Plasmas collisionnels

Jacques Pelletier, Michel Moisan

Description

L’ouvrage est une introduction à la physique des plasmas collisionnels, destinée à un public relativement large de scientifiques non spécialistes. Le milieu que constitue un plasma est d’abord défini et précisé. Puis sont étudiés les mouvements individuels des particules chargées dans des champs électriques et magnétiques, ainsi que leur mouvement collectif décrit par un modèle hydrodynamique du plasma. Une attention particulière est portée à la physique des décharges RF et micro-onde, à la base de nombreuses applications en recherche, dans l’industrie, et pour des appareillages et revêtements très variés. Une centaine d’illustrations facilite la compréhension. Des annexes de physique et de mathématiques, corrélées à chaque chapitre, permettent soit de combler une lacune, soit d’approfondir un calcul ou un concept. Plus d’une cinquantaine d’exercices avec corrigés, dont certains entièrement originaux, sont également proposés, soit pour leur caractère didactique, soit pour leur lien avec certaines problématiques actuelles.

Cet ouvrage est accessible à un niveau de Licence (L3), mais le public ciblé est celui des Master et Doctorat. Outre les étudiants, chercheurs, universitaires, l’ouvrage est destiné aux ingénieurs et opérateurs qui mettent en œuvre les technologies plasma et désirent en posséder les bases physiques.

Sujets

• Sciences expérimentales
• Physique
• Physical attractiveness
• Science
• Physics
• Sciences et techniques

Informations

• Publié par: EDP Sciences
• Date de parution: 01 avril 2014
• Nombre de lectures: 2
• EAN13: 9782759812479
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 14 Mo

Extrait

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Michel MOISAN - Jacques PELLETIER plaSmaS ColliSionnelS
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G RENOBLE S CIENCES C OLLECTION G RENOBLE S CIENCES
Université Joseph Fourier - BP 53 - 38041 Grenoble Cedex 9 - Tél : [phone] diriGée par jean bornarel
■ plaSmaS ColliSionnelS laS aSpHYSiQUe deS déCHarGeS rF eT miCro-onde
L’ouvrage est une introduction à la physique des plasmas collisionnels, desti- Colli Sionnel Snée à un public relativement large de scientifques non spécialistes. Le milieu
que constitue un plasma est d’abord défni et précisé. Puis sont étudiés les
mouvements individuels des particules chargées dans des champs électriques
et magnétiques, ainsi que leur mouvement collectif décrit par un modèle hydro-
dynamique du plasma. Une attention particulière est portée à la physique des pHYSiQUe deS déCHarGeSdécharges RF et micro-onde, à la base de nombreuses applications en recher-
che, dans l’industrie, et pour des appareillages et revêtements très variés. Une rF eT miCro-onde
centaine d’illustrations facilite la compréhension. Des annexes de physique et
de mathématiques, corrélées à chaque chapitre, permettent soit de combler Nouvelle édition
une lacune, soit d’approfondir un calcul ou un concept. Plus d’une cinquantaine
d’exercices avec corrigés, dont certains entièrement originaux, sont également
proposés, soit pour leur caractère didactique, soit pour leur lien avec certaines ■ michel moiSan et jacques pelleTier
problématiques actuelles.
Cet ouvrage est accessible à un niveau de Licence (L3), mais le public ciblé est
celui des Master et Doctorat. Outre les étudiants, chercheurs, universitaires,
l’ouvrage est destiné aux ingénieurs et opérateurs qui mettent en œuvre les
technologies plasma et désirent en posséder les bases physiques.
■ leS aUTeUrS
Michel oisan (à gauche),
professeur au département de physique de
l’Université de Montréal (Québec), est
membre du Groupe de physique des
plasmas. Jacques elletier (à droite)
est directeur de recherche émérite du
CNRS. Ils ont tous deux œuvré à la créa-
tion d’un laboratoire franco-québécois,
le LITAP (Laboratoire International
de Technologies et Applications des Plasmas), et enseignent depuis de longues
années dans les universités et écoles d’ingénieurs, du niveau licence au niveau
master et doctorat. Leur expérience pédagogique, enrichie par leur travail de
chercheur en partenariat avec l’industrie, est mise ici à disposition de ceux qui
s’intéressent aux plasmas et à leurs applications.
9 782759 811298UNIVERSITÉ
40 €OSEPHFOURIER ISBN 978-2-7598-1129-8J
Plasmas2-Couv.indd 1 03/03/14 13:40PLASMAS COLLISIONNELS
Physique des décharges rF et micro-ondeGrenoble Sciences
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l’enseignement supérieur français. Il expertise les projets scientifques des auteurs dans une
démarche à plusieurs niveaux (référés anonymes, comité de lecture interactif) qui
permet la labellisation des meilleurs projets après leur optimisation. Les ouvrages
labellisés dans une collection de Grenoble Sciences ou portant la mention «
Sélectionné par Grenoble Sciences » (Selected by Grenoble Sciences) correspondent à :
– des projets clairement défnis sans contrainte de mode ou de programme,
– des qualités scientifques et pédagogiques certifées par le mode de sélection (les
membres du comité de lecture interactif sont cités au début de l’ouvrage),
– une qualité de réalisation assurée par le centre technique de Grenoble Sciences.
Directeur scientifque de Grenoble Sciences
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Livres et pap-ebooks
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situons le concept de pap-ebook. Celui-ci se compose de deux éléments :
– un livre papier qui demeure l’objet central avec toutes les qualités que l’on connaît
au livre papier,
– un site web compagnon qui propose :
› des éléments permettant de combler les lacunes du lecteur qui ne possèderait pas
les prérequis nécessaires à une utilisation optimale de l’ouvrage,
› des exercices pour s’entraîner,
› des compléments pour approfondir un thème, trouver des liens sur internet, etc.
Le livre du pap-ebook est autosuffsant et certains lecteurs n’utiliseront pas le site
web compagnon. D’autres l’utiliseront et ce, chacun à sa manière. Un livre qui fait
partie d’un porte en première de couverture un logo caractéristique et le
lecteur trouvera la liste de nos sites compagnons à l’adresse internet suivante :
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Grenoble Sciences est rattaché à l’Université Joseph Fourier de Grenoble.
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© EDP Sciences 2014PLASMAS COLLISIONNELS
Physique des décharges rF et micro-onde
Michel moisan et Jacques Pelletier
17, avenue du Hoggar
Parc d’Activité de Courtabœuf - BP 112
91944 Les Ulis Cedex A - FrancePlasmas collisionnels
Physique des décharges RF et micro-onde
Cet ouvrage, labellisé par Grenoble Sciences, est un des titres du secteur Sciences
de la Matière de la collection Grenoble Sciences d’EDP Sciences, qui regroupe des
projets originaux et de qualité. Cette collection est dirigée par Jean Bornarel,
Professeur émérite à l’Université Joseph Fourier, Grenoble 1.
Comité de lecture de la première édition :
– Michel auBès, Professeur à l’Université Paul Sabatier (Toulouse)
– Jacques DerouarD, Professeur à l’Université Joseph Fourier (Grenoble)
– Ana lacoste
– Bachir saouDi, physicien à l’Université de Montréal
– avec le concours de Cédric De Vaulx et Didier rieu
Mise en page : Danielle KéroacK ; fgures : Danielle KéroacK et Sylvie BorDage ;
illustration de couverture : Alice girauD, d’après les photos fournies par Ana lacoste
(Université Joseph Fourier). Cette nouvelle édition a été suivie par Stéphanie trine,
Anne-Laure PassaVant et Sylvie BorDage.
Autres ouvrages labellisés sur des thèmes proches (chez le même éditeur) :
Introduction à la mécanique statistique (E. Belorizky & W. Gorecki) • Mécanique statistique.
Exercices et problèmes corrigés (E. Belorizky & W. Gorecki) • La cavitation. Mécanismes
physiques et aspects industriels (J.P. Franc et al.) • Outils mathématiques à l’usage des
scientifques et ingénieurs ( E. Belorizky) • Magnétisme : I Fondements, II Matériaux (sous la
direction d’E. du Trémolet de Lacheisserie) • Physique des diélectriques (D. Gignoux &
J.C. Peuzin) • Supraconductivité. Introduction (P. Mangin & R. Khan) • Spectroscopie de
résonance paramagnétique électronique. Fondements (P. Bertrand) • Spectroscopies infrarouge
et Raman (R. Poilblanc & F. Crasnier) • La mécanique quantique. Problèmes résolus, Tome I
et II (V.M. Galitski, B.M. Karnakov & V.I. Kogan) • L’air et l’eau (R. Moreau) • Turbulence
(M. Lesieur) • Les milieux aérosols et leurs représentations (A. Mailliat) • Mécanique. De la
formulation lagrangienne au chaos hamiltonien (C. Gignoux & B. Silvestre-Brac) • Description
de la symétrie. Des groupes de symétrie aux structures fractales (J. Sivardière) • Symétrie et
propriétés physiques. Des principes de Curie aux brisures de symétrie (J. Sivardière) • Energie
et environnement. Les risques et les enjeux d’une crise annoncée (B. Durand) • En Physique,
pour comprendre (L. Viennot) • Naissance de la Physique (M. Soutif) • Du Soleil à la Terre.
Aéronomie et météorologie de l’espace (J. Lilensten & P.L. Blelly) • Sous les feux du Soleil,
vers une météorologie de l’espace (J. Lilensten & J. Bornarel) • Méthodes numériques
appliquées (J.P. Grivet) • Analyse numérique et équations différentielles (J.P. Demailly) • Analyse
statistique des données expérimentales (K. Protassov) • Minimum Competence in Scientifc
English (J. Upjohn, S. Blattes & V. Jans) • Approximation hilbertienne (J. Gaches & M. Attéia)
et d’autres titres sur le site internet :
https://grenoble-sciences.ujf-grenoble.frTable des matières
Avant-propos .............................................................. 1
Remerciements ............................................................ 3
Symboles et abréviations ................................................. 5
Constantes ................................................................. 10
Chapitre 1. Le milieu plasma : définition et principales grandeurs .... 11
1.1. Définition et nature essentielle du plasma ............................ 11
1.1.1. Un plasma est un milieu à comportement collectif . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.1.2. Un plasma est un milieu macroscopiquement neutre . . . . . . . . . . . . . 12
1.1.3. Premiers exemples de plasma ................................... 13
1.2. Domaines d’étude et d’applications .................................. 15
1.2.1. Fusion thermonucléaire contrôlée ................................ 15
1.2.2. Astrophysique et physique de l’environnement spatial . .. ... ... ... 17
1.2.3. Pompage des lasers ............................................. 18
1.2.4. Chimie dans les plasmas ........................................ 19
1.2.5. Traitement de surface ........................................... 20
1.2.6. Stérilisation d’objets médicaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
1.2.7. Analyse élémentaire (chimie analytique) ......................... 22
1.2.8. Éclairage ....................................................... 23
1.2.9. Écrans plasma .................................................. 23
1.2.10. Sources d’ions .................................................. 23VI Plasmas collisionnels
1.2.11. Propulseurs ioniques .....................................