Determination of the spatial distribution of the

temperature and the density of Helium in a discharge

crowns using an interferometer of

Mach-Zenhder

 

Détermination de la distribution spatiale

de la température et de la densité de l’hélium

dans une décharge couronne

à l’aide d’un interféromètre de Mach-Zenhder

 

A. Bensenane*, M. Lemerini,  B. Liani,  N. Bendimered

Laboratoire de Physique  Théorique, B.P 119  Université Abou Bekr Belkaid,

Département de Physique,Tlemcen,  Algéria

* Corresponding author.

Received: 26 March 2006; revised version accepted: 25 June 2006

 


 

Abstract

     In this work, we apply the laser technique of interferometry to make an optical diagnosis of a discharge crowns of type points - plane bathing in a helium gas with high pressure (2 bars), and to determine the density and the temperature of the neutral particles.  

     The aim of our work is to determine in a quantitative way and experimentaly this depopulation using the interferometer of the Mach-Zehnder type. The source of light used is a He-Ne laser (l =0.632 µm). The variation of the density of the medium enables us to calculate the index of refraction, then to calculate the density and the temperature of these particles using the  Gladstone relation, which enables us to obtain a cartography 3D in space inter – electrodes. The results obtained are interesting because they allow good correlation between the theoretical and experimental results, we have obtained a rate of depopulation between 20 and 60%, and  temperatures varying between 350 and 900 K.

 

Keywords: Coherent source; Interferometer of Mach-Zehnder; Gladstone Relation; Corona Discharge;   Helium.

  

Résumé  

     Dans ce travail, nous appliquons la technique d’interférométrie laser pour faire un diagnostic optique d’une décharge couronne de type pointe – plan baignant dans un gaz d’hélium à haute pression ( 2 bars), et de déterminer la densité et la température des particules neutres.  Le but du travail est de déterminer de façon quantitative et expérimentale la dépopulation à l’aide d’un interféromètre de type Mach - Zehnder. La source de lumière utilisée est un laser He-Ne (l =0.632 µm). La variation de la densité du milieu nous permet de calculer l’indice de réfraction, ensuite de déterminer la densité et la température de ces particules à l’aide de la relation de Gladstone, ce qui nous permet d’obtenir une cartographie 3D dans l’espace inter - électrodes. Les résultats obtenus sont intéressants car ils permettant une bonne corrélation entre les résultats théoriques et expérimentaux, Nous avons obtenu un taux de dépopulation entre 20 et 60%, et des températures  variant  entre 350 et 900 K.

 

Mots clés:   Source cohérente ; Interféromètre de Mach - Zehnder , Relation de Gladstone ; Décharge couronne ; Hélium.

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