Nom de l'entreprise / du laboratoire: GREMI et PRISME

Commande d’un réacteur plasma pour le contrôle du taux de monoxyde de carbone

Contexte : la médecine par plasma s’est largement développée depuis une vingtaine d’années. Les plasmas sont des gaz ionisés dont la température dépend du degré d’ionisation. Pour des applications médicales (dermatologie, cancérologie, chirurgie …), on utilise des plasmas non thermiques à pression atmosphérique. Dans cette étude, on s’intéresse plus particulièrement à l’utilisation de jets plasma pour le traitement de plaies chroniques (cf photo ci-dessous). L’inflammation chronique au niveau de ces plaies représente un véritable problème. Afin de la traiter, nous avons développé une source plasma capable de produire du monoxyde de carbone (CO) à partir du dioxyde de carbone (CO₂), combinant ainsi les propriétés anti-inflammatoires du CO aux propriétés stérilisantes du plasma. Pour mettre en place un tel traitement, il faut donc être capable d’adapter les caractéristiques du plasma à l’état de la plaie et de son évolution au cours du temps. Une étude préalable a permis d’identifier les paramètres influant la production du CO et la température du gaz dans le jet plasma.

Objectif : Cette étude a pour but de commander un réacteur plasma (dispositif générant le jet plasma) afin de maintenir un taux de monoxyde de carbone (CO) constant (mais ayant des valeurs différentes en fonction des applications médicales) du jet plasma en sortie de réacteur.

Le travail demandé peut se décomposer en plusieurs étapes :

Étape 1 : analyse des données et étude de sensibilité du modèle

Des campagnes de mesures au laboratoire GREMI ont permis de collecter de nombreuses données et d’obtenir des courbes de l’évolution du taux de CO en fonction des différentes variables d’entrée (la fréquence et l’amplitude de la tension appliquée aux bornes du réacteur, le débit de gaz, la composition du gaz, la concentration initiale de CO2, …). Une étude de sensibilité sera menée pour valider le modèle dynamique.

Étape 2 : synthèse d’une loi de commande

Il s’agira ensuite de développer une commande avancée pour satisfaire les performances dynamiques et statiques souhaitées (poursuite d’un profil du taux de CO avec changements de points de fonctionnement ou régulation du taux de CO et de la température) tout en tenant compte de contraintes (une commande prédictive est pressentie).

Étape 3 : Validation expérimentale

Un dispositif expérimental, instrumenté, existe au laboratoire GREMI à Orléans. L’étudiant validera les résultats théoriques sur le réacteur plasma. Il pourra être amené à développer une interface graphique de pilotage pour faciliter la commande du réacteur plasma.

COMPÉTENCES RECHERCHÉES :

·       Étudiant(e) de M2 en Automatique ou en Physique des plasmas avec des connaissances d’identification/commande.

·       Bonnes capacités de programmation (Matlab ou Python).

·       Un attrait pour l’expérimentation.

CANDIDATURE :

Envoyer une lettre de motivation, un CV détaillé, les relevés de notes (même partiels) des 2 dernières années et de l’année en cours, et une lettre de recommandation à : estelle.courtial@univ-orleans.fr et claire.douat@univ-orleans.fr

Recrutement du candidat·e soumis à l’acceptation de l’habilitation ZRR.

Date limite de candidature : avant le 25 janvier 2025.