• Axe 1 : Physique et ingénierie des plasmas froids hors équilibre
Objectifs : Mettre au point des outils de diagnostic et de simulation pour la compréhension des phénomènes de base et pour le développement et l’optimisation des sources de plasmas froids.
Diagnostics et simulations numériques :
Diagnostics spectroscopiques (Spectroscopie Laser : LIF, TALIF, Spectroscopie d’émission : OES …), électriques et imagerie rapide pour l’étude des décharges électriques (couronne, DBD, de surface et micro-ondes) et des jets de plasmas froids.
Modélisation fluide des phénomènes électrique, hydrodynamique et chimique dans les réacteurs plasmas en flux (décharge, post-décharge et jet de plasma).
Cinétique chimique et réduction chimique.
Modélisations particulaires dans les plasmas basse pression (Résolution multi-terme de l’équation de Boltzmann, Simulation Monte Carlo et modèles PIC-MC).
Données de base : Détermination expérimentale et théorique :
Des sections efficaces et des coefficients de réaction et de transport des électrons, des ions et des espèces excitées dans les gaz purs et les mélanges.
Des coefficients de réaction plasma/surface
Des interactions électrons-photons/gaz-matière- bio-matière
• Axe 2 : Plasma et rayonnement en interaction avec le vivant
Objectifs : (i) Optimiser et/ou développer de nouvelles sources de plasmas froids appliquées à la stérilisation, la décontamination et les traitements biomédicaux. (ii) Etudier des couplages plasmas/rayonnements électromagnétiques et des effets de dose pour la radiothérapie
Stérilisation et décontamination : Traitement des micro-organismes à l’état planctonique ou sous forme de bio-films
Plasmas pour la médecine :Traitements anticancéreux, transfection de gênes, traitement des biomatériaux (chitosane et colagène) pour la régénération cellulaire, ...
Dosimétrie cellulaire pour la radiothérapie : Simulation du dépôt d’énergie dans les cellules traitées par rayonnement ionisant
• Axe 3 : Plasma pour l’Energie et l’Environnement
Objectifs : Etudier et Optimiser les propriétés des plasmas froids pour la dépollution et l’efficacité énergétique des procédés.
Dépollution chimique : Traitement par décharges couronne et sources de rayonnement UV, des gaz, des liquides et des surfaces
Etude des disjoncteurs HT en phase de recouvrement diélectrique : Propriétés diélectriques des gaz tièdes et critères de claquage en fonction de la pression, de la température et de la composition des gaz incluant les sous-produits de l’ablation des électrodes et des buses
Etude des dépôts d’énergie dans les décharges RF et µonde : Simulation PIC et Monte-Carlo des réacteurs RF. Etudes expérimentales et cinétiques des plasmas µondes pour l’optimisation des dépôts d’énergie