Fourier-Transform infrared spectroscopy of ethyl lactate decomposition and thin-film coating in a filamentary and a glow dielectric barrier discharge

Glow and filamentary regimes of atmospheric pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition in a planar dielectric barrier discharge configuration were compared for thin-film deposition from ethyl lactate (EL). EL decomposition in the plasma phase and thin-film composition were both characterized by Fourier- transform infrared spectroscopy. EL chemical bonds' concentration along the gas flow decreases progressively in the glow dielectric barrier discharge (GDBD), whereas it drastically oscillates in the filamentary dielectric barrier discharge (FDBD), with values higher than that of the initial mixture. EL decomposition route depends on the discharge regime, as the decrease of the concentration of the different investigated bonds is different for an identical amount of energy provided to EL molecules. CO2 is systematically formed reaching concentrations of 25 and 40 ppm, respectively, in FDBD and GDBD

Plasmas froids. Réactivité en volume et en surface

pour le champs 'auteurs', les Directeurs de publications apparaissent en premier puis le Directeur de collection.International audienceP. 9|Préface / Victor Sanchez|P. 11|Introduction : le réseau Plasmas froids et la Mission des Ressources et Compétences Technologiques du CNRS / Gérard Lelièvre, Françoise Massines et Elodie Girard|I - Réactivité en volume|P. 17|1-1. Cinétique en volume dans les décharges azote-oxygène / M. Touzeau|P. 43|I-2. Simulation en laboratoire de la production d'analogues d'aérosols organiques de l'atmosphère de titan par plasma RF / G. Cernogora, C. Szopa, P. Coll, L. Boufendi|P. 63|I-3. Utilisation des diodes laser infrarouge pour les plasmas / A. Rousseau|II - Traitement de surface par les plasmas|P. 79|II-1. Mécanismes élémentaires d'interaction particules-surfaces / P. Brault|P. 109|II-2. Interaction plasma d'arc - surface pour l'obtention de dépôt: influence de la réactivité, des interfaces, de la micro et nano-structure sur les propriétés mécaniques / A. Denoirjean|P. 133|II-3. Interaction Laser- Silicium / J. Boulmer, D. Débarre, T. Sarnet, G. Kerrien, M. Hernandez|P. 159|II-4. Dépôts de couches minces de silicium par voie plasma RF / P. Roca. i Cabarrocas)|III - Caractérisation des surfaces|P. 181|III-1. Introduction aux techniques d'analyse de surface / C. Cardinaud, A. Goulet, T. Minea|P. 235|III-2. Ellipsométrie infrarouge à modulation de phase. Principes et applications / E. Garcia-Caurel, B. Drévillon|P. 257|III-3. Réflectométrie de Rayons-X / A. Van der Le

PHYSICO-CHIMIE ET REGIMES DES DECHARGES CONTROLEES PAR BARRIERE DIELECTRIQUE EN MELANGES AZOTE - GAZ OXYDANT - SILANE. APPLICATION A L'ACTIVATION DE SURFACES POLYMERES ET AUX DEPOTS

TOULOUSE3-BU Sciences (315552104) / SudocSudocFranceF

Plasmas froids. Génération, caractérisation et technologies

pour le champs 'auteurs', les Directeurs de publications apparaissent en premier puis le Directeur de collection.International audienceP. 9|Préface / Alix Gicquel|P. 11|Introduction : le réseau Plasmas froids et la Mission des Ressources et Compétences Technologiques du CNRS / Gérard Lelièvre, Françoise Massines et Elodie Girard|I - Génération et dissipation d'énergie|P. 17|I-1. Absorbtion et dissipation d'énergie dans un plasma hors équilibre / J.-P. Bœuf|P. 49|I-2. Plasmas hors-équilibre à des pressions atmosphériques / K. Hassouni, F. Massines, J.-M. Pouvesle|P. 109|I-3. Les plasmas thermiques / A. Gleizes|II - Accès aux caractéristiques et aux espèces du plasma|P. 141|II-1. Le plasma d'arc dans le procédé de projection thermique / J.-F. Couderc|P. 159|II-2. Mesures de sondes électrostatiques en plasma basse pression / S. Béchu|P. 225|II-3. Diagnostics laser et spectroscopie de masse dans les plasmas réactifs / J. Jolly|P. 255|II-4. Saturation optique et autres pièges en spectroscopie laser / N. Sadeghi|P. 275|II-5. Pièges en spectroscopie de masse / A. Granier|P. 297|II-6. Source d'ionisation par micro pointes pour la spectroscopie de masse spatiale / F. Cipriani, J.-M. Illiano, J.-J. Berthelier|III - Technologie des réacteurs à plasmas|P. 323|III-1. Plasmas micro-onde basses pressions exités à la résonance cyclotronique électronique / Y. Arnal|P. 353|III-2. Technologie des réacteur à plasma: Dimensionnement des réacteurs à Plasma micro-onde haute pression / F. Sylva, G. Hagelaar, K. Hassouni, A. Gicquel|P. 367|III-3. Technologie des réacteurs à plasmas: Plasmas inductifset capacitifs en basse pression / Ph. Lefaucheux|P, 391III-4. Les Plasmas thermique / C. Verdy, R. Boblot, H. Deng, P. Gougeon, C. Codde

Mécanismes de croissance et propriétés de couches minces de silice hydrogénée réalisées par décharge luminescente à la pression atmosphérique en mélange silane, protoxine d'azote, azote

TOULOUSE3-BU Sciences (315552104) / SudocSudocFranceF

Introduction : le réseau Plasmas froids et la Mission des Ressources et Compétences Technologiques du CNRS

International audienceP. 9. Préface / Alix GicquelP. 11. Introduction : le réseau Plasmas froids et la Mission des Ressources et Compétences Technologiques du CNRS / Gérard Lelièvre, Françoise Massines et Elodie Girard I - Génération et dissipation d'énergie P. 17. I-1. Absorbtion et dissipation d'énergie dans un plasma hors équilibre / J.-P. Bœuf P. 49. I-2. Plasmas hors-équilibre à des pressions atmosphériques / K. Hassouni, F. Massines, J.-M. Pouvesle P. 109. I-3. Les plasmas thermiques / A. Gleizes II - Accès aux caractéristiques et aux espèces du plasma P. 141. II-1. Le plasma d'arc dans le procédé de projection thermique / J.-F. Couderc P. 159. II-2. Mesures de sondes électrostatiques en plasma basse pression / S. Béchu P. 225. II-3. Diagnostics laser et spectroscopie de masse dans les plasmas réactifs / J. Jolly P. 255. II-4. Saturation optique et autres pièges en spectroscopie laser / N. Sadeghi P. 275. II-5. Pièges en spectroscopie de masse / A. Granier P. 297. II-6. Source d'ionisation par micro pointes pour la spectroscopie de masse spatiale / F. Cipriani, J.-M. Illiano, J.-J. Berthelier III - Technologie des réacteurs à plasmas P. 323. III-1. Plasmas micro-onde basses pressions excités à la résonance cyclotronique électronique / Y. Arnal P. 353. III-2. Technologie des réacteur à plasma: Dimensionnement des réacteurs à Plasma micro-onde haute pression / F. Sylva, G. Hagelaar, K. Hassouni, A. Gicquel P. 367. III-3. Technologie des réacteurs à plasmas: Plasmas inductifs et capacitifs en basse pression / Ph. Lefaucheux P. 391. III-4. Les Plasmas thermique / C. Verdy, R. Boblot, H. Deng, P. Gougeon, C. Codde

Atmospheric-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition of nanocomposite thin films from ethyl lactate and silica nanoparticles

Nanocomposite coatings are made by atmospheric-pressure plasma-enhanced chemical vapor deposition from ethyl lactate (EL) and silica nanoparticles (NPs) in a dielectric barrier discharge (DBD) using frequency-shift keying (FSK) to alternate between 1- and 15-kHz voltages. In situ plasma Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR) and thin film FTIR, scanning electron microscopy, atomic force microscopy, and profilometry show that (i) 1 kHz DBD mainly deposits NPs, 15 kHz only polymerizes EL; (ii) the EL polymerization rate is the same in FSK and continuous modes; (iii) despite the 50/50 contribution of both frequencies, the NP deposit is three times faster in FSK mode than in 1 kHz DBD and compared with 1 and 15 kHz coatings, in the nanocomposite, NP Si–O–Si and EL C═O bonds per unit length are equal to 68% and 34%, respectively. In situ FTIR detects SiO2 NPs, their functionalization, and the formation of CO2

Pressure broadening of 772.376 and 772.421 nm argon lines and kinetics of argon metastable atoms

International audienceTunable diode laser absorption spectroscopy is used for recording the spectrally mixed profiles of argon 772.376 nm (2p 7-1s 5) and 772.421 nm (2p 2-1s 3) lines at different argon background pressures between 0.3 and 1 atmosphere. The absorbing atoms in the Ar*(1s 5) and Ar*(1s 3) metastable states are produced in a plane-to-plane dielectric barrier glow discharge operating at 20 kHz. The pressure broadening coefficient w and wavelength shift, s of the lines, deduced from the analysis of their variation versus pressure of recorded profiles, are w 1 =28.3±2.0 pm (14.2±1.0 GHz) and s 1 =11.5±0.8 pm (-5.8±0.4 GHz) for 772.376 nm line and w 2 =36.3±0.5 pm (18.2±0.3 GHz) and s 2 =12.8±0.7 pm (-6.4±0.4 GHz) for 772.4207 nm line, at 1 bar and 300 K. The progressive enhancement with argon pressure of the peak densities ratio [Ar*(1s 3)]/[Ar*(1s 5)], reaching 0.3 at 1 bar, reveals the importance of Arinduced collisions for the population transfer from resonant 1s 2 to the metastable 1s 3 state. Also, the time variation of Ar*(1s) densities indicates the presence of a weak excitation channel outside the discharge current pulse initiated by the breakdown. This channel results from the heating of electrons by the electric field seen by the gas in the DBD gap

Discharge physics and influence of the modulation on helium DBD modes in the medium-frequency range at atmospheric pressure

In this paper the recently reported hybrid mode (a dielectric barrier discharge (DBD) excited by an electric field oscillating at about 1 MHz) is investigated using space and time-resolved imaging together with electrical measurements. In contrast with the helium low-frequency DBD, at 1.6 MHz the light emission is desynchronized with the discharge current. It rather depends on the enhanced rate of stepwise excitation resulting from the massive secondary emission occurring 0.15Ƭ after the discharge current maximum (Ƭ is the excitation wave period). The consequence of ion impacts on the dielectric surfaces is a higher gas and dielectric temperatures as compared to typical helium DBDs. The electrical behavior and the gas temperature of a pulsed dielectric-barrier discharge operated at 1.6 MHz are also described in this paper as a function of the repetition rate (varying from 1 Hz to 10 kHz). The gas temperature is reduced when repetition rates higher or equal to 10 Hz is used. This is related to the gas renewal rate of 8.3 Hz, i.e., gas residence time of 120 ms in our conditions. In addition, due to the memory effect in the gas, the gas gap voltage decreases as the repetition rate increases. However, beyond 100 Hz, the power decreases and the gas gap voltage increases again. As a consequence, for a given power density, the optimal repetition rate is 100 Hz which minimizes the gas temperature without reducing the power density

Plasmas hors-équilibre à des pressions atmosphériques

International audienceP. 9. Préface / Alix GicquelP. 11. Introduction : le réseau Plasmas froids et la Mission des Ressources et Compétences Technologiques du CNRS / Gérard Lelièvre, Françoise Massines et Elodie Girard I - Génération et dissipation d'énergie P. 17. I-1. Absorbtion et dissipation d'énergie dans un plasma hors équilibre / J.-P. Bœuf P. 49. I-2. Plasmas hors-équilibre à des pressions atmosphériques / K. Hassouni, F. Massines, J.-M. Pouvesle P. 109. I-3. Les plasmas thermiques / A. Gleizes II - Accès aux caractéristiques et aux espèces du plasma P. 141. II-1. Le plasma d'arc dans le procédé de projection thermique / J.-F. Couderc P. 159. II-2. Mesures de sondes électrostatiques en plasma basse pression / S. Béchu P. 225. II-3. Diagnostics laser et spectroscopie de masse dans les plasmas réactifs / J. Jolly P. 255. II-4. Saturation optique et autres pièges en spectroscopie laser / N. Sadeghi P. 275. II-5. Pièges en spectroscopie de masse / A. Granier P. 297. II-6. Source d'ionisation par micro pointes pour la spectroscopie de masse spatiale / F. Cipriani, J.-M. Illiano, J.-J. Berthelier III - Technologie des réacteurs à plasmas P. 323. III-1. Plasmas micro-onde basses pressions excités à la résonance cyclotronique électronique / Y. Arnal P. 353. III-2. Technologie des réacteur à plasma: Dimensionnement des réacteurs à Plasma micro-onde haute pression / F. Sylva, G. Hagelaar, K. Hassouni, A. Gicquel P. 367. III-3. Technologie des réacteurs à plasmas: Plasmas inductifs et capacitifs en basse pression / Ph. Lefaucheux P. 391. III-4. Les Plasmas thermique / C. Verdy, R. Boblot, H. Deng, P. Gougeon, C. Codde