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Une meilleure façon de mesurer les atomes d’oxygène en plasmas réactifs : le LPP au synchrotron SOLEIL

11 mai

Les atomes d’oxygène sont une espèce réactive essentielle pour de nombreux environnements réactifs contenant de l’oxygène (O2), tels que les plasmas utilisés pour des traitements de surface industriels, les plasmas atmosphériques pour les applications médicales, la combustion assistée par plasma ou la valorisation du CO2. De nombreuses méthodes ont été développées pour mesurer leur concentration, sur laquelle repose la compréhension et le contrôle du comportement de ces systèmes. Toutefois, ces méthodes de mesures (notamment la fluorescence à deux photons induite par laser, TALIF, ou la spectroscopie d’émission) ont des marges d’erreurs assez larges car elles reposent sur de délicates procédures de calibrations ou des hypothèses discutables. La spectroscopie d’absorption est un moyen plus direct de mesurer des concentrations absolues avec une grande précision. La difficulté est que les atomes d’oxygène n’absorbent la lumière que dans le domaine ultraviolet lointain (VUV, inférieur à 200 nm) ; Une autre difficulté est que les raies résonnantes bien connues à 130 nm ne peuvent pas être utilisées car elles sont si fortes que toute la lumière à cette longueur d’onde est absorbée au travers du réacteur.

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A gauche : La ligne VUV DESIRS du synchrotron SOLEIL. A droite : Abhyuday Chatterjee devant l’installation expérimentale.

Abhyuday Chatterjee (doctorant en co-tutelle entre le LPP et le Synchrotron SOLEIL, financé par le LabeX Plas@par et supervisé par Jean-Paul Booth) est allé utiliser la ligne VUV DESIRS du synchrotron SOLEIL qui est doté d’un spectromètre à transformée de Fourier haute résolution (106) unique au monde, pour mesurer pour la première fois les atomes d’oxygènes en utilisant une transition interdite (100 000 fois plus faible que les raies résonnantes) à 135 nm, permettant d’obtenir des absorptions de quelques dizaines de pourcent idéales pour une quantification précise. Ces mesures constituent une partie d’un projet plus vaste dédié à la réactivité des décharges plasma en oxygène, en collaboration avec Olivier Guaitella et une équipe du Moscow State University via le LIA KAPPA.

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Le prix Hershkowitz 2016 « jeune chercheur » pour Trevor Lafleur, post-doctorant au LPP

13 avril

Le prix Noah Hershkowitz “jeune chercheur” est un prix décerné par le journal Plasma Sources Science and Technology (PSST) et récompense un jeune chercheur (entre 5 et 10 ans après la thèse) pour l’excellence de ses travaux de recherche dans le domaine des plasmas froids. Trevor Lafleur, actuellement post-doctorant au LPP, est le lauréat de ce prix prestigieux pour 2016.

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L’équipe Fusion se prépare pour la première campagne expérimentale sur WEST

15 mars

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Installation dans la paroi intérieure de WEST des guides d’onde et de l’antenne (au centre) des instruments LPP
P. Hennequin à gauche, L. Vermare à droite, C. Honoré absent sur la photo.

L’équipe Plasmas de Fusion du LPP s’apprête à réinstaller ses instruments sur le tokamak français à Cadarache. Après 4 années de travaux de modification majeure de Tore Supra (CEA/IRFM), la première campagne expérimentale sous le nouveau nom de WEST est dans la dernière phase de préparation, avec un démarrage prévu début avril. Le LPP a développé des mesures de turbulence dans les plasmas magnétisés basés sur la diffusion d’onde, dans la gamme micro-onde pour les applications fusion. Les voies de mesure Doppler construites pour Tore Supra entre 2002 et 2012, ainsi qu’une voie de conception nouvelle qui utilise la présence d’une résonance dans le plasma, sont en cours de préparation. Les antennes et tous les éléments attachés à la machine sont déjà installés (photo). Au cours de cette première campagne, l’accent sera donné sur l’accès au mode de bon confinement (mode H) et son lien avec l’établissement d’un fort cisaillement de la vitesse des fluctuations dans la zone de réduction du transport.

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Une chaire ANR industrielle sur les « Nouveaux propulseurs plasmas pour satellites en orbite basse terrestre » portée par le LPP

3 février

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Inauguration de la Chaire ANR industrielle POSEIDON le 27 Janvier à l’Ecole Polytechnique
Crédit Ph. Auvray, LPP

POSEIDON, une des 5 chaires ANR industrielles sélectionnées en 2016 et portant sur les « Nouveaux propulseurs plasmas pour satellites en orbite basse terrestre », a été inaugurée le 27 Janvier 2017. Ce projet, porté par Anne Bourdon de l’équipe « plasmas froids » du LPP, a été signé entre le LPP, l’Ecole Polytechnique, le CNRS et Safran Aircraft Engines fin 2016, pour une durée de 4 ans. L’objectif final de la chaire POSEIDON est de développer une nouvelle méthodologie expérimentale et numérique permettant de réduire le nombre de tests expérimentaux pour le développement des futurs propulseurs à effet Hall de Safran Aircraft Engines. Dans ce projet, des expériences et des simulations originales seront réalisées, fondamentales et appliquées pour approfondir la compréhension de phénomènes physiques clefs dans les propulseurs à effet Hall : le transport électronique, l’interaction plasma-surface et l’érosion et la question du choix du gaz propulsif pour les applications futures. Les simulations 3D dans les géométries réelles des propulseurs à effet Hall seront réalisées en collaboration entre le LPP et le CERFACS à Toulouse.

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