Photoluminescence of hexagonal boron nitride: effect of surface oxidation under UV-laser irradiation

We report on the UV laser induced fluorescence of hexagonal boron nitride (h-BN) following nanosecond laser irradiation of the surface under vacuum and in different environments of nitrogen gas and ambient air. The observed fluorescence bands are tentatively ascribed to impurity and mono (VN), or multiple (m-VN with m = 2 or 3) nitrogen vacancies. A structured fluorescence band between 300 nm and 350 nm is assigned to impurity-band transition and its complex lineshape is attributed to phonon replicas. An additional band at 340 nm, assigned to VN vacancies on surface, is observed under vacuum and quenched by adsorbed molecular oxygen. UV-irradiation of h-BN under vacuum results in a broad asymmetric fluorescence at ~400 nm assigned to m-VN vacancies; further irradiation breaks more B-N bonds enriching the surface with elemental boron. However, no boron deposit appears under irradiation of samples in ambient atmosphere. This effect is explained by oxygen healing of radiation-induced surface defects. Formation of the oxide layer prevents B-N dissociation and preserves the bulk sample stoichiometry

Femtosecond and Ultraviolet Laser Irradiation of Graphite-Like Hexagonal Boron Nitride

Effect of the femtosecond and nanosecond UV laser irradiation (below the ablation threshold) of graphite-like hexagonal boron nitride (hBN) has been studied. Experiments were carried out with the compacted powder under high vacuum at room temperature using excimer KrF laser (248 nm). In the nanosecond operation mode, the laser-induced fluorescence spectra are found strongly modified depending on the integrated doze, which is attributed to a progressive enrichment of the surface layer by elemental boron. A slow sample recovery after the laser irradiation has been observed. On the other hand, in the femtosecond mode the fluorescence spectra depend on the laser fluence, and the changes are reversible: low energy fluorescence spectra are restored immediately when the laser energy decreases. This effect can be explained by a material bleaching, which favors a bulk centers emission. The ablation threshold has been determined as 78 mJ/cm2 in the femtosecond laser operational mode

Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane

International audiencePréface / Dominique Leguillon P. 17. Introduction générale / Patrick Boissinot, Patrick Langlois, Agílio A.H. Pádua P. 21. Introduction au dimensionnement / Agílio A.H. Pádua 1   — Définition du problème 2 — Dimensionnement 3 — Obturateurs 4 — Conclusion P. 31. Frettage et autofrettage / Patrick Langlois 1   — Considérations préliminaires au frettage 2 — Frettage d’une enceinte bibloc 3 — Frettage d’une enceinte multibloc 4 — Formulation de l’autofrettage 5 — Modes de réalisation de l’autofrettage 6 — Conclusion P. 55. Méthodes d’éléments finis en calcul de structures élastiques / Joël Frelat 1   — Introduction 2 — Rappel de la formule théorique 3 — Formulation variationnelle 4 — Formulation numérique 5 — Etapes d’une mise en œuvre pratique 6 — Conclusion – Extension aux problèmes non linéaires P. 65. Les matériaux sidérurgiques et les hautes pressions / Jean-Paul Dichtel 1   — Caractérisation mécanique des aciers 2 — Métallurgie des aciers et superalliages 3 — Commentaires : la Directive Européenne Appareils à Pression P. 77. Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane / Jean-Pierre Petitet 1   — Introduction 2 — Le cuivre-béryllium 3 — Le titane P. 85. Les Carbures cémentés WC-Co / Emmanuel Pauty 1   — Les procédés de fabrication 2 — Les propriétés des carbures cémentés 3 — Conclusions P. 99. Choix et usinage des carbures de tungstène / Jacques Calzas 1   — Choix des carbures de tungstène 2 — Usinage du carbure de tungstène P. 111. Céramiques et matériaux pour l’optique / Jean-Claude Chervin 1   — Céramiques 2 — Matériaux pour l’optique P. 141. Types de joints et de montage / Roger Argoud et Jacques Roux 1   — Introduction 2 — Généralités 3 — Joints à basse pression 4 — Joints cône sur cône 5 — Joints Bridgman Champignon 6 — Joints annulaires auto-serrés 7 — Joints coniques d’Amagat 8 — Autres joints 9 — Conclusion P. 161. Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides / Sylvie Le Floch 1   — Joints solides utilisés dans les différents types d’enceintes hautes pressions 2 — Matières premières des joints 3 — Assemblages HP-HT P. 173. Le matériel standard / Jean-Pierre Petitet 1   — Tubes, conduites et raccords 2 — Les vannes 3 — Quelques types d’enceintes commercialisées 4 — Les générateurs de pression 5 — Le matériel moins standard P. 187. Assemblages haute pression / Gérard Hamel 1   — Montage des raccords de pressions 2 — Montage de quelques passages électriques 3 — Les passages de thermocouple 4 — Les passages optiques, montage des fenêtres 5 — Montage des joints et des obturateurs sur une cellule haute pression P. 197. Usinage / Jean-Pierre Michel 1   — Introduction 2 — Les joints de faible épaisseur 3 — Les bagues anti-extrusion à 45° 4 — Les joints à 45° 5 — Les joints « double Bridgman » 6 — Les joints plats en élastomères 7 — Les joints en indium (étanchéité en hélium et azote liquide 8 — Joints métal-métal type Lens ring 9 — Les passages du courant 10 — Usinage de matériaux exotiques P. 211. Les règles de sécurité / Patrick Boissinot 1   — Dangers présentés par les appareils à pression 2 — Appareils à pression rencontrés dans les laboratoires et facteurs de risques 3 — Principes généraux de prévention et réglementation 4 — Moyens de protection 5 — Conclusio

Le matériel standard

International audienceTubes and pipes for the circulation of fluids under pressure are subject to the same type of calculation as the enclosures and use the same materials. Nevertheless, it is necessary to check the compatibility of the coefficients of expansion when working under the simultaneous action of pressure and temperature (e.g. titanium enclosure-standard steel tubes assemblies). The performance of these tubes can reach, depending on the ratio between the internal and external diameters, pressures of 1.3 GPa beyond which there is, in any case, no standard valve. However, it is worth noting a small quirk due to the fact that the Anglo-Saxon suppliers of materials are much older than the others: practically all the dimensions are given in English units. The tubes are thus packaged between 1/16 of an inch (1.59 mm) and 9/16 of an inch (14.3 mm).The most commonly used sizes are 1/8 inch (3.17 mm) and 1/4 inch (6.35 mm).Depending on the operating pressure range, there are two different connection methods in practice.Les tubes et conduites pour la circulation des fluides sous pression sont soumis au même type de calcul que les enceintes et utilisent les mêmes matériaux. Il est néanmoins nécessaire de vérifier, lors d’un montage travaillant sous l’action simultanée de la pression et de la température, la compatibilité des coefficients de dilatation (par exemple des assemblages enceinte de titane-tubes standard d’acier). Les performances de ces tubes peuvent atteindre, suivant le rapport entre le diamètre intérieur et le diamètre extérieur, des pressions de 1.3 GPa au-delà desquelles il n’existe pas, de toute façon, de vanne standard. Il faut noter cependant une petite facétie due à la grande antériorité des fournisseurs anglo-saxons de matériel sur les autres: pratiquement toutes les dimensions sont données en unités anglaises. Les tubes sont donc conditionnés entre le 1/16 de pouce (1,59 mm) et le 9/16 de pouce (14,3 mm).Les dimensions les plus utilisées sont le 1/8 de pouce (3,17 mm) et le 1/4 de pouce (6,35 mm).Suivant la gamme de pression de service envisagée on peut distinguer, en pratique, deux modes de raccordement.Comme il existe des références croisées au sein de l'ouvrage, voici son sommaire:Préface / Dominique Leguillon P. 17. Introduction générale / Patrick Boissinot, Patrick Langlois, Agílio A.H. Pádua P. 21. Introduction au dimensionnement / Agílio A.H. Pádua 1   — Définition du problème 2 — Dimensionnement 3 — Obturateurs 4 — Conclusion P. 31. Frettage et autofrettage / Patrick Langlois 1   — Considérations préliminaires au frettage 2 — Frettage d’une enceinte bibloc 3 — Frettage d’une enceinte multibloc 4 — Formulation de l’autofrettage 5 — Modes de réalisation de l’autofrettage 6 — Conclusion P. 55. Méthodes d’éléments finis en calcul de structures élastiques / Joël Frelat 1   — Introduction 2 — Rappel de la formule théorique 3 — Formulation variationnelle 4 — Formulation numérique 5 — Etapes d’une mise en œuvre pratique 6 — Conclusion – Extension aux problèmes non linéaires P. 65. Les matériaux sidérurgiques et les hautes pressions / Jean-Paul Dichtel 1   — Caractérisation mécanique des aciers 2 — Métallurgie des aciers et superalliages 3 — Commentaires : la Directive Européenne Appareils à Pression P. 77. Les métaux non ferreux – Alliage cuivre-béryllium et titane / Jean-Pierre Petitet 1   — Introduction 2 — Le cuivre-béryllium 3 — Le titane P. 85. Les Carbures cémentés WC-Co / Emmanuel Pauty 1   — Les procédés de fabrication 2 — Les propriétés des carbures cémentés 3 — Conclusions P. 99. Choix et usinage des carbures de tungstène / Jacques Calzas 1   — Choix des carbures de tungstène 2 — Usinage du carbure de tungstène P. 111. Céramiques et matériaux pour l’optique / Jean-Claude Chervin 1   — Céramiques 2 — Matériaux pour l’optique P. 141. Types de joints et de montage / Roger Argoud et Jacques Roux 1   — Introduction 2 — Généralités 3 — Joints à basse pression 4 — Joints cône sur cône 5 — Joints Bridgman Champignon 6 — Joints annulaires auto-serrés 7 — Joints coniques d’Amagat 8 — Autres joints 9 — Conclusion P. 161. Joints hautes pressions pour la compression de gros volumes solides / Sylvie Le Floch 1   — Joints solides utilisés dans les différents types d’enceintes hautes pressions 2 — Matières premières des joints 3 — Assemblages HP-HT P. 173. Le matériel standard / Jean-Pierre Petitet 1   — Tubes, conduites et raccords 2 — Les vannes 3 — Quelques types d’enceintes commercialisées 4 — Les générateurs de pression 5 — Le matériel moins standard P. 187. Assemblages haute pression / Gérard Hamel 1   — Montage des raccords de pressions 2 — Montage de quelques passages électriques 3 — Les passages de thermocouple 4 — Les passages optiques, montage des fenêtres 5 — Montage des joints et des obturateurs sur une cellule haute pression P. 197. Usinage / Jean-Pierre Michel 1   — Introduction 2 — Les joints de faible épaisseur 3 — Les bagues anti-extrusion à 45° 4 — Les joints à 45° 5 — Les joints « double Bridgman » 6 — Les joints plats en élastomères 7 — Les joints en indium (étanchéité en hélium et azote liquide 8 — Joints métal-métal type Lens ring 9 — Les passages du courant 10 — Usinage de matériaux exotiques P. 211. Les règles de sécurité / Patrick Boissinot 1   — Dangers présentés par les appareils à pression 2 — Appareils à pression rencontrés dans les laboratoires et facteurs de risques 3 — Principes généraux de prévention et réglementation 4 — Moyens de protection 5 — Conclusio

Etude par spectroscopie des interactions fluide-liquide et conséquences sur la notion d'effet antisolvant (application à l'élaboration de poudre micronique de HNIW)

PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF

Utilisation Prédictive de l'Equation d'Etat SAFT

PARIS13-BU Sciences (930792102) / SudocSudocFranceF

Photoluminescence of hexagonal boron nitride: effect of surface oxidation under UV-laser irradiation

International audienceWe report on the UV laser induced fluorescence of hexagonal boron nitride (h-BN) following nanosecond laser irradiation of the surface under vacuum and in different environments of nitrogen gas and ambient air. The observed fluorescence bands are tentatively ascribed to impurity and mono (VN), or multiple (m-VN with m = 2 or 3) nitrogen vacancies. A structured fluorescence band between 300 nm and 350 nm is assigned to impurity-band transition and its complex lineshape is attributed to phonon replicas. An additional band at 340 nm, assigned to VN vacancies on surface, is observed under vacuum and quenched by adsorbed molecular oxygen. UV-irradiation of h-BN under vacuum results in a broad asymmetric fluorescence at ~400 nm assigned to m-VN vacancies; further irradiation breaks more B-N bonds enriching the surface with elemental boron. However, no boron deposit appears under irradiation of samples in ambient atmosphere. This effect is explained by oxygen healing of radiation-induced surface defects. Formation of the oxide layer prevents B-N dissociation and preserves the bulk sample stoichiometry

Coesite (SiO2) as an extreme case of superheated crystal: An X-ray diffraction study up to 1776 K

International audienceThe dense SiO2 polymorph coesite has been investigated by X-ray powder diffraction from room temperature up to 1776 K. No phase transition has been detected in this temperature interval. Thermal expansion shows little anisotropy and remains very small since the volume increases by only 1.6% between 300 and 1776 K. As indicated by theoretical simulations, the small dilation results from limited rotations of SiO4 tetrahedra and also from slight expansion of Si-O bonds. In addition, the results demonstrate that coesite can be kept 900° above its metastable congruent temperature of fusion which is about 875 K. Comparisons with measurements made under the same conditions for quartz and cristobalite indicate that, for SiO2 polymorphs with 4-fold coordinated Si, crystal structure exerts a smaller influence than melt viscosity on the extent of superheating

Raman spectroscopy study of nitromethane in a shear diamond anvil cell

International audienceIn addition to pressure and temperature effects, shear strain has been proposed to play an important role in the initiation and decomposition mechanisms of energetic materials. To study the effect of shear strain in more detail, a shear diamond anvil cell has been developed. In this paper, we present a Raman spectroscopy study of the effects of shear strain on the high-pressure behaviour of nitromethane (NM). Two major effects are observed in our experiments. The first one is a lowering of the pressures at which the different structural modifications of NM occur. The second one is observed at 28 GPa, where the sample decomposes suddenly just after shear application. Examination of the black residue showed that it is composed of carbon, as indicated by the Raman spectrum

Phase transitions and chemical transformations of nitromethane up to 350 °C and 35 GPa

International audienceNitromethane has been studied as a model of the energetic nitro compounds. The phase diagram has been determined by Raman scattering in the pressure and temperature ranges of 0–35 GPa and 20–350 °C, respectively. Three new solid phases of nitromethane called III, IV, V, and their domain of stability have been located. A first chemical transformation is observed by the disappearance of nitromethane Raman modes and by the irreversible formation of a transparent solid called compound I (CI). A second chemical transformation [compound I–compound II (CII)], at higher temperature than the first one, is observed by the sudden darkening of the sample