plasma

[medivil 47]

salut des gars du topic ont parlai de plasma a ce que j'ai compris sé un radar mais comment fonctionne t'il.

[Invité grinch]

le plasma un radar ? il y a erreur medivil le plasma est une forme de la matière (solide, liquide, gazeux et plasma)

[medivil 47]

Il y a bien des gars du topic qui parlait de plasma et a ce que j'ai comprie il s'agirai d'un nouveaux type de radar je n'ai pas revé.

[Invité grinch]

dans le cadre de la furtivité

[TMor]

Oui, alors en fait, les physiciens me reprendront, un plasma, c'est un gaz dont les atomes sont ionisés (avec un électron de plus ou de moins) mais dont la charge électrique globale est neutre. Ces gaz ont la particularité d'absorber les ondes électromagnétiques, et donc, pourraient être employés à des fins de furtivité. ;) Enfin, c'est ce que je crois savoir.

[medivil 47]

ah ok merci.

[faltenin]

Etude de l'interaction d'une onde électromagnétique avec un plasma d'air

à température ambiante

http://www.onera.fr/theses/soutenances2005/0128-gc.php

Résumé de la thèse

Un radar émet un faisceau d'ondes électromagnétiques concentré dans une direction et qui se propage dans l'atmosphère à la vitesse de la lumière. Lorsque ces ondes rencontrent un aéronef, une partie du signal est réfléchie par la cible. Le signal réfléchi, après avoir été reçu sur l'antenne du radar, est traité pour permettre la détection de l'aéronef. Le radar permet à son utilisateur de lui fournir des informations tels que l'existence d'un corps étranger dans l'atmosphère, sa position, sa vitesse, la nature du corps détecté, etc. De manière à accroître la furtivité vis à vis des radars, il est nécessaire de réduire au minimum l'écho radar des aéronefs. L'objectif de la furtivité est donc de diminuer la Surface Equivalente Radar ou Section Efficace Radar (SER exprimée en m2 et donnée par le rapport entre l'énergie ré-émise et la densité d'énergie reçue par unité de surface) qui caractérise la capacité de la cible à rayonner l'énergie électromagnétique vers le radar. Pour la réduire et rendre les cibles indétectables par le radar, l'Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales (Onera) mène des recherches dans différentes voies dont celle du plasma qui a pour but d'absorber les ondes électromagnétiques. Le plasma, décrit par sa permittivité, peut être absorbant sous des conditions particulières, il lui faut une permittivité réelle proche de 1 et une permittivité imaginaire la plus importante possible. L'idée est d'entourer complètement l'aéronef d'un plasma absorbant mais l'énergie nécessaire pour engendrer un tel plasma semble trop importante. Il s'agit alors de réduire ou d'éliminer tous les points de l'avion qui le rendent détectable. L'une des parties de l'avion très sensible aux ondes radar sont les entrées d'air qui constituent des "points brillants" dans la SER. Il faut savoir qu'un avion est tout d'abord optimisé pour ses performances en vol et non pour sa furtivité. Plusieurs méthodes sont proposées pour essayer de masquer les entrées d'air. Mais le plasma a l'avantage de dissocier l'aspect aérodynamique et l'aspect de furtivité.

L'objectif de ces travaux est la recherche d'une solution alternative par absorption des ondes radar en utilisant un minimum d'énergie pour créer un plasma à l'intérieur des entrées d'air d'aéronefs dans l'air à la pression atmosphérique et à la température ambiante (TPN).

Dans un premier temps, ce travail porte sur la nécessité de trouver une décharge électrique qui convient à nos attentes. On ne doit pas oublier que l'on veut créer un plasma d'air qui soit homogène, de forte densité électronique, stable et continu à TPN. Ensuite, lors du maintien du plasma, une étude sur les caractéristiques du plasma est requise afin de trouver les propriétés des plasmas d'air à TPN. Ce plasma, produit à partir d'une décharge électrique, se déclenche lorsque le champ électrique, appliqué aux électrodes, est supérieur au champ de claquage. On montre que la valeur de la fréquence de collision électron - neutre est très importante et qu'une densité électronique ne élevée est requise pour que l'atténuation d'une onde électromagnétique soit significative. Il est souhaité de créer un plasma de haute densité électronique avec si possible une puissance électrique basse 5-10 kW. Les rayonnements électromagnétique et infrarouge doivent être très faibles ce qui interdit l'utilisation d'impulsion haute tension, de source haute fréquence et de plasma d'arc électrique. On veut aussi créer un plasma à l'intérieur d'une entrée d'air ce qui implique que l'usage de chauffage et de mélange avec d'autres types de gaz sont prohibés.

L'élément naturel que l'on puisse utiliser est un flux d'air rapide (mach 0.5 à > 3) qui demande une perturbation aérodynamique minimale dans l'entrée d'air. Les électrodes permettant la création du plasma doivent être insérées dans la paroi ou de petites dimensions.

La première étape a consisté à traiter théoriquement la propagation et l'atténuation d'une onde électromagnétique dans un plasma en espace libre, puis à travers plusieurs configurations telles que le guide rectangulaire rempli de plasma, la nappe de plasma et le cylindre de plasma placés dans un guide rectangulaire. Il s'agit de regarder si la position du plasma dans le guide a un effet important sur l'atténuation du mode fondamental. Il s'avère que la position du plasma dans le guide n'a que très peu d'effet sur l'atténuation et qu'une densité électronique importante de l'ordre de 5 1012 cm-3 est requise pour obtenir une absorption significative.

La seconde étape a été de comprendre les différentes décharges électriques et leur fonctionnement (les barrières diélectriques (voir Kunhardt et Kruger), la micro-cathode creuse (voir Schoenback et Stark ) et la pointe négative-plan (voir Akishev)). Les fondements théoriques du concept de la décharge électrique à pression atmosphérique, puis les problèmes spécifiques liés à l'air tels que les filaments d'arc, les vibrations de la molécule d'azote N2 et l'attachement électrons-molécules d'oxygène O2 ont été exposés. Et une synthèse a permis de ressortir la décharge qui semble être la plus prometteuse dans l'air à pression atmosphérique et à température ambiante. Notre choix s'est porté sur la décharge électrique pointe négative - plan qui semble être un bon moyen pour créer une décharge luminescente dans l'air avec une densité électronique importante. Dans ce procédé, on n'a ni besoin de chauffer le gaz, ni besoin de mélanger d'autre type de gaz à l'air et il semble que la décharge supporte des écoulements à haute vitesse.

La troisième étape a été de développer un modèle cinétique qui décrit la physique et la chimie de la décharge pointe négative - plan dans l'air à température ambiante et à pression atmosphérique. Ce modèle 1D est composé des réactions chimiques de l'air (ionisation, recombinaison, attachement, excitation, détachement, déexcitation etc.) et de la loi d'Ohm qui inclut le circuit électrique de la décharge. Une comparaison entre le calcul numérique et l'expérience est effectuée pour trois configurations différentes avec présence ou non de flux d'air. Les résultats montrent qu'il y a un bon accord entre le calcul donné par le modèle et par la mesure du courant et de la tension de la décharge. Par exemple, pour une configuration sans écoulement et une tension d'entrée de 68 kV, le modèle prévoit une tension à l'équilibre de la décharge de 1.98 kV et un courant à l'équilibre de 3.357 mA alors que l'expérience donne une tension de 1.92 kV et un courant de 3.3 mA. Tandis que pour une configuration avec écoulement de 83 m/s et une tension d'entrée de 36 kV, le modèle qui prévoit une tension de 7.5 kV et un courant de 1.4 mA, l'expérience donne une tension de 7.2 kV et un courant de 1.4 mA. Ce modèle doit permettre de traduire l'évolution temporelle, l'état d'équilibre du système et d'identifier les paramètres et les réactions chimiques dominants.

Enfin, la dernière étape est consacrée à la partie expérimentale de la décharge électrique et de ses caractéristiques. Une série de mesures hyperfréquences est effectuée en présence du guide inhomogène. Ces mesures permettent d'identifier les points importants du montage et la compréhension de la propagation d'une onde électromagnétique dans ce type de guide. Les premiers résultats préliminaires semblent montrer que le plasma présent dans le guide inhomogène perturbe les ondes électromagnétiques.

on est quand même loin d'un système opérationnel là :rolleyes: