thesis

Modelisation numerique et validation experimentale de la cinetique chimique de plasmas de sf 6, sf 6 + cf 4 et sf 6 + n 2 en extinction, en presence d'un isolant solide organique, de cuivre, d'oxygene et d'eau

Defense date:

Jan. 1, 1999

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Institution:

Toulouse 3

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Abstract FR:

Experimentalement a ete demontree l'influence de la vaporisation d'isolants solides organiques (teflon, polypropylene, polyethylene, megelit, nylon, resine epoxyde) sur la decomposition du sf 6 dans du sf 6 avec/sans 0,2%o 2/h 2o et dans des melanges sf 6-cf 4 (50-50) avec/sans 0,2%o 2/h 2o et sf 6-n 2 (10,6-89,4) avec/sans 0,2%o 2 sous l'effet de claquages electriques generes a partir de la decharge d'un condensateur (p = 100 kpa, geometrie pointe-plan, energie par claquage = 3,59j). Les sous-produits gazeux issus de la dissociation d'une partie du sf 6 et/ou de l'isolant et de n 2 ont ete analyses et doses par chromatographie en phase gazeuse. La simulation de ce phenomene a ete realisee par un modele de cinetique chimique calculant l'evolution de la composition d'un plasma d'arc en extinction et qui permet de connaitre les densites des sous-produits formes a t = 300k et p = 101,3kpa. Arc et claquages haute energie etant proches energetiquement l'etude comparative des melanges precites a montre que pour un isolant donne la valeur de (sf 4 + sof 2) a v e c i s o l a n t (sf 4 + sof 2) s a n s i s o l a n t / cf 4 (sf 4 + sof 2) / cf 4 est independante de l'intensite de la contrainte, de la concentration de sf 6 et de la presence d'impuretes tout au moins tant que leur concentration reste faible par rapport a celle du sf 6. La simulation a montre le role des impuretes sur la formation et la concentration des sous-produits du sf 6 et a confirme que pour une meme quantite d'isolant vaporisee un isolant contenant des atomes de fluor conduit a un taux de decomposition du sf 6 plus faible qu'un isolant n'en contenant pas. Les experiences avec les melanges sf 6-cf 4 et sf 6-n 2 ont montre qu'avec/sans isolant les taux de production des principaux sous-produits (sf 4 + sof 2) et s 2f 1 0 sont legerement plus faibles dans le cas du melange que dans celui du sf 6. Modele et experience ont confirme que le role des impuretes pouvant reagir avec des atomes de fluor et donc contrecarrer la reformation du sf 6 est d'autant plus important que la concentration en sf 6 dans la phase gazeuse est plus faible.