LABORATOIRE PLASMA ET CONVERSION D’ENERGIE - UMR5213

Groupe de Recherche Energétique, Plasma, Hors-Equilibre

Les thèmes de recherche du GREPHE sont listés ci-dessous. Les applications étudiées par le groupe dans le cadre de chacun de ces thèmes sont nombreuses et diverses, et certaines d’entre elles sont décrites dans la rubrique Projets en cours.

1. Dépôt d’énergie dans les plasmas hors équilibre

Il s’agit d’étudier, dans le cadre d’applications diverses, les mécanismes de dépôt d’énergie électronique dans différentes sources de plasma hors-équilibre et le bilan énergétique du plasma pour caractériser l’efficacité de ces sources suivant l’application (efficacité lumineuse d’un écran à plasma, efficacité de poussée d’un propulseur, efficacité de production d’espèces actives dans un réacteur plasma)

2. Phénomènes de transport : rayonnement, plasmas, transition de phase

Les membres du GREPHE ont developpé séparemment des expertises sur les méthodes de modélisation et de simulation des phénomènes de transport de rayonnement, de transport dans les plasmas et de transition de phase. Ces expertises sont combinées pour déveloper des synergies sur le plan méthodologique.

3. Instabilités, auto-organisation et morphogénèse

Ce thème intéresse les membres du GREPHE pour dans une gamme très large de problèmes : instabilités dans les systèmes diphasiques, morphogénèse dans les systèmes biologiques, auto-organisation dans les plasmas. Les décharges à barrière diélectrique, par exemple, fournissent d’excellents exemples de systèmes auto-organisés. La compréhension des formes "chaotiques", auto-organisées, et homogènes de ces décharges électriques est essentielle pour les applications de ces plasmas au traitement de surface. La variété des systèmes physiques étudiés est source de synergies.

4. Interactions plasmas-électrodes

Ce thème est essentiel dans la plupart des applications des plasmas. la durée de vie, les performances et les conditions de claquage de systèmes utilisant des plasmas de décharges sont directement liées aux interactions entre les particules du plasma et les électrodes : pluvérisation ionique, émission électronique secondaire, effets thermoionique, émission de champ… Le groupe réunit des données relatives à ces phénomènes, développe des modèles pour quantifier leurs effets sur la durée de vie et les performances des systèmes étudiés, et interagit avec les expérimentateurs susceptibles de contribuer à leur caractérisation.

5. Microsystèmes fluidiques : systèmes diphasiques et microplasmas

Des membres du GREPHE ont développé une expertise reconnue sur les systèmes diphasiques notamment dans le contexte applicatif des boucles fluides diphasiques pour la régulation thermique des satellites, de la microélectronique et de l’électronique de puissance. Les microplasmas peuvent générer ou modifier un écoulement et leur application potentielle comme actionneurs pour le contrôle d’écoulement est étudiée par d’autres membres de l’équipe. Leur utilisation en complément du pompage capillaire pour le refroidissement est une idée que nous souhaitons explorer.