Les plasmas, pour un meilleur environnement.

Étude de la contraction des plasmas HF à la pression atmosphérique

L'intérêt croissant pour le traitement des gaz de l'air comme les gaz nuisibles à l'environnement tels que les PFC, COV ET COV_cl ouvre une nouvelle perspective à l'utilisation des plasmas à la pression atmosphérique. À de telles pressions, le plasma se contracte transversalement et le volume ainsi occupé devient petit par comparaison à celui de l'enceinte à décharge. La luminosité de la colonne de plasma devient aussi très importante. En plus de ces changements d'état macroscopiques, les propriétés microscopiques du gaz sont fortement affectées: baisse de la température électronique et augmentation de la densité électronique et de la température du gaz. Cependant, dans le cas des arcs stabilisés la contraction empêche le plasma d’entrer en contact avec la paroi et de l'endommager à cause de la température élevée du gaz.

Plusieurs études ont été menées afin de paramétriser ce phénomène de contraction en fonction de la pression et du courant dans la décharge. Lorsque la pression du gaz varie entre une dizaine et quelques centaines de torrs, pour une valeur fixe du courant dans la décharge, la contraction radiale de la colonne de plasma devient de plus en plus importante que la pression augmente. Ainsi, il existe une valeur critique de la pression pour laquelle on passe de l'état diffus à l'état contracté. Les causes physiques qui sont à l'origine du phénomène de contraction diffèrent suivant les théories. 

Nous voulons donc étudier de façon systématique, les mécanismes de contraction des colonnes de plasmas lorsque ces dernières sont produites à des pressions voisines de l'atmosphère. Ainsi, en plus de l'influence de la pression, nous pouvons étudier la contraction des plasmas en fonction: du rayon de l'enceinte à décharge, de la fréquence d'excitation et de la nature du gaz. Le diagnostic de ces plasmas peut se faire par plusieurs méthodes : enregistrement de l'intensité totale par une caméra CCD et traitement numérique, spectroscopie d'émission et interférométrie micro-ondes.