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Plasmas thermiques : aspects fondamentauxArticle de référence | Réf : D2820 v2
Auteur(s) : Pierre FAUCHAIS
Date de publication : 10 août 2007
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Il existe deux grandes techniques de production des plasmas thermiques à la pression atmosphérique ou à son voisinage : les torches radiofréquence RF et les arcs à courant continu (en anglais direct current DC) soit soufflés soit transférés. Les paramètres clefs des dispositifs de production des plasmas sont les suivants.
Rendement thermique de la torche
Il quantifie la puissance dissipée dans le gaz :
avec :
Sa valeur varie, suivant les conditions de fonctionnement des torches, entre 15 % et 95 % ; cependant les valeurs au-dessous de 50 % correspondent à des conditions de fonctionnement très particulières.
Rendement de couplage avec la source
Il s’exprime par :
Pour les sources de courant continu, ρc est de l’ordre de 95 % mais, pour les sources radiofréquence, ρc ≈ 70 %.
Température minimale des gaz pour avoir un plasma
Quel que soit le dispositif utilisé, compte tenu des conductivités électriques des plasmas à la pression atmosphérique ou à son voisinage, le courant ne peut passer que si la température du plasma (sauf pour l’hélium pur, où elle est...
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(1) - FAUCHAIS (P.) - Plasmas thermiques : aspects fondamentaux. - Plasmas thermiques : aspects fondamentaux. Base documentaire « Convertisseurs et machines électriques » (2005).
(2) - PATEYRON (B.) - * - Software of thermodynamic and transport properties (ADEP data). http://ttwinner.free.fr
(3) - ECKERT(H.U.) - The induction arc: a state of the art review. - High Temp., 6, p. 99 à 134 (1974).
(4) - BOULOS (M.I.) - The inductively coupled R.F. plasma. - Pure and Appl. Chem. 57, p. 1321-1352 (1985).
(5) - BOULOS (M.I.) - Radio-frequency plasma developments, scale-up and industrial applications. - J. High Temp. Chem. Proc., 1, p. 401-411 (1992).
(6) - BOULOS (M.I.) - The inductively coupled radio frequency plasma. - J. High Temp. Mat. Proc., 1, p. 17-39 (1997).
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