Chapitre 2 - Université Paul Sabatier

T
TH HÈ ÈS SE E
En vue de l'obtention du
D
DO OC CT TO OR RA AT T D DE E L L’ ’U UN NI IV VE ER RS SI IT TÉ É D DE E T TO OU UL LO OU US SE E
Délivré par l’Université Toulouse III – Paul Sabatier
Discipline ou spécialité : Génie Electrique
Jury
David MALEC, Professeur à l'université Paul Sabatier, président du jury
Serge AGNEL, Professeur à l'université Montpellier II, rapporteur
Nabil BOUGHANMI, Professeur à l'université d'Oran-MB, rapporteur
Anca PETRE, Maître de conférences à IUT de Bayonne, examinatrice
Ecole doctorale : Génie électrique, Electronique, Télécommunications
Unité de recherche : Laboratoire Plasma et Conversion d’Energie (UMR 5213)
Directeur(s) de Thèse : Laurent BERQUEZ, Virginie GRISERI
Rapporteurs : Serge AGNEL, Nabil BOUGHANMI
Présentée et soutenue par : Siham BOUCHAREB
Le : 23/01/2014
Titre : Etude de matériaux irradiés sous faisceau d'électrons

~ 2 ~

~ 3 ~
Maman, Papa c'est grâce à vous et c'est pour vous.....
Me voila Docteur!!
A ma famille, mon oncle Mohamed surtout
A mon époux Dominique
Merci...
Merci beaucoup

~ 4 ~
Mes remerciements
A Mr. MALEC, président de mon jury, mes rapporteurs Mr. AGNEL et Mr. BOUGHANMI et à
mon examinatrice Mme PETRE pour l'intérêt, les corrections et les conseils qu'ils ont
portés à mon manuscrit
A Laurent BERQUEZ, mon directeur de thèse et mon encadrant, pour tant de savoir faire,
d'acharnement et de maîtrise apportés à nos travaux ces trois années qui ont fait de lui
mon exemple à suivre.
A Mme Griseri, ma co-encadrant et à tous les membres de mon groupe de recherche DSF,
pour leur gentillesse, leur humour et tous les bons moments passés ensemble,
particulièrement à Mr. Christian LAURENT pour ses précieux conseils d'intégration à la
communauté de recherche scientifique et à mes collègues doctorants qui m'ont apportés de
l'aide, du soutien et de la bonne humeur : Xuan, Duc, Xiaolin, Nga, Bertrand, Jeremy, Rahim,
Laurent Rosk et Lucie.
And last but not least, à mes amis qui ont été présents les trois fois où je me suis retrouvée
cloué au lit pour un long moment : Amina, Omar, Nadia, Ihsane, Lily, Moustapha, Mehdi et
Amine... Pour leurs soutiens physique et moral, pour leur bonne humeur et surtout pour
leur amour.

TABLE DES MATIERES
Table des matières ............................................................................................................ 5
Introduction Générale ....................................................................................................... 9
Chapitre I : Etat de l’art ................................................................................................... 13
I. Introduction ............................................................................................................ 13
II. Matériaux diélectriques dans le spatial .................................................................... 13
1. Contexte ........................................................................................................................ 13
2. Problématique : Décharge électrostatique ...................................................................... 15
2.1. Le perçage diélectrique : Punch through ...................................................................................... 16
2.2. La décharge de surface : Flash over .............................................................................................. 16
2.3. L’expansion de charge d’espace : Blow-off ................................................................................... 16
2.4. Théorie de la décharge .................................................................................................................. 17
III. Matériaux diélectriques ........................................................................................... 18
1. Propriétés thermo-optiques ........................................................................................... 19
2. Propriétés diélectriques .................................................................................................. 19
2.1. Polarisation diélectrique ............................................................................................................... 19
2.2. Injection et transport de charge.................................................................................................... 23
IV. Méthodes de mesure de charges d’espace dans les isolants solides ...................... 30
1. Méthodes thermiques .................................................................................................... 30
1.1. La Thermal Pulse Method (TPM) ................................................................................................... 30
1.2. Thermal Step Method (TSM) ......................................................................................................... 31
1.3. Laser Intensity Modulation Method (LIMM) ................................................................................. 32
2. Méthodes Acoustiques ................................................................................................... 33
2.1. Piezoelectric Induced Pressure Wave Propagation Method (PIPWP) ........................................... 33
2.2. Laser Induced Pressure Pulse (LIPP) .............................................................................................. 34
2.3. La PEA (Pulsed Electro-Acoustic method) ..................................................................................... 35
3. Comparaison entre les méthodes thermique et acoustiques ............................................ 35
V. Conclusion ............................................................................................................... 36
CHAPITRE II : MATSPACE ET LIMM ................................................................................... 37
I. Introduction ............................................................................................................ 37
II. La chambre d’irradiation Matspace ......................................................................... 37