Analyse par spectroscopie d'émission des molécules carbonées impliquées dans la croissance de poudres par plasma

• Main Authors: Labidi, Safa, von Wahl, Erik, Lagrange, Jean-François, Lecas, Thomas, Kersten, Holger, Gibert, Titaina, Mikikian, Maxime
• Other Authors: Groupe de recherches sur l'énergétique des milieux ionisés (GREMI), Université d'Orléans (UO)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut für Experimentelle und Angewandte Physik Kiel (IEAP), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel = Christian-Albrechts University of Kiel = Université Christian-Albrechts de Kiel (CAU)
• Format: Conference Object
• Language: French
• Published: HAL CCSD 2014
• Subjects: [SPI.PLASMA]Engineering Sciences [physics]/Plasmas; [PHYS.PHYS.PHYS-PLASM-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Plasma Physics [physics.plasm-ph]; aurores boréales
• Online Access: https://hal.science/hal-01126781

National audience Les plasmas sont des gaz ionisés qui se rencontrent dans l’industrie mais qui sont également très présents dans la nature. En effet, constituants principaux des étoiles, ils se rencontrent également dans les comètes et certaines atmosphères planétaires. Sur Terre, on les trouve notamment dans les éclairs ou les aurores boréales. Ces plasmas contiennent souvent des particules solides en suspension et on parle alors de plasmas poudreux (ou poussiéreux, en anglais dusty plasmas ou complex plasmas).Au laboratoire GREMI, les poudres sont formées au sein du plasma par l’intermédiaire de précurseurs gazeux. Dans ce dernier cas, des gaz réactifs à base de carbone (méthane, acétylène) sont souvent utilisés. Des liquides (alcools légers) sont également vaporisés pour certaines applications liées à la formation de suies issues de biocarburants. Généralement, les poudres se forment et croissent via une succession complexe de réactions chimiques et physiques par des processus de nucléation, coagulation, agglomération et adsorption. Dans ce travail, les précurseurs gazeux ne sont pas injectés sous forme de gaz mais sont issus de la pulvérisation d'un matériau polymère exposé à un plasma d'Ar (ou Kr). Les ions viennent arracher des molécules carbonées qui se retrouvent dans le plasma et vont initier la nucléation et la croissance des poudres. Une analyse par spectroscopie d'émission optique est menée pour suivre l'évolution spatiale et temporelle des molécules C2, CN, CH, CO, Ar (ou Kr). Les raies des espèces carbonées augmentent au cours du temps pendant le processus de pulvérisation puis diminuent. Cette diminution est en partie liée à leur disparition du fait de leur participation au processus de croissance des poudres.