Les générateurs à plasma

Abstract

Cet article présente dans une première partie une étude des phénomènes rencontrés dans les générateurs à plasma. Après une définition sommaire du plasma et de sa génération, nous exposerons les caractéristiques essentielles des arcs plasmas et leurs particularités dans la distribution du potentiel. Le rôle des électrodes apparaît dans les phénomènes d'attachement ainsi que dans les jets cathodique et anodique créés. Les différentes méthodes de stabilisation de ces arcs (par la paroi, par transpiration, par injection tourbillonnaire d'un liquide ou d'un gaz ou par champ magnétique) sont exposées ainsi que le comportement de l'arc dans son circuit électrique d'alimentation. Les phénomènes propres aux électrodes dans les générateurs à plasma à courant alternatif sont brièvement indiqués et enfin l'usure des électrodes est discutée permettant ainsi d'évaluer la durée de vie des électrodes sous différentes atmosphères. La seconde partie est consacrée aux principes de conception et de modélisation des générateurs à plasma et la forte influence des propriétés de gaz à haute température. Des relations semi-empiriques permettant la modélisation des différents réacteurs à plasma sont déterminées pour divers gaz. Dans la troisième partie, et après l'étude des caractéristiques principales des générateurs à plasma à faible enthalpie et de leurs utilisations, nous présentons les divers générateurs à plasma utilisés. La classification faite est liée d'une part à un paramètre de structure : nature des électrodes (chaudes ou froides) et d'autre part à deux paramètres de fonctionnement : mode de stabilisation de la colonne de l'arc et nature des gaz plasmagènes utilisés (oxydants, neutres ou réducteurs). Enfin, la dernière partie traite des générateurs à plasma à forte enthalpie classés selon les modes de stabilisation utilisés