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Applications plasma
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Présentation |
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Les plasmas sont des milieux réactifs dans lesquels on trouve des espèces chimiques neutres (atomes et molécules) et chargées (ions et électrons). L'étude de ces milieux requiert la connaissance d'un grand nombre de domaines de la Physique : aérodynamique des écoulements, transferts thermiques et radiatifs, électromagnétisme, électricité, chimie... AREELIS Technologies propose des solutions liées aux problèmes rencontrés lors de l'utilisation des plasmas d'arc dans l'industrie.
Les services proposés permettent la caractérisation des procédés plasma en vue de leur optimisation technique ou économique. Sur site ou en salle d'essai, ils se déclinent sous différents aspects expérimentaux ou théoriques : depuis l'aide à la mise au point ou au dimensionnement, jusqu'à l'optimisation.
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Domaines d'applications |
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De part leurs propriétés thermiques et réactives, les plasmas d'arc ont de nombreux domaines d'études et d'applications :
- traitement de matériaux :
- projection plasma,
- dépôt de couches minces (1 µm), intermédiaire (1 µm-100 µm) ou épaisse (>100 µm),
- traitement de surface des métaux et polymères,
- environnement :
- traitement des effluents polluants gazeux ou liquides,
- vitrification et traitement de déchets (amiante, REFIOM...),
- traitement de l'eau,
- destruction des bactéries,
- neutralisation des odeurs,
- aéronautique :
- traitement de surface,
- propulsion,
- rentrée atmosphérique,
- soudage et découpe des métaux,
- source de chaleur pour les fours (fours verriers, hauts-fourneaux...),
- sources d'éclairage domestique ou scientifique,
- disjoncteurs de centrales électriques : problèmes d'érosion des contacteurs liés à la formation d'arc électrique.
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Plateformes d'essais |
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AREELIS Technologies dispose de différentes installations pour générer des jets de plasmas ou alimenter des torches industrielles :
- génération de jets de plasmas thermiques d'azote et/ou d'argon : torches à arc transféré ou soufflé (puissance < 25 kW),
- génération de jets de plasmas froids : décharge glissante (arc rampant), rotarc,
- veine d'essai à pression réduite (>1 mbar),
- veine d'essai à pression atmosphérique.
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Techniques de mesures |
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En terme de diagnostics dédiés aux plasmas, AREELIS Technologies peut mesurer, analyser, et interpréter les grandeurs suivantes :
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- température (cinétique ou excitation) et concentration d'espèces chimiques (électrons, ions, neutres) :
- spectroscopie d'émission ou d'absorption,
- calcul de spectres synthétiques,
- sonde électrostatique,
- fluxmètrie,
- sonde enthalpique,
- thermométrie (infrarouge, thermocouple),
- mesures électriques (courant, tension) :
- sonde haute tension,
- pince ampèremétrique,
- sonde de Rogowski,
- rendement, bilan enthalpique,
- pression :
- vitesse d'écoulement :
| De part sa proximité du monde de la recherche appliquée, AREELIS Technologies peut également mettre en oeuvre des diagnostics permettant la caractérisation de surfaces de matériaux.
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Moyens de calculs |
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AREELIS propose des modélisations CFD pour les écoulements plasmas, et dispose également d'outils spécifiques de traitement numérique des données. Ces outils permettent une exploitation optimisée des résultats en faisant ressortir les points essentiels propres à chaque application :
- modélisation d'écoulements plasma à l'équilibre avec une seule température,
- analyse temps-fréquence de variables fluctuantes,
- calcul de spectres moléculaires, atomiques, et ioniques théoriques,
- traitement d'image,
- outils de représentation graphiques 1D, 2D et 3D,
- outils de visualisation et d'animation graphique.
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