Annuaire
Contacts
Accès
  image d'une experience ou simulation au Lpgp
 
vous êtes ici: accueil → équipe → TMP-DS

TMP-DS
Equipe Théorie et Modélisation des Plasmas - Décharges et Surfaces



Responsable: Tibériu MINEA
Derniere Mis-à-jour: 29/08/2018


Membres

Objectifs fondamentaux et applications

Thèmes de recherche

Coopérations et projets

Publications & Thèse




Présentation


L’équipe TMP-D&S, animée par T. Minea, regroupe la majeure partie des activités de recherche sur les plasmas basse pression du LPGP. Cette équipe dispose d’un large parc de réacteurs plasma sous vide concernant les activités ‘Décharges et Surfaces’ (D&S), mais également de nombreux modèles de divers plasmas, pour les activités ‘Théorie et Modélisation des Plasmas’ (TMP).


Les études scientifiques menées dans l’équipe TMP - D&S concernent la physique des décharges et les mécanismes de dépôt de puissance permettant l’ionisation des gaz et les réactions engendrées. Ces études visent la compréhension des mécanismes gouvernant ses décharges permettant de maîtriser et de contrôler les plasmas, allant de la conception de nouveaux procédés jusqu'à l’analyse des dépôts effectués par voie plasma. Ses réalisations puisent dans les connaissances acquises soit par la caractérisation expérimentale du plasma, soit par le biais de la modélisation et des simulations numériques.


Les recherches de l’équipe TMP-D&S concernent la production, la compréhension, l’amélioration et l’optimisation des plasmas froids, mais également la production de particules chargées (électron et ions), ainsi que des espèces actives (métastables, radicaux, etc.) en phase gazeuse ou en interaction avec des surfaces. Avec la réduction des dimensions du plasma (micro-plasma) certains travaux concernent les décharges pouvant fonctionner à la pression atmosphérique, alors que d’autres concernent les décharges sous vide (sans gaz injecté). Privilégiant toujours une démarche fondamentale, les recherches menées au sein de cette équipe débouchent régulièrement sur des applications telles que le dépôt de couches minces, le traitement plasma des polymères, le contrôle de la combustion, ou la conception de nouveaux dispositifs et procédés plasmas. Certains travaux se placent à l’interface entre les plasmas froids et les plasmas chauds, tels que les recherches relatives au projet ITER où des plasmas froids sont créés par des particules de très haute énergie (injecteur de neutres, plasma de bord, etc.), le rayonnement ionisant (synchrotron) ou la tenue sous très hautes tensions (MegaVolts).



Objectifs fondamentaux et applications


L’objectif de nos études porte sur la compréhension des mécanismes fondamentaux permettant l’ionisation des gaz à basse pression, la création du plasma, soit à travers une décharge électrique, soit par l’interaction des rayonnements énergétiques (ions, électrons, photons avec un gaz), soit par la détente d’un gaz (vapeur) sous vide tout en appliquant de très forts champ électriques.

Historiquement, deux types de décharge sont étudiées dans l’équipe TMP-D&S : magnétron et microondes. Toutefois, ces connaissances ont permis d’étendre les recherches à d’autres décharges comme celles générant des ions négatifs, produisant des particules chargées pour alimenter des sources d’ions ou d’électrons, des sources d’ions métalliques, etc. L’équipe possède des compétences dans les plasmas magnétisés, le transport et l’extraction de particules chargées ou activées par plasma (jet d’espèces à basse pression), l’ionisation des gaz induite par un rayonnement énergétique, mais aussi l’interaction plasma-surface, les traitement de surface et le dépôt en phase vapeur (PVD- Physical Vapor Deposition) en atmosphère inerte ou réactive.

Plus récemment, nos recherches visent des sujets d’intérêt socio-économique, l’optimisation de nombreux procédés plasmas ou la conception de nouveaux dispositifs à fort potentiel innovant.



Thèmes de recherche

Les projets de l’équipe pour les années à venir se focalisent sur 3 axes de recherches :

Plasmas froids pour les hautes énergies
•    Simulation numérique de l’Injecteur De Neutres (IDN) pour le chauffage additionnel et le transfert de moment dans les plasmas de fusion par confinement magnétique (ITER, DEMO) ;
•    Extraction d’ions négatifs pour Linac 4 (CERN) ;
•    Modélisation de l’atténuateur à gaz pour le rayonnement synchrotron;
•    Isolation électrique sous très haute tension sous vide et à basse pression.

Décharges magnétrons
•    Etude du transport des électrons à travers les lignes du champ magnétique (problème ouvert en physique des plasmas).
•    Diffusion Thomson pour mettre en évidence les instabilités du plasma HiPIMS.
•    Modélisation du rôle des metastables dans le maintien du plasma HiPIMS.
•    Couches minces nano-structurées par DCMS ou HiPIMS
•    Synthèse de matériaux photo-actifs pour le photovoltaïque et la photo-électrolyse de l'eau

Décharges micro-ondes
•    Microdécharges micro-ondes dans des fibres et des capillaires
•    Traitements de surface par microonde

 

liens du menu

Cnrs
logo université Paris-Saclay




view this site in

English language

langue anglaise

logo LPGP LABORATOIRE DE PHYSIQUE DES GAZ ET DES PLASMAS

Imprimer Contact Credits