Poussières piégées dans une gaine plasma dans une décharge plasma froid

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Poussières piégées dans une gaine plasma dans une décharge plasma froid

Cette vidéo montre la dynamique de poussières carbonées formées dans un plasma d’acétylène et d’argon.

La partie sombre au centre de l’image est la cathode d’un réacteur à plasma diode (l’anode, située en dessous, est hors champ).
On observe la formation de poussières carbonées formées à partir des radicaux C2 issus de la dissociation des molécules d’acétylène (C2H2) du plasma. Ces poussières mesurent une dizaine de microns, elles sont chargées électriquement et sont piégées par le champ électrique présent dans la gaine cathodique. La dissymétrie du champ électrique est ici responsable d’un mouvement de convection des poussières dans le sens antihoraire.
Lorsque le processus d’agglomération des poussières sera plus avancé, et que les poussières atteindront une taille de plusieurs centaines de microns, la gravité l’emportera sur le confinement dû au champ électrique et les poussières tomberont sur l’anode, où elles pourront être recueillies et analysées. Cette vidéo a été enregistrée à l’Institut Jean Lamour (Nancy), dans le cadre d’une étude conduite par R. Hugon.

Les difficultés d’analyse sont multiples : les poussières sont sombres et apparaissent par contraste sur le fond plus lumineux dont l’intensité est toutefois fluctuante.
Elles sont de très petite taille (1-3 pixels) et proches les unes des autres.

TRACK permet toutefois d’analyser la vidéo en utilisant notamment les outils de pré-traitement d’image et en particulier inversion le seuillage auto-adaptatif multi-échelle.