Meunier, Jean-Luc (1983). Étude expérimentale de l'expansion du plasma cathodique dans le vide en présence d'un champ magnétique. Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maitrise en sciences de l'énergie et des matériaux, 87 p.
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Le support matériel de l'arc électrique dans le vide est fourni par les vapeur métalliques issues des électrodes. L'érosion cathodique en particulier est source d'un plasma métallique qui se détend à grande vitesse dans le vide. Cette érosion s'avère néfaste d'abord pour les disjoncteurs à vide où elle détériore les électrodes ainsi que dans les réacteurs à fusion thermonucléaire du type tokamak où elle provoque la pollution du plasma d'hydrogène. Lorsqu'un champ magnétique transverse à la colonne d'arc est appliqué, le pied cathodique de l'arc se déplace alors dans la direction opposée à la force de Lorentz (mouvement rétrograde). Le nuage de plasma issu de la cathode semble jouer un rôle prépondérant dans ce comportement et justifie cette étude sur l'interaction du plasma en expansion avec le champs magnétique.
Cette étude expérimentale met en évidence un fort confinement du plasma cathodique à haute énergie. Des mesures photographiques et par sondes électrostatiques de la distribution angulaire du flux ionique montrent que ce confinement a lieu très près du plan cathodique malgré la haute énergie du flux. Ce comportement s'avère important dans le cadre des théories sur le mouvement rétrograde.
L'évolution temporelle de l'expansion observée par caméra rapide montre une oscillation de la densité de plasma le long de l'axe de confinement. Un modèle théorique mettant en compétition les forces cinétiques d'expansion et magnétiques permet de prédire un comportement oscillatoire. Cependant, des considérations sur le temps de pénétration du champ magnétique dans le plasma semblent indiquer que les oscillations sont plutôt directement liées aux processus d'érosion.
| Type de document: | Thèse Mémoire |
|---|---|
| Directeur de mémoire/thèse: | Drouet, Michel G. |
| Informations complémentaires: | EMT-M-117 |
| Mots-clés libres: | - |
| Centre: | Centre Énergie Matériaux Télécommunications |
| Date de dépôt: | 10 juill. 2026 17:34 |
| Dernière modification: | 10 juill. 2026 17:34 |
| URI: | https://espace.inrs.ca/id/eprint/17383 |
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