ETUDE DU RÉGIME LUMINESCENT SOUS IMPULSION DE HYPER-PUISSANCE

  • Doctorat
  • Orsay
Nom de l'entreprise / du laboratoire: LPGP
Encadrant: Tiberiu MINEA
Date de début: octobre 1, 2022

L’équipe TMP-D&S du LPGP a réussi récemment a stabiliser une décharge luminescente de très forte puissance à l’aide d’une cathode E
x B. Ce nouveau régime de fonctionnement est caractérisé par des courant extrêmes qui correspondent aux arcs électriques, mais la
décharge reste en mode luminescent.
L’objectif de la thèse est de caractériser ce nuoveau plasma et de comprendre les mécanismes responsables pour l’entretien de ce mode
non-standard. L’impulsion de très forte puissance est nommée ‘hyper-puissance’ (allant jusqu’à 1 MW/pulse). Elle est coupée après 1 ms
simplement pour éviter la détérioration du dispositif expérimental. Ainsi, le mode hyper-puissance peut être assimilé à un fonctionnement
quasi-continu.
La cinétique des espèces formant le plasma, la pulvérisation et leur dynamique dans ce type de décharge reste à découvrir.
Des études préliminaires ont permis d’isoler les conditions es plus propices au fonctionnement du plasma dans ce régime. Le programme
de cette thèse se foncalisera sur la caractérisation expérimentale de ces conditions non-standard d’opération et explorera les particularités
de ce plasma dans des conditions extrêmes. Il est également possible d’avoir un volet modélisation pendant cette thèse en élargissant le
modèle global mis au point pour les décharges HiPIMS (High Power Impulse Magnetron Sputtering) vers les décharges hyper-puissance.
TMP-D&S team of LPGP has recently succedded to glow a very high power discharge using an E x B cathode. This novel regime operates
for current densities typical for arcs, but the discharge remains in glow mode. The goal of the thesis is to characterize this novel plasma
and understand the
mechanisms responsible for this unusual operation mode. Very high power pulsed called ‘hyper-power’ (up to 1 MW/pulse) are applied and
the power is cut off after 1 ms just for preserving the set up. So, the hyper-power mode can be assimilated to a quasi-continuous operation.
The kinetics of plasma species, the sputtering and their dynamics in this kind of discharge remain to be discovered.
Preliminary studies demonstrated the conditions to achieve the hyper power glow regime. The thesis program will focus on the
expérimental characterization of this non-standard operation condition, exploring the particularities of the plasma in these extreme
situations. Additional modeling can be addressed during the thesis extending the global model developped for HiPIMS (High Power
Impulse Magnetron Sputtering) to hyper-power discharges.

Description détaillée:

Pour postuler, envoyez votre CV et votre lettre de motivation par e-mail à tiberiu.minea@universite-paris-saclay.fr