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EPFL – section de physique Travaux Pratiques Avancés R. Sanjinés, J. Horacek

EPFL – section de physique Travaux Pratiques Avancés R. Sanjinés, J. Horacek. Plasma 1 Matthieu Dvořák Arnaud de Lavallaz. Plan de l’exposé. Introduction : le concept de plasma Notions théoriques et dispositif expérimental Résultats des expériences Commentaires et conclusion.

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Presentation Transcript

  1. EPFL – section de physiqueTravaux Pratiques AvancésR. Sanjinés, J. Horacek Plasma 1 Matthieu Dvořák Arnaud de Lavallaz Plasma 1

  2. Plan de l’exposé • Introduction : le concept de plasma • Notions théoriques et dispositif expérimental • Résultats des expériences • Commentaires et conclusion Plasma 1

  3. Concept de plasma • Plasma : gaz de particules chargées, globalement neutre Plasma 1

  4. Plasma 1

  5. Dispositif expérimental Plasma 1

  6. Dispositif expérimental • Caractéristiques de la sonde de Langmuir Courbe expérimentale Courbe théorique Plasma 1

  7. Expériences réalisées • Mesure de la densité ionique et de la température • en fonction de la position dans l’enceinte • en fonction de la pression • en fonction du courant d’émission du filament • en fonction du potentiel de polarisation • Etude de l’hystérèse observée • comportement en fonction de la puissance de chauffage • hypothèses tirées des observations Plasma 1

  8. Résultats des expériences • Densité et température en fonction de la position de la sonde dans l’enceinte (sonde transversale) 1 eV ↔ 11’600 K Plasma 1

  9. Résultats des expériences • Densité et température en fonction de la pression Plasma 1

  10. Résultats des expériences • Densité et température en fonction de la pression Plasma 1

  11. Résultats des expériences • Densité et température en fonction du courant d’émission Plasma 1

  12. Résultats des expériences • Densité et température en fonction du potentiel de polarisation polarisation [V] polarisation [V] 60 A Is [A] Is [A] 70 A polarisation [V] Is [A] Plasma 1

  13. Etude de l’hystérèse • Comportement en fonction de la puissance de chauffage Plasma 1

  14. Etude de l’hystérèse • Hypothèses tirées des observations • L’hystérèse est due à la distribution maxwellienne des vitesses : le temps de retard lors de la neutralisation serait ainsi proportionnel à la largeur de la courbe de distribution. • Cet effet pourrait se combiner avec le caractère probabiliste des recombinaisons des électrons avec les ions. La différence des laps de temps de création et d’annihilation dépendraient des énergies mises en jeu et donc de la quantité de plasma créé. Plasma 1

  15. Conclusion • Eléments importants que nous retenons de notre TP • Le plasma est une sorte de gaz globalement neutre, formé de particules chargées positivement ou négativement, qui interagissent sur une grande distance. • Il est possible d’étudier ces interactions grâce à la sonde de Langmuir et de mettre en évidence l’évolution de la température et de la densité électroniques en fonction d’autres paramètres. • Nous aurions été absolument incapables de comprendre quoi que ce soit à ce TP sans l’aide précieuse de notre assistant Jan, qui s’est montré très compréhensif pendant qu’on nageait dans le plasma. Plasma 1

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