Study of the reactivity of a pulsed nitrogen plasma : comparison between experimental results and numerical simulation
Diagnostics d'un plasma pulse d'azote pour l'étude de sa réactivité : comparaison des résultats expérimentaux avec un modèle numérique
Résumé
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Ce travail est consacré à l'étude de la réactivité d'un plasma pulse d'azote utilisé pour la nitruration des aciers. L'interprétation des mécanismes se produisant dans le plasma lui-même, et plus spécialement pendant la phase de post-décharge, nécessite un diagnostic finement résolu dans le temps. Pour les sondes électrostatiques, un dispositif automatique performant a été réalisé et permet la détermination expérimentale de la fonction de distribution en énergie des électrons et le suivi de son évolution sur un pulse plasma. La spectroscopie optique d'émission consiste en l'observation des bandes les plus intenses de l'azote et des raies d'atomes du fer pulvérisés par la cathode et excités dans le plasma. Une étude spatiale et temporelle de la structure axiale est comparée aux résultats issus d'une modélisation de l'établissement de la décharge. Enfin, après la mise en évidence de l'influence du chauffage du gaz neutre sur les paramètres de la décharge, des conditions favorables pour un traitement de surface par un plasma d'azote sont dégagées
Mots clés
Computerized simulation
Experimental study
Plasma diagnostics
Plasma sources
Materials processing reactors
Nitridation
Steels
Pulsed systems
Cold plasma
Plasma chemistry
Energy distribution functions
Electrons
Electrostatic probes
Optical spectrometry
Emission spectroscopy
Simulation ordinateur
Étude expérimentale
Diagnostic plasma
Source plasma
Réacteur traitement matériau
Nitruration
Acier
Système pulse
Plasma froid
Chimie plasma
Fonction distribution énergie
Électron
Sonde électrostatique
Spectrométrie optique
Spectrométrie émission
Simulation par ordinateur
Diagnostics de plasma
Spectroscopie