Décharge à Barrière Diélectrique de Surface: Physique et procédé

The thesis focuses on the development of a dielectric barrier discharge surface for air pollution control. This is a topic quite relevant. Indeed the application of regulations on air quality requires new technologies. Among them, the cold plasma decontamination is a candidate could not be more promising. In this context, it is necessary to know how to approach the problem from different aspects: The first course is to understand the basic physics of this type of plasma. This requires an experimental approach adapted to the scale of the phenomenon. These discharges consist of small filaments (a few hundred micrometers in diameter, a few centimeters long) spreading very quickly, with a very short lifetime (a few tens of nanoseconds). These characteristics make it difficult objects to study. The results showed the phenomena of miniaturized plasma filaments. This behavior is entirely explained by the original memory effect of the dielectric surface, which can hold loads over very long times (several minutes). These charges can then be photodésorbées and trigger the departure of several streamers in a short time (40 ns). The organization and the spread of the filaments were studied by ICCD imaging with a temporal resolution refined nanosecond. The second aspect is to identify the qualities of the system which can be exploited in terms of process: chemical efficiency, energy cost, the device geometry. The identification of these points has a patent on the system. Subsequently, a market research work has been done through mentoring of students ISTIA (Institut des Sciences et Techniques de l'Ingénieur d'Angers) for their internship M2.La thèse porte sur le développement d'une décharge à barrière diélectrique de surface pour la dépollution de l'air. Il s'agit d'une thématique tout à fait d'actualité. En effet l'application des réglementations sur la qualité de l'air nécessite de nouvelles technologies. Parmi elles, la dépollution par plasma froid est un candidat on ne peut plus prometteur. Dans un tel contexte, il est nécessaire de savoir approcher le problème sous différents aspects: Le premier est bien sûr de comprendre la physique fondamentale de ce type de plasma. Cela requiert une démarche expérimentale adaptée aux échelles du phénomène. Ces décharges sont constituées de filaments de petites dimensions (quelques centaines de micromètres de diamètre, quelques centimètres de long) se propageant extrêmement vite, avec une durée de vie très courte (quelques dizaines de nanosecondes). Ces caractéristiques en font des objets difficiles à étudier. Les résultats ont montré des phénomènes d'autodéclenchement des filaments de plasma. Ce comportement tout à fait original est expliqué par l'effet mémoire de la surface diélectrique, qui peut retenir les charges sur des temps très longs (plusieurs minutes). Ces charges peuvent alors être photodésorbées et déclencher le départ de plusieurs streamers en un temps très court (40 ns). L'organisation et la propagation des filaments ont été étudiées par imagerie iCCD avec une résolution temporelle raffinée à la nanoseconde. Le deuxième aspect est d'identifier les qualités du système qui peuvent être exploitées du point de vue procédé: efficacité chimique, coût énergétique, géométrie du dispositif. L'identification de ces points a permis de déposer un brevet sur le système. Par la suite, un travail d'étude de marché a été réalisé grâce à l'encadrement d'étudiants de l'ISTIA (Institut des Sciences et Techniques de l'Ingénieur d'Angers) pour leur stage de M2

Décharge à barrière diélectrique de surface (physique et procédé)

PALAISEAU-Polytechnique (914772301) / SudocSudocFranceF

Self synchronization of surface discharges in a two electrodes device

International audienceA twin electrode device coupled to the same high voltage power supply is used to study the propagation of surface streamers. These two identical electrodes are separated from the grounded one by a pyrex plate acting as a dielectric barrier. The gas is dry air, at atmospheric pressure. 1 ns time resolved imaging of the discharge propagation is performed to monitor the discharge ignition and propagation. The discharge consists in filaments which propagate on the dielectric as cathode directed streamers. Each filament transfers 1 nC. The propagation velocities vary from 3.4times107 cm/s at the beginning of the propagation to 7times106 cm/s at the end of the propagation. Ignition at one electrode triggers ignition at the other within 2 ns

Mechanisms of filamentary plasma/catalyst coupling for air treatment

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Development of surface dielectric barrier discharge: electric field measurements

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On electric field measurements in surface DBD discharge with nanosecond triggering

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On electric field measurements in surface dielectric barrier discharge

International audienceAnalysis of available data on electric field measurements in surface dielectric barrier discharges (DBDs) was carried out. Experimental measurements of emission spectra in triggered and non–triggered sinusoidal surface DBD were performed. The obtained results were used for the calculation of electric field value. The comparison of data obtained and the results published by other authors is presented

Patterns of Plasma Filaments Propagating on a Dielectric Surface

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Surface discharges: possible applications for plasma-assisted ignition and electric field measurements (AIAA 2010-1587)

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