Station de tests sous pointes, haute tension, haute température et vide secondaire

Laboratoire plasma et conversion d'énergie (LAPLACE)

TOULOUSE CEDEX 9

Les recherches menées au Laplace, vont de l’étude des mécanismes physiques de conversion d’énergie jusqu’aux systèmes qui les mettent en œuvre, elles se situent donc au cœur des préoccupations de la transition énergétique. Les grands domaines d’application englobent la production, le transport, la gestion, la conversion et l’usage de l’électricité. Le laboratoire est une place forte de la recherche en génie électrique et plasma en France et couvre de manière intégrée le continuum "plasma/matériaux/systèmes ».

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Portrait de Céline Combettes, médaille de cristal du CNRS 2022, assistante ingénieure en instrumentation scientifique et technique expérimentale, responsable technique de la plateforme 3D Power Hybrid Integration (3DPHI) au Laboratoire plasma et conversion d'énergie. Céline Combettes est la responsable technique de la plateforme 3DPHI, qui permet aux scientifiques de la communauté nationale électronique de puissance de développer des prototypes mettant en oeuvre…

Vidéo
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Médaille de cristal 2022 : Céline Combettes, instrumentation scientifique et technique expérimentale
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Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène, un polymère aux propriétés exceptionnelles. Elle permet de faire un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition) d'un film de parylène de plusieurs microns. Ce dépôt est un isolant électrique et présente des propriétés "barrière" ( à l’oxygène, à l’humidité…).

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Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène
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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. A droite, amorçage du système masse ressort, pour l'ouverture du contact mobile situé au bout de la barre métallique. A gauche, la bobine en configuration de Helmholtz, à l'intérieur de laquelle est situé un réacteur (non visible ici) dans lequel est généré l'arc électrique. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel…

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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension
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Batteries d'alimentations régulées utilisées pour effectuer un stress électrique sur des diodes électroluminescentes organiques (Oled). L'objectif est de prédire la durée de vie d'un produit technologique à partir d'un seul modèle généraliste. Cette étude constitue un tronc commun à deux objectifs. En 1er, l’étude du vieillissement des Oled, afin de comprendre en particulier les mécanismes physiques associés et, soit augmenter l’efficacité énergétique, soit augmenter leur durée de vie. En 2nd…

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Batteries d'alimentations régulées utilisées pour effectuer un stress électrique sur des Oled
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Remplissage d'un réacteur avec de l'eau (au 2nd plan) et ajustement des électrodes (au 1er plan). L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les…

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Remplissage d'un réacteur avec de l'eau (au 2nd plan) dans lequel sera généré un plasma par arc électrique
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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur le réacteur placé à l’intérieur des bobines de Helmholtz et visualisation d’un contact rotatif entre deux rails. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel qu'un champ magnétique extérieur ou une géométrie particulière.

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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension
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Dépôt de nanopoteaux de cuivre sur un circuit imprimé en vue d'une interconnexion avec un composant. L'objectif est de remplacer les techniques d'assemblage classiques qui limitent l'intégration 3D. Ce type de technologie permettrait d'obtenir une interconnexion électrothermique performante et fiable vis-à-vis des solutions actuelles.

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Dépôt de nanopoteaux de cuivre sur un circuit imprimé en vue d'une interconnexion avec un composant
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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur des résistances de puissance qui régulent le courant de charge du banc capacitif, ainsi que sur le pont de diode qui permet de charger le banc en courant continu. Il s’agit d’éléments constitutifs de l’alimentation servant à générer l’arc dans le réacteur.

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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension
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Prélèvement d'échantillons de microalgues (spiruline "Arthrospira platensis") cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et…

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Prélèvement d'échantillons de microalgues cultivées de façon intensive en bioréacteur
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Verrouillage d'un réacteur rempli d'eau dans lequel sera généré un arc électrique. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma, généré par un arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique générée par l’arc pour déformer des objets en les propulsant sur…

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Verrouillage d'un réacteur rempli d'eau dans lequel sera généré un arc électrique
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Nanostructure déposée sur un circuit imprimé (PCB) et un échantillon identique préparé en vue d’une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB). Cette analyse permet de contrôler la conformité géométrique et dimensionnelle de la structure obtenue avec le prototype virtuel.

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Nanostructure déposée sur un circuit imprimé et un échantillon identique préparé pour une caractérisation MEB
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Filtrage d'une récolte de microalgues de type spiruline cultivées de façon intensive en bioréacteur. L'objectif est d'étudier l'impact de la quantité et de la qualité de la lumière sur la composition biochimique et la production de biomasse. Ces microalgues sont souvent utilisées comme complément alimentaire et à ce titre, ce type de culture contribue à l’objectif de développement durable n°2 "Éliminer la faim, assurer la sécurité alimentaire, améliorer la nutrition et promouvoir une…

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Filtrage d'une récolte de microalgues de type spiruline cultivées de façon intensive en bioréacteur
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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension. Zoom sur le banc de capacités. Les capacités stockent l’énergie qui va être libérée dans le réacteur et le plasma de manière impulsionnelle (t <10ms). Il s’agit d’élément constitutifs de l’alimentation servant à générer un arc électrique dans le réacteur. L'objectif de cette expérience est de caractériser le déplacement d'un arc de coupure sous l'influence de multiples paramètres, tel qu'un champ…

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Dispositif d'étude d'un arc électrique dans un système de coupure de courant basse tension
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Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement au centre. L'écoulement des atomes d'azote est caractérisé par l'émission d'un rayonnement jaune-vert à 580 nm. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge pour des applications biomédicales et environnementales.

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Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement au centre
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Alignement laser de la position des électrodes et du système optique pour des acquisitions de spectroscopie. Les électrodes sont immergées dans l’eau d'un réacteur où sera généré un plasma par arc électrique. Le système optique capte la lumière à l’extérieur du réacteur et va permettre d’obtenir des grandeurs comme la densité électronique du plasma. L'objectif de cette expérience est de caractériser le comportement et les propriétés d'un plasma généré par arc électrique dans de l'eau, afin d…

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Alignement laser de la position des électrodes et du système optique, pour de la spectroscopie
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Dispositif expérimental et miroir de télescope utilisé pour de la strioscopie. Cette technique permet une étude thermique des dissipateurs pour diodes électroluminescentes (LED). L'objectif est de pouvoir comparer la théorie à l'expérience en observant l'invisible : la convection thermique. Les LED sont sensibles à la chaleur et une mauvaise dissipation aura pour conséquence une baisse de l’efficacité énergétique, mais aussi et surtout un raccourcissement de la durée de vie. C’est pourquoi,…

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Dispositif expérimental et miroir de télescope utilisé pour de la strioscopie
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Etude du vieillissement de diodes électroluminescentes organiques (Oled) de grande taille sous stress thermique. L'objectif est de comprendre les mécanismes de dégradations d'Oled de grandes tailles. Comprendre les mécanismes de dégradation constitue l’étape nécessaire, première et essentielle pour commencer à réfléchir aux moyens d’augmenter leur durée de vie. Ici, deux aspects sont étudiés : le premier concernant la physique et les mécanismes fondamentaux (diffusion des espèces, etc.) pour…

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Etude du vieillissement de diodes électroluminescentes organiques de grande taille sous stress thermique
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Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène, un polymère aux propriétés exceptionnelles. Elle permet de faire un dépôt chimique en phase vapeur (CVD - Chemical Vapor Deposition) d'un film de parylène de plusieurs microns. Ce dépôt est un isolant électrique et présente des propriétés "barrière" ( à l’oxygène, à l’humidité…).

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Réglage des paramètres d'une machine de dépôt de parylène
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Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement sur la gauche. L'écoulement des atomes d'azote est caractérisé par l'émission d'un rayonnement jaune-vert à 580 nm. L'objectif de cette expérimentation est le développement d'un système de décontamination à froid par plasma post-décharge pour des applications biomédicales et environnementales.

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Dispositif post décharge d'azote en flux en fonctionnement, avec le réacteur de traitement sur la gauche
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Positionnement d'une caméra rapide (jusqu'à 1 million d'images par seconde) au second plan et vérification de l'image obtenue sur ordinateur. Ce dispositif fait partie d'une expérience de caractérisation du comportement et des propriétés d'un plasma, généré par arc électrique dans de l'eau, afin d’étudier les mécanismes de transfert d’énergie. Il existe de nombreuses applications aux décharges électriques dans l’eau, telles que l’électro-hydroformage. Cela consiste à utiliser l’onde mécanique …

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Positionnement d'une caméra rapide au second plan et vérification de l'image obtenue sur ordinateur
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Mesure des grandeurs caractéristiques de la lumière blanche produite par couplage d'une diode laser et d'un luminophore. L'objectif est de remplacer les diodes électroluminescentes (LED) par des diodes laser pour augmenter le rendement du dispositif. Ce type de source de lumière pourrait servir à remplacer, entre autres, les phares des voitures pour augmenter la distance de détection des obstacles.

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Mesure des grandeurs de la lumière blanche produite par couplage d'une diode laser et d'un luminophore

CNRS Images,

Nous mettons en images les recherches scientifiques pour contribuer à une meilleure compréhension du monde, éveiller la curiosité et susciter l'émerveillement de tous.