table des matieres

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Table des matières
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T ABLE DES MATIERES
Introduction .............................................................................................................................. 9
Chapitre 1 : Du satellite en orbite à la mesure de la charge d’espace ........................... 13
I. Espace, milieu hostile et violent ................................................................................ 14
Interactions de la Terre avec le milieu interplanétaire ................................... 14
Différentes orbites pour différentes missions .................................................. 17
Isolation d’un satellite ......................................................................................... 19
Effets des particules en fonction de leur énergie............................................. 22
II. Problématique du diélectrique en environnement spatial .................................... 23
Charge d’espace ................................................................................................... 23
Génération de la charge d’espace dans un diélectrique ................................. 25
Charge d’espace et champ électrique ............................................................... 26
Décharge électrostatique des diélectriques ...................................................... 27
II.D.1. Mécanismes en jeu .......................................................................................... 28
II.D.2. Théorie de la décharge électrostatique ........................................................ 28
Conséquences sur le fonctionnement du satellite ........................................... 30
III. Techniques de mesure de charges d’espace ............................................................ 32
Techniques de mesure sans résolution spatiale .............................................. 32
III.A.1. Mesure du potentiel de surface ............................................................... 33
III.A.2. Méthode des courants thermo stimulés ................................................. 33
III.A.3. Méthode dite du « miroir » ...................................................................... 35
Techniques de mesure avec résolution spatiale .............................................. 36
III.B.1. Méthodes thermiques ................................................................................ 36

Table des matières
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a) LIMM ............................................................................................................... 36
b) TPM ................................................................................................................. 38
c) TSM ................................................................................................................. 39
III.B.2. Méthodes acoustiques ............................................................................... 40
a) LIPP .................................................................................................................. 41
b) PIPWP .............................................................................................................. 42
c) PEA .................................................................................................................. 42
IV. Conclusion .................................................................................................................... 44
Chapitre II : Méthode Electro Acoustique Pulsée -PEA ................................................... 47
I. Présentation de la méthode PEA ............................................................................... 49
Principe ................................................................................................................. 49
Génération et propagation des ondes acoustiques ......................................... 50
I.B.1. Expression analytique de la tension de sortie ............................................ 50
I.B.2. Modélisation par éléments finis (COMSOL) .............................................. 52
Détecteur piézoélectrique ................................................................................... 55
I.C.1. Cas d’un transducteur piézoélectrique épais ............................................. 55
I.C.2. Cas d’un matériau mince ............................................................................... 56
Traitement du signal ........................................................................................... 58
II. Prototype expérimental .............................................................................................. 60
Présentation du prototype expérimental ......................................................... 60
II.A.1. Générateur d’impulsion ................................................................................ 61
II.A.2. Tête d’excitation .............................................................................................. 63
II.A.3. Electrode inférieure ........................................................................................ 65
II.A.4. Capteur piézoélectrique ................................................................................. 65
II.A.5. Absorbeur ........................................................................................................ 65
II.A.6. Amplification du signal ................................................................................. 65