Stage

S. Plourde

The static nature imposed by the use of permanent magnets in a magnetron sputtering process can be a significant drawback. In this regard, the implementation of electromagnets offers a promising solution, enabling straightforward modulation of the magnetic configuration. The main objective of this work is to develop a three-dimensional magnetic field acquisition software using the THM1176 3-axis Hall magnetometer. This software will allow precise measurements of the magnetic field configuration under varying coil currents. Following this, the project involves the mechanical design and partial fabrication of the sputtering magnetron system, preparing it for later assembly and characterization. Finally, the software is tested on a simplified setup consisting of a water-cooled copper pipe, with coil currents ranging from 0 to 200 A.

Stage

A. Wyns

Les décharges à barrière diélectrique (DBD) génèrent un plasma à pression quasi-atmosphérique dont une des utilisations est le traitement de surface. Actuellement, les réacteurs DBD sont généralement alimentés par des sources de tension alternatives sinusoïdales, variables en amplitude et en fréquence. Le plasma est souvent filamentaire (défavorable à la qualité du traitement de surface), notamment lorsque l'on souhaite transmettre une puissance élevée. Alors que des courants alternatifs quasi-sinusoïdaux sont couramment utilisés dans ce type décharge [2], ce travail vise à concevoir un module de puissance basse tension (+/- 75V) capable de générer des formes d'ondes triangulaires par la mise en série de deux convertisseurs Flyback. A partir d'une tension continue en entrée, le convertisseur Flyback génère une tension continue de plus haute valeur en sortie avec la particularité d'assurer une isolation galvanique. Ce nouveau module intégrera un ensemble plus important de convertisseurs permettant de générer des formes d'ondes quelconques jusqu'à +/-5 kV, typiquement.

Projet OptiDBD

Les décharges à barrière diélectrique (DBD) permettent d'obtenir un plasma à pression atmosphérique dont une des utilisations est le traitement de surface. Actuellement, les réacteurs DBD sont généralement alimentés par des sources de tension alternatives sinusoïdales, variables en amplitude et en fréquence. Le plasma est souvent filamentaire (défavorable à la qualité du traitement de surface), notamment lorsque l'on souhaite transmettre une puissance élevée. De récentes études ont montré l'intérêt de remplacer la source de tension par une source de courant, afin de disposer d'un plus grand degré de liberté pour contrôler la puissance transmise.

C'est dans ce cadre que le projet OptiDBD vise à concevoir une source électrique innovante permettant de générer un plasma de type DBD. Alors que des courants alternatifs quasi-sinusoïdaux sont couramment utilisés dans ce type décharge, nous développons une source de courant qui devrait permettre d'augmenter la puissance délivrée au plasma. Ce nouveau procédé permettra de s'affranchir de l'utilisation d'un transformateur de tension dont le secondaire (haute tension) est connecté au réacteur DBD, ce qui devrait augmenter la fenêtre expérimentale. Cette nouvelle approche de polarisation des électrodes pourrait permettre d'augmenter l'efficacité de la décharge, de l'ordre de 20 à 30%.

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Y. Vandamme

Les technologies capables de capter l'énergie de l'environnement ambiant constituent des domaines de recherche émergents. Récemment, les nano générateurs triboélectriques (TENG) sont devenus une technologie prometteuse dans la collecte d'énergie mécanique, qui présente de nombreux avantages, notamment une grande puissance de sortie, un rendement élevé, un faible poids et des matériaux économiques, ainsi qu'une fabrication simple [1].

Ce projet combine le développement d'un dispositif expérimental sophistiqué avec une interface logicielle intuitive pour explorer et caractériser les propriétés des nano-générateurs triboélectriques dans le but de promouvoir leur utilisation dans diverses applications énergétiques.

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M. Boucher

The popularity of thin film deposition in manufactured products is experiencing rapid growth while plasma-based techniques are used to create innovative products in different field of area: glass, plastic or steel industries, etc. In the framework of the Plasmagen project (2021-2023), we have performed an in-depth plasma emission spectroscopic analysis using different techniques such as DC magnetron sputtering (DCMS) or High-Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS). The HiPIMS plasma source developed during the Plasmagen project was used. As a result, we have successfully identified optimized electrical parameters for increasing the ionization degree of the plasma during the synthesis of Ti and TiO2 thin films. This study relied solely on the plasma emission spectrum and the information provided by the power supply unit.

Projet Plasmagen

Alors que, de nos jours, les films minces sont devenus omniprésents dans notre quotidien, il est parfois difficile de se rendre compte de leur existence : appareils de télécommunications (téléphone portable), éclairage (par exemple, les O-LED), écrans tactiles en sont quelques exemples. Pour obtenir ces films minces, caractérisés par une épaisseur variant de quelques couches atomiques à 1 micromètre (un centième de l'épaisseur d'un cheveu,) plusieurs méthodes de synthèse sont couramment utilisées. Parmi elles, la technologie « plasma » qui est utilisée dans le cadre de ce projet reste dans le groupe de tête des technologies les plus respectueuses de l'environnement. C'est dans ce contexte que le projet PLASMAGEN consiste à étudier et développer un prototype de générateur électrique plasma intégrant un système innovant de management d'arcs permettant d'améliorer la qualité des films minces qui peuvent être déposés sur de nombreux types de substrats. Ces dépôts permettent, par exemple, l'obtention de vitrages basse émissivité pour l'amélioration des performances énergétiques des bâtiments (PEB).