d'abord verifiee. Une premiere approche experimentale est ensuite effectuee au moyen d'une boucle de sechage combine convection/micro-ondes et d'un montage de sechage sous vide avec apport de chaleur par contact. Elle met en lumiere les avantages et les inconvenients des deux techniques et revele l'existence de deux regimes de sechage sous vide dependant du niveau de pression et de l'apport de chaleur : sechage par evaporation et sechage par vaporisation. Par ailleurs, un appareil de sechage de laboratoire, couplant le vide et les micro-ondes et permettant des mesures fines et continues, est concu et mis en place. Il sert a l'etude de l'influence des principaux parametres - pression, puissance micro-onde fournie, taux de solide de l'echantillon - sur une large plage de conditions experimentales. On retrouve l'existence de deux regimes de sechage sous vide. Dans les deux cas, on peut distinguer deux phases principales de sechage. En debut d'experience, ce sont les parametres du procede qui controlent le sechage ; a la fin, ce sont les proprietes du produit. Une premiere modelisation simple des phenomenes est alors developpee reposant sur une ecriture du flux materiel prenant en compte les deux regimes de sechage mis en evidence. Enfin, l'approche experimentale et la modelisation sont utilisees pour une analyse de ce procede de sechage visant a l'optimiser en termes de rapidite et de qualite du produit.

Realisation d'un four rotatif microondes destine au sechage de granules homeopathiques. Exploitation des resultats et deduction des caracteristiques d'une machine industrielle ayant fait l'objet d'un brevet

Ce travail porte sur l'introduction dans le four d'un reseau metallique a diffraction pour former la repartition de puissance selon un critere impose. L'implantation de ce reseau est optimisee par une modelisation aussi complete que possible de l'ensemble du four charge. La modelisation utilise une methode mixte, discretisation par elements finis au voisinage de la charge, decomposition modale dans le reste du four: l'influence de la charge est decrite par une matrice de modale et les positions du reseau a diffraction sont optimisees analytiquement

Etude d'applicateurs a densite de rayonnement uniforme: applicateurs a antennes rayonnantes, applicateurs a fentes rayonnantes. Realisation d'un impedancemetre pour la mesure de l'impedance de fentes usinees dans les parois d'un guide. Realisation d'un pilote utilisant deux guides a fentes rayonnantes destine au sechage de materiaux type nid d'abeille ou bois de placage

Le rayonnement de l'harmonique cinq de la frequence (f=2,45 ghz) utilisee dans de nombreux dispositifs industriels micro-onde et en particulier dans le four domestique, se situe dans la plage des emissions t. V. Par satellites. Ce rayonnement peut, dans certains cas, interferer avec les recepteurs radioelectriques et degrader la qualite ou meme le fonctionnement des equipements qui se trouvent dans leur environnement proche, ou meme relativement eloigne. Il est donc important de pouvoir localiser les sources de rayonnement parasite du four. L'objectif de notre etude est d'evaluer le courant de fuite du cinquieme harmonique d'un four micro-onde domestique. Ce courant de fuite est reconstitue a partir des mesures du champ diffracte par le four. La methode de mesure du champ diffracte utilise les techniques de l'holographie micro-ondes. Un dispositif automatique enregistre point par point la somme et la difference du champ electrique diffracte et du champ de reference et le banc de mesures a ete teste par des reconstitutions d'images sur des objets simples. La reconstitution du courant de fuite utilise une methode analytique basee sur l'analyse spectrale du champ diffracte. La methode des reconstitutions d'images a ete validee sur des objets simples. La reconstitution montre que les champs sont rayonnes par le joint de porte et par les parois, et que ce rayonnement peut etre varier en fonction de l'excitation

En regime permanent, la frequence du rayonnement emis par un four microondes domestique est instable et fluctue autours de la valeur 2,45 ghz. Cette fluctuation est due essentiellement a l'instabilite de la tension d'alimentation et a la variation de l'admittance vue par le magnetron. La modelisation du magnetron (generateur des ondes hyperfrequence dans un four microondes domestique) permet de trouver la relation qui exprime la frequence de fonctionnement en fonction de la tension d'alimentation et de l'admittance de la charge. L'identification d'une telle formule est faite d'une maniere experimentale. Le dispositif utilise pour la mesure de la frequence instantanee est un discriminateur precede par un diviseur de frequence. Un four microondes domestique peut apporter des perturbations radioelectriques a un systeme de communication utilisant la bande de frequence 2,4 - 2,5 ghz, les facteurs qui interviennent dans la repartition spectrale du rayonnement emis par le four sont l'impedance de la charge et le mode de fonctionnement du four

Ce travail consiste a presenter une etude du rayonnement spectral des fuites du four micro-ondes et son influence sur la bande de frequence allouee au service mobile par satellite. Cette etude nous a permis de localiser les sources du rayonnement, de mesurer leurs niveaux du champ electrique et de donner des solutions telsque : le blindage de la partie alimentation du four et la conception d'un filtre pour la porte, pour les diminuer. La modelisation du four micro-ondes nous a permis d'obtenir une relation theorique qui exprime la frequence de fonctionnement du magnetron en fonction de sa tension d'alimentation et de l'admittance presentee par la charge. Cette relation met en evidence le couplage existant entre le magnetron et la charge du four micro-ondes. Son identification est faite d'une maniere experimentale.

Le present memoire decrit l'etude de conception d'un equipement d'application des micro-ondes dans un four biscuitier. Nous avons emprunte une demarche de modelisation et de simulation numerique aussi bien pour la generation, la propagation et l'absorption d'une onde electromagnetique a 2450 mhz par les produits, que pour la determination de la temperature induite par cette source d'energie. Cette etude a consiste en l'elaboration d'un solveur des equations de maxwell dans le domaine temporel en trois dimensions d'espace, pour des maillages structures, couple au calcul de la temperature au travers de la resolution des equations de la mecanique des fluides. Cet outil numerique a prouve la faisabilite de chauffer un produit sur une bande metallique par la definition d'un applicateur a incidence de brewster optimisant le transfert d'energie en conditions industrielles. Ce travail, par la definition d'un cahier des charges a debouche sur la construction d'un four continu.

Le chauffage par micro-ondes est appliqué depuis quelques décennies au frittage de poudres céramiques, et plus récemment au frittage de poudres métalliques. Toutefois, les mécanismes de chauffage par micro-ondes, qui résultent des interactions entre le champ électromagnétique et la matière, restent encore mal connus et par conséquent cette technique de chauffage n'est pas toujours parfaitement maîtrisée. Afin d'acquérir une meilleure compréhension de ce mode de chauffage, un four micro-ondes de type monomode a été développé. Dans cette cavité, la distribution du champ électromagnétique est connue et les matériaux peuvent être chauffés sélectivement dans un environnement où le champ électrique ou magnétique est prépondérant. Un protocole original de pilotage en température du frittage micro-ondes a été mis au point. Ainsi, des études comparatives entre le frittage par micro-ondes et le frittage conventionnel ont été réalisées sur une poudre céramique (zircone yttriée ZrO_2 -Y_2 O_3 (2 %mol)) et une poudre métallique (nickel pur). Les résultats ont été analysés et interprétés en termes d'influence du champ électromagnétique sur les mécanismes de densification et de développement microstructural de ces matériaux<br>For almost 30 years, microwave processing has been applied to sinter various ceramic powders, and most recently to sinter metallic powdered parts. However, such heating process, which results from the absorption of an oscillating electromagnetic field, remains not fully understood. A single-mode microwave cavity was developed for a better understanding of the microwave/material interactions. In this furnace, the green parts can be heated up under predominent electric or magnetic field. A new microwave heating procedure was proposed to control a thermal cycle. Microwave sintering of ceramic (yttria-doped zirconia 2Y-TZP) and metallic (pure nickel) powders was compared to conventional processing. The effects of the electromagnetic field on the kinetics of densification and on the microstructure development were analysed and discussed

Le travail présenté concerne le procédé de traitement des déchets émetteurs Alpha à vie longue, développé par le Service de Confinement des Déchets du CEA, consistant à incinérer ces déchets et à en vitrifier les cendres par micro-ondes. L'étude présente tout d'abord les matériaux à caractériser (cendres d'incinération, verres) suivis de mesures de leur permittivité électrique. Une description du four de fusion DEMO (DEnsification par Micro-Ondes) précède sa caractérisation électromagnétique. Le chauffage du verre en fusion par micro-ondes, de type inductif; est alors mis en évidence dans cette partie. La modélisation du transfert de puissance au verre en fusion est ensuite présentée. Elle s'appuie sur une sectorisation du four en fonction de l'affaiblissement propre à chacune des trois zones. Le modèle permet d'obtenir une formule générale de la puissance dissipée dans le verre en fusion fonction de l'atténuation et de la position du piston de court-circuit. La quatrième partie relate les essais de coulée de différents verres, s'appuyant sur les améliorations technologiques apportées au four et découlant de la modélisation. Une corrélation entre la modélisation et les résultats des essais est proposée. Une caractérisation sommaire du matériau obtenu permet de vérifier que ses qualités sont acceptables au regard notamment de la lixiviation.

Les résonateurs à modes de galerie sont des cavités diélectriques qui supportent des modes à très haut facteur de qualité et à faible volume qui demeurent confinés à l'interface air-diélectrique pour des durées pouvant atteindre voire dépasser la microseconde. L'intérêt de ce fort confinement des modes pour de longues durées est l'accentuation de l'interaction lumière-matière. Par conséquent, de nombreuses interactions non-linéaires telles que l'effet Kerr ou encore l'effet Brillouin à des puissances seuil inversement proportionnelles au carré voire au cube du facteur de qualité du résonateur ont lieu en son sein. Ces propriétés donnent accès à de nombreuses applications dans des domaines divers et variés tels que la spectroscopie, les télécommunications ou encore les micro-ondes. Les travaux de cette thèse ont pour but d'exploiter les non-linéarités Kerr et Brillouin dans les résonateurs à mode galerie à la longueur d'onde de 1550 nm afin de générer des micro-ondes ultra-stables à des fréquences comprises entre 5 et 30 GHz. Le premier chapitre introduit la théorie, la fabrication, le couplage et la caractérisation de résonateurs à des modes de galerie. Le second chapitre concerne la génération de micro-ondes. Nous y présentons nos résultats expérimentaux, la modélisation numérique de peignes de Kerr, ainsi que l'analyse d'instabilités oscillatoires d'origine thermique observées lors de nos travaux expérimentaux, puis nous concluons. Le dernier chapitre traite de l'interaction photons-phonons via le processus de diffusion Brillouin stimulée dans ces mêmes expérimentaux ainsi que le modèle temporel que nous avons développé pour suivre la dynamique de l'onde transmise et de celle rétrodiffusée. Le dernier chapitre conclue nos travaux. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont été financé par l'European Research Council dans le cadre du projet NextPhase<br>Whispering galery mode resonators are dielectric cavities that support modes with ultra-high quality factor and small volume that remain confined in their inner periphery for time duratioons that can be as long as few microseconds. The strong confinement of these modes for such long durations strongly enhances nonlinear effect suchs as Kerr effect or Brillouin effect. These resonators can therefore be used for several applications such as spectroscopy, telecommunications or microwave generation. The objective of this thesis is to use Kerr and Brillouin nonlinearities in these resonators at the laser wavelength of 1550 nm, in order to generate high spectral purity microwave signals with frequencies rangong fros 5 to 30 GHz. The first chapter oh the thesis intriduces the theory, fabrication, coupling and characterisation of whispering gallery mode resonators. The second chapter is about the generation of Kerr optical frequency combs in these resonators and their application to the generation of microwave signals. We present our experimental resuktsdn the numerical modelling of Kerr combs, the analysis of oscillatory instabilities (due to thermal effect) observed during our experiments, and conclue. The third chapter concerns photon-phonon interactions via stimulated Brillouin scattering in these resonators and their application to the generation of microwave signals. We present our experimental results and the temporal model that we developed to track the dynamics of the forward and backscattered fields. The last chapter conclude the thesis. The research presented in this thesis has benne funded by the European Research Council through the project Nextphase

Ce manuscrit est consacré à la physique des polaritons dans deux matériaux semiconducteurs à grand gap : ZnO et GaN. Les paramètres polaritoniques de ces matériaux ont été déterminés avec précision grâce à une étude combinant différentes techniques spectroscopiques linéaires et non-linéaires (réflectivité continue, autocorrélation, photoluminescence et mélange à quatre ondes dégénérées). L’interprétation de ces résultats conduit à une meilleure compréhension des processus d’interaction au sein du semiconducteur : le rôle important des interactions polariton-phonon LO dans l’élargissement polaritonique a notamment pu être mis en évidence. Ce travail effectué sur des échantillons massifs est indispensable pour mener au mieux l’étude de l’effet laser à polaritons dans des microcavités présentée dans la seconde partie de ce manuscrit. Pour cette étude, deux microcavités massives semblables, une à base de ZnO l’autre de GaN, ont été réalisées. Les qualités photoniques de ces structures sont à l’état de l’art : elles présentent un bon facteur de qualité (Q ≈ 1000) et un faible désordre photonique. Le régime de couplage fort ainsi que l’effet laser à polaritons sont observés jusqu'à température ambiante. Enfin, l’établissement de diagrammes de phases permet de mettre en exergue le rôle important des phonons LO dans l’abaissement du seuil laser<br>This manuscript is devoted to the physics of polaritons in two wide band gap semiconductor : ZnO and GaN. The polaritonic parameters of these materials have been accurately determined through a study which combines linear and non-linear spectroscopies (continuous reflectivity, autocorrelation, photoluminescence and degenerate four-wave mixing). The interpretation of these results lead to a better understanding of the interaction processes in the semiconductor : the important role played by the polariton-LO phonon interactions in the polaritonic damping is highlighted and particularly for ZnO. This preliminary work on bulk samples is essential for a suitable study of polariton lasing in microcavities like it is presented in the second part of this manuscript. For this study, two similar microcavities, one based on ZnO and another on GaN. The photonic properties of these structures are at the state of the art : they have a good quality factor (Q ≈ 1,000) and have a low photon disorder. The strong coupling regime and the polariton lasing are observed to room temperature. Finally, the establishment of phase diagrams allows to highlight the important role of LO phonons in reduction of the laser threshold

Un four micro-ondes à cavité monomode a été développé afin d'étudier le frittage de poudres céramiques et métalliques. Dans cette cavité TE10p, la distribution du champ électromagnétique est maîtrisée et les matériaux peuvent être chauffés en champ soit électrique soit magnétique prépondérant. Le chauffage micro-onde peut être direct ou hybride (avec suscepteur). La température est mesurée par une caméra infrarouge. Un pilotage en température original a été mis au point. Des études comparatives entre les frittages micro-ondes et conventionnel ont porté sur une poudre céramique et une poudre métallique. Pour la zircone yttriée avec une vitesse de chauffage de 25°C/min, le chauffage micro-ondes décale d'une centaine de degrés les courbes de densification, accélère les cinétiques pendant les premiers stades et permet de limiter la croissance granulaire. Pour une poudre de nickel submicronique un frittage n'a été observé qu'en champ électrique dominant et en présence d'un plasma.