Etude des propriétés des gaz rares utilisés dans la technologie des plasmas

Abstract

N ous présentons dans le ce manuscrit une étude des paramètres de gaz rares dans une décharge à plasma, ces gaz ayant une importance dans la technologie et la vie quotidienne. Nous avons décrit leurs caractéristiques des gaz rares dans le cas général et dans les décharges à plasma et de faire un bilan sur les paramètres de transport et de collision pour des gaz pur ainsi que pour des mélanges et l’effet d’utilisation des mélange sur ces paramètres. La simulation est un outil efficace à cause de son faible coût ; plusieurs modèles ont été

développés à l’échelle macroscopique (fluide) ou microscopique (particulaire). Ces modèles ont besoin des paramètres d’entrés. Dans notre travail, nous avons calculé, grâce au code bolsig +, les paramètres de transport et les fréquences de collision des gaz rares dans deux cas ; purs et mélanges. Nous avons trouvé que les gaz (xénon, krypton, l’argon) produisent plus d’états excités ce qui implique plus de production UV et que l’hélium et le néon avaient des propriétés de gaz parent au gaz émetteur d’UV. En se basant sur ses résultats, nous avons étudié quatre types de mélanges ; un mélange de deux gaz bon émetteurs d’UV; krypton- xénon et krypton-argon, deux gaz qui ont l’ionisation facile ; hélium- néon, un mélange de é��

a une ionisation facile

; xénon - néon et deux gaz dont l’un favorise l’excitation et le 2 enfin un gaz bon émetteur UV avec des gaz qui appartient à la famille des halogènes ; krypton-fluor ,krypton-chlore Nous avons regardé l’effet de ces mélanges avec leurs différentes concentrations sur le comportement des paramètres de transport et les fréquences de collisions ainsi que sur leurs valeurs. Nous avons constaté que pour le premier type de mélange, l’ajout du xénon au krypton a une influence plus importante sur les fréquences de collision et les paramètres de transport sauf le coefficient d’ionisation. Pour un mélange de ème deux gaz parents, 2 type, la mobilité a un comportement mixte des deux gaz. Ceci est plus remarquable si on ajoute l’hélium. Les concentrations en hélium affectent la fréquence de collision totale à fort champ ; le mélange He80%-Ne a plus d’excitation. Dans le troisième type de mélange, Xe-Ne, Les paramètres de transport ont également un comportement mixte des deux gaz. L’effet de la concentration en xénon est clair sur fréquences des collisions ; Un mélange de Xe15%-Ne a une excitation dominante. Lors de l’ajout d’un halogène à un gaz rare, Les fréquences de collision ont le même comportement pour les deux mélanges et l’effet de la concentration est clair pour le coefficient de diffusion. A fort champ c’est l’ionisation qui est dominante pour un mélange de 10% de fluor dans le krypton et pour un mélange de 15% de chlore à faible champ c’est l’excitation qui est dominante.