Diagnostic optique de densité et de température d’un mélange gazeux par application d’une méthode interférométrique.

Abstract

L’objectif de ce travail consiste à mettre en place un interféromètre de type Mach Zehnder en vue d’un diagnostic optique de la densité d’un gaz neutre. Le gaz étudié est l’azote pur qui est soumis à trois pressions différentes (220, 400 et 760Torr). La décharge appliquée est de type couronne avec deux tensions continues (polarisations positive et négative). On s’intéresse tout particulièrement à la mesure de la variation du chemin optique et donc de l’indice de réfraction qui nous permettra de mettre en évidence la variation de la densité des neutres. Les conditions d’expérience sont : - un génératrice haute tension (30 kV et un courant variable de 0.54mA à 0.60 mA) pour créer la décharge. - un faisceau laser He-Ne (0.6328µm, 5 mW) qui traverse la décharge. - une chambre à décharge de distance interélectrodes égale à 5.8 mm. - une caméra CCD pour la réception des images d’interférence. Ce diagnostic nous a permis de déterminer de façon quantitative le phénomène de dépopulation des particules neutres au cœur de la décharge. Les résultats obtenus montrent que le taux de dépopulation pour la polarisation positive, varie entre 20% et 60% et pour la polarisation négative entre 30% et 80 %. Nous remarquons clairement que les variations de la densité des neutres sont plus importantes pour la décharge négative que pour la décharge positive, car le volume occupé par la décharge est presque le double pour la polarisation négative que pour la polarisation positive.