Étude spectroscopique des phénomènes de résonance dans les plasmas micro-ondes
Dans les plasmas produits par des champs électromagnétiques de haute fréquence, le chauffage des électrons peut provenir du chauffage ohmique (collisionnel) ou encore de processus non collisionnels. Dans ce régime, la production d'électrons suprathermiques peut résulter de la conversion de l'onde électromagnétique en ondes électrostatiques au point de résonance (lorsque la permittivité du plasma εp→0) et leur amortissement par effet Landau. L'objectif de ce mémoire de maîtrise est de caractériser expérimentalement l'effet de processus non collisionnels associés à la présence d'une résonance sur la fonction de distribution en énergie des électrons (FDEE). L'étude a été effectuée par spectroscopie optique d'émission de gaz rares dans divers plasmas susceptibles de présenter des phénomènes de résonance. Pour des plasmas tubulaires à basse pression (<50 mTorr) produits par des ondes électromagnétiques de surface à 600MHz, la FDEE est caractérisée par deux températures : TeAll décrit l'énergie moyenne et TeTail représente les électrons de la queue de la distribution. Une étude paramétrique de ces températures en fonction de la position axiale le long de la colonne de plasma et de la pression du gaz a permis de corréler l'augmentation du rapport TeTail / TeAll avec la longueur caractéristique du gradient de densité électronique dans le plasma L. Des mesures et analyses similaires ont aussi été réalisées dans une source à plasma micro-onde magnétisée entretenue à la résonance cyclotronique électronique. Dans ces conditions, la production d'électrons suprathermiques provient non seulement des phénomènes de résonance et des interactions ondes-particules évoqués plus haut mais aussi de la résonance cyclotronique électronique.
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