Présentation

L’équipe Plasmas Réactifs Hors Equilibre (PRHE) développe et exploite diverses sources plasmas générant des espèces actives par décharges électriques sous différents modes d’alimentation électrique et électromagnétique aussi bien à la pression atmosphérique qu’à pression réduite.

Un des points forts de l’équipe est le couplage entre les études fondamentales allant des données de bases jusqu’à la simulation multi-physique des décharges et des réacteurs et leur diagnostic expérimental.

Cette connaissance des décharges permet à l’équipe de couvrir un large spectre d’applications (énergie, environnement et l’interaction avec le vivant) valorisées par le développement de prototypes optimisés et le dépôt de brevets.

Thématiques : Physique et ingénierie des plasmas froids hors équilibre

Objectifs : 

Développement et optimisation des sources plasmas froids

Compréhension des phénomènes de base des plasmas

Développement de sources :

Décharges corona, DBD, de surface et micro-ondes et des jets de plasmas froids

Diagnostics :

  • Spectroscopiques (Spectroscopie Laser : LIF, TALIF, Spectroscopie d’émission : OES …),
  • Electriques,
  • Imagerie rapide, schlieren.
  • Analyse chimique chromatographie, analyseur de gaz.

Modélisation :

Données de base :

  • Calculs 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.
  • Calculs des coefficients de réaction plasma/surface
    Calculs des paramètres d’interactions électrons-photons/gaz-matière- bio-matière

Modélisations particulaires dans les plasmas basse pression :

  • Résolution multi-terme de l’équation de Boltzmann,
  • Simulation Monte Carlo
  • Modèles PIC-MC.

Cinétique chimique et réduction chimique :

  • Réduction de model

Modélisation fluide des décharges et réacteurs :

  • Modélisation multi-physique 2D et 3D des phénomènes électrique, hydrodynamique et chimique dans les réacteurs plasmas en flux (décharge, post-décharge et jet de plasma).

Thématiques : Application énergie, environnementales et biomédicales

Objectifs : 

Optimiser les propriétés des décharges et des réacteurs plasmas :

Mise en place et développement des prototypes

Energie, environnement :

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 et le traitement des surfaces.

Biomédicales :

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, cicatrisation…

Dosimétrie cellulaire pour la radiothérapie : Simulation du dépôt d’énergie dans les cellules traitées par rayonnement ionisant

Plasma pour l’agriculture : Traitement des graines et suivi de croissance, Compréhension des mécanismes d’interaction plasmas et graines.

MEMBRES DU GROUPE

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PUBLICATIONS DU GROUPE

ACTUALITÉS DU GROUPE

Détermination par spectroscopie d’émission et TALIF des densités absolues d’espèces réactives produites par des post décharges micro-onde en flux à pression réduite de diazote et de mélanges binaires de diazote avec l’argon, l’hélium et le dihydrogène

La soutenance de thèse de Valentin FERRER, intitulée « Détermination par spectroscopie d’émission et TALIF des densités absolues d’espèces réactives produites par des post décharges micro-onde

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UMR 5213 LABORATOIRE PLASMA ET CONVERSION D’ÉNERGIE
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