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, 136 6.2 Expérience d'éjection d'une plaque d'or sous choc pyrotechnique
, 146 6.3.1 Présentation de l'expérience
, 154 6.4.1 Un temps caractéristique ? en loi d'échelle, Estimation simultanée de d p et de M s à partir d'un temps unique
, Retour sur le problème d'estimation des propriétés du nuage à partir du spectre . 158 6.5.1 Quel modèle faut-il utiliser ?
,
, 160 donnée comprise entre 0,75 et 1,84 mm et de diamètre 30 mm
, FIGURE 6.2 -Mesure d'ombroscopie sur une expérience d'éjection d'or sous choc pyrotechnique, 2013.
, 3 -Mesure de vélocimétrie hétérodyne sur une expérience d'éjection d'or sous choc pyrotechnique. Pression de choc non soutenue P 45 GPa. Extrait de LA LONE et collab, vol.6, 2013.
, «Application of photon doppler velocimetry for characterization of ejecta from shock-loaded samples», Journal of Applied Physics, vol.123, pp.243-102, 2018.
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, 2.2 Une expérience de micro-éjection d'étain
,
,
, PERSPECTIVES D'ÉTUDE POUR L'INTERPRÉTATION DES MESURES VH FIGURE 7.3 -Système VH à maintien de polarisation
, Une expérience de micro-éjection d'étain Nous avons réalisé des expériences de micro-éjection d'une plaque d'étain au seul moyen d'un détonateur (sans renforcement explosif), avec la mise en place d'un système système VH à maintien de polarisations (VHP), et ce pour permettre de résoudre le problème inverse en éliminant un paramètre qui n
, Présentation de l'expérience (a) Expérience de micro-éjection d'une plaque d'étain. Mesures VH polarisées et mesures piezoélectriques
, FIGURE 7.4 -Expérience de micro-éjection d'une plaque d'étain. Mesures VH polarisées et mesures piezoélec-triques
,
, Les sondes piezoélectriques 1 de type LN sont maintenant positionnées à 20 mm de la cible d'étain. Les sondes VH, de diamètre ? p égal à 1,6 mm, délivrent un faisceau collimaté d'enveloppe spatiale gaussienne et de diamètre ? égal à 240 µm, Les expériences sont à nouveau réalisées dans le vide
, Résultats des mesures piezoélectriques
, La Figure 7.5 présente les résultats des mesures de pesée par sonde piezoélectrique : à gauche la pression subie par les deux capteurs, en fonction de la vitesse des particules, et à droite la courbe de masse surfacique intégrée M(V) qui en est extraite
, Estimation des paramètres ? Un ensemble de simulations Monte Carlo, pour des paramètres voisins de ceux ayant permis de construire la Figure 7.8, ont été réalisées
, Rouge : calcul Monte Carlo ? mc (V)+B ? , réalisé pour M( ? V min ) = 4, 65 mg/cm 2 et??et? et?? = 14, 75. n ph = 50 000 photons propagés dans le nuage. ? V min = 2 077 m/s, V max = 3 549, 5 m/s. ? = 240 µm. Vert : contribution des séquences de diffusion simple + B ?, FIGURE 7.8 -Comparaison entre la mesure VH expérimentale (VHP?1)
, Une fois les calculs obtenus, nous cherchons la valeur de la constante multiplicative sur l'amplitude du spectre ? qui minimise la valeur de ? log L pour l'ensemble des tirages. Cette valeur déterminée, nous pouvons obtenir la simulation qui se rapproche le plus des données avec le critère de vraisemblance. L'estimation fournit 3 , pour les grandeurs M( ? V min ) et??et? et??
, En prolongeant l'estimation jusqu'à la valeur référence V sl de 1 960 m/s, nous obtenons une masse surfacique totale M s de 13, 8 mg/cm 2 , cohérente avec les mesures de pesée
, Nous pouvons invoquer plusieurs raisons pour justifier cela : -nous avons moyenné la mesure sur 20 réalisations indépendantes. La fonction de vraisemblance est donc être très "piquée" et il est difficile de déterminer précisément ses contours, dans l'espace des paramètres ? et M s , à partir d'un nombre limité de simulations Monte Carlo, -en réalité, la courbe M(V) n'est pas exactement exponentielle. Il faudrait sûrement modifier sa définition dans le calcul Monte Carlo pour affiner l'analyse. La valeur de la vraisemblance obtenue entre le calcul et l'expérience pourrait alors être supérieure à la valeur obtenue à partir d, Malheureusement, l'incertitude sur cette valeur n'a pas pu être déterminée car la fonction de vraisemblance
, Les différentes estimations sont regroupées dans le Tableau 7.1. La valeur biaisée obtenue à partir du modèle de diffusion simple sous-estime la masse surfacique éjectée. Cela vient 3. à la valeur?Vvaleur? valeur?V min = 2 061, 5 m/s. (a) Image brute (b) Image après seuillage et détourage
, 12 -Imagerie laser picoseconde d'une nappe de micro-éjection d'étain, vol.7
, Chapitre 1, l'exposant devrait se situer entre 4 et 5, 6, même si les travaux de ANDRIYASH et collab. [2018] situent plus largement la limite inférieure à 1, 5. Notre résultat semble surestimer les tailles des débris, peut-être à cause de la présence de micro-écaillage. Les travaux de ROLAND [2017] mettent en avant la complexité d'une détermination précise des tailles des débris, aussi bien expérimentalement, par ombroscopie ou en récupérant les débris dans un gel, que numériquement, à partir d'une méthode de résolution à l'échelle mésoscopique nommée Smooth Particle Hydrodynamics, D'après les simulations de dynamique moléculaire et les expériences d'holographie présentées dans le
, 13 -Hologramme d'une nappe de micro-éjection. Les détails de l'expérience ne sont pas donnés dans HO-WARD et collab, FIGURE 7, 2017.
, Notre expérience met surtout en évidence la structure singulière de la nappe d'éjection, s'organisant sous la forme de jets de matière. Nous n'avons trouvé qu'une publication mettant en avant une telle structuration de la matière éjectée, 2017.
, La nappe de matière est présentée en Figure 7.13. Malheureusement, les données expérimentales ne sont pas fournies, mais il s'agit certainement d'une nappe d'étain issu d'un choc de plusieurs dizaines de GPa
, usinage a été créé par la fusion locale de l'étain par ablation laser, ce qui laisse des rugosités secondaires dans le sillon. À cause de cette structuration quasi-périodique au fond de la rainure, observée par microscopie, un phénomène de micro-éjection secondaire peut alors se produire, et être à l'origine des jets observés. Pour valider cette hypothèse, il faudrait mailler préciséement l'objet et simuler la micro-éjection à partir d'un calcul de dynamique moléculaire ou d'hydrodynamique. Si cette hypothèse s'avère erronée, il faudra chercher la cause de ces structures et voir si elles apparaissent dans d'autres circonstances. L'invariance statistique des propriétés du nuage dans les directions transverses à celle de sa propagation devrait alors être rediscutée pour les études, Il serait intéressant de voir si ces structures sont liées à l'usinage de la surface d'étain
, «Application of photon Doppler velocimetry for characterization of ejecta from shock-loaded samples», Journal of Applied Physics, vol.123, pp.243-102, 2018.
, Quantification 3D d'une surface dynamique par lumière structurée en impulsion nanoseconde. Application à la physique des chocs, du millimètre au décimètre, thèse de doctorat, Sciences et Technologie de l'Information, des Télécommunications et des Systèmes, 2015.
, 2017, «Designing experiments for improved estimation of particle size distributions in ejecta clouds», cahier de recherche
, Formation de micro-jets depuis des défauts de surface dans des échantillons métalliques soumis à des chocs laser, 2017.
, «Ejected particle size distributions from shocked metal surfaces», Journal of Dynamic Behavior of Materials, vol.3, issue.2, p.171, 2017.
, International Society for Optics and Photonics, vol.10089, pp.100890-183, 2017.
, «Broadband laser ranging precision and accuracy experiments with PDV benchmarking», dans APS Shock Compression of Condensed Matter Meeting Abstracts, p.183, 2017.
, «Simulta-neous braodband laser ranging and photonic Doppler velocimetry for dynamic compression experiments», Review of Scientific Instruments, vol.86, issue.2, p.183, 2015.
,
, 4 -Propagation d'une onde plane dans un nuage métallique, En haut : évolutions du champ cohérent dans le nuage. En bas : évolutions de l'intensité cohérente dans le nuage, vol.12
,
, 5 -Propagation d'une onde plane dans un nuage métallique, vol.12
,
, 7 -Déviation du coefficient d'extinction de la lumière ? ext en milieu dense par rapport à l'approximation de diffusion indépendante (en rouge)
, 8 -Déviation du coefficient d'extinction de la lumière ? ext en milieu dense par rapport à l'approxi
, Grâce à une résolution numérique du problème par différences finies, nous avons pu déterminer le coefficient d'extinction de la lumière dans des milieux denses constitués de particules métalliques de diamètres 1, 2 et 3 µm. Nous avons pu observer l'écart par rapport à un modèle de diffusion indépendante, Ces données pourront être intégrées aux modèles d'interaction lumière?nuage
, «Insights into the dependent-scattering contributions to the extinction coefficient in highly scattering suspensions», JOSA A, vol.30, issue.7, pp.1328-1334, 2013.
, «Theoretical and experimental investigation of the extinction in a dense distribution of particles : nonlocal effects», JOSA A, vol.18, pp.3072-3076, 2001.
, JOSA, vol.72, issue.10, pp.1317-1320, 1982.
, «Ejected particle size distributions from shocked metal surfaces», Journal of Dynamic Behavior of Materials, vol.3, issue.2, pp.217-224, 2017.
, Les différentes publications associées à cette thèse sont listées ci-dessous, ainsi qu'un bref résumé accompagnant chacune d'elles
, Dans l'ordre antichronologique -Student Award Winner of the 69 th ARA meeting (Aeroballistic Range Association). Présenta-tion orale et publication d'un article de recherche intitulé "Photon Doppler velocimetry and ejecta physics : a Monte Carlo study
, nous présentons deux expériences (éjection d'or et éjection d'étain présentés dans cette thèse) de micro-éjection et discutons des différents régimes de diffusion de la lumière, à partir des simulations Monte Carlo, 2018.
, Présentation orale au PDV Workshop conçernant l'influence de la diffusion multiple de la lumière sur la mesure VH, Applied Optics, vol.57, issue.11, pp.2766-2772, 2018.
, nous présentons une méthode de simulation Doppler Monte Carlo destinée à reproduire les spectrogrammes VH temps?vitesse issus d'expériences de micro-éjection. Nous avons pu justifier la présence d'artefacts sur la mesure de vitesse et la distorsion du spectre qui lui est associée, Review of Scientific Instruments, vol.89, issue.3, pp.33-901, 2018.
, Une expérience est présentée, soulignant la pertinence de l'approche. À la lumière des travaux plus récents cités ci-dessus, le modèle de diffusion simple utilisé dans ce article surestime la masse surfacique éjectée. Il serait intéressant d'étudier à nouveau les expériences d'éjection par détonateur du Chapitre 4, avec un modèle XXIII ANNEXE E. LISTE DES PUBLICATIONS de diffusion multiple, Nous présentons une méthode d'estimation statistique des spectres VH temps?vitesse basée sur le critère du maximum de vraisemblance, vol.1979, 2018.
, Présentation de l'article recherche cité précédemment à l'APS, topical group Shock Compression of Condensed Matter
, Picosecond radiography combined with other techniques to investigate microjetting from calibrated grooves in laser shock-loaded metals, APS Shock Compression of Condensed Matter Meetings Abstracts, 2017.
, Étude expérimentale de radiographie picoseconde sur des nappes de métal fragmentées (étain) afin d'en déduire la masse surfacique éjectée
, Ejecta from periodical grooves in tin foils under laser-driven shock loading, APS Shock Compression of Condensed Matter Meetings Abstracts, 2018.
URL : https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01874685
, Étude expérimentale de radiographie picoseconde d'un nuage de micro-éjection d'étain. La surface de la cible est usinée de manière périodique par ablation laser
, Polarized PDV : a dual analysis of particle cloud ejected from shock-loaded metallic plate, PDV Workshop, 2009.
, Étude sur l'apport de l'étude de la polarisation dans un système VH fibré pour l'étude des nuages de micro-éjection. -posters et présentations orales pour les journées des doctorants de l'ENSAM