PRHE – PLASMAS REACTIFS HORS EQUILIBRES
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
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.
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