Développement d’un moyen de caractérisation hyperfréquences de matériaux à très haute température

Discipline

Sciences et ingénierie pour l'information

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Caractérisation de matériaux, Cavité résonante, Hautes températures, Algorithme multiphysique

Mots-clés

Diélectriques,

Matériaux -- Effets des hautes températures,

Dispositifs à micro-ondes

Cette thèse porte sur le développement d’un moyen de caractérisation hyperfréquence de matériaux diélectriques à hautes températures (1500°C). Ce travail est le fruit de la collaboration entre le CEA Le Ripault, le laboratoire Ithemm (Université de Reims), pour la partie thermique, et le laboratoire Xlim (Université de Limoges), pour la partie hyperfréquences. Pour répondre au cahier des charges, nous avons développé une cavité résonante adaptée au moyen de chauffage développé par l’Université de Reims. Celui-ci est composé de sept lampes à arc, chacune placée au premier point focal d’un réflecteur ellipsoïdal. Les rayons lumineux sont ainsi focalisés sur l’échantillon positionné à l’intérieur de la cavité, au second point focal. Sur le dessus de la cavité un iris conique permet de laisser passer de flux lumineux et ainsi chauffer l’échantillon tout en limitant l’échauffement de la cavité. Une procédure numérique multiphysique, prenant en compte les contraintes thermiques, mécaniques et électromagnétiques, permet l’extraction des propriétés diélectriques (partie réelle de la permittivité et tangente de pertes) de l’échantillon, en fonction de la température. Deux cavités, fonctionnant sur deux modes de résonances différents, ont été réalisées et ont été testées. Les premières extractions sont en accord avec une méthode de référence utilisée en comparaison.