[Le contrôle de la foudre au moyen de lasers : propriétés des streamers et des leaders en présence d'ionisation induite par laser]
Cet article résume les recherches que cette équipe a effectuées au cours des quelques dernières années concernant les décharges électriques en présence d'un cylindre de plasma, créé par une impulsion laser ultra-courte. Ce travail fait partie d'une étude de faisabilité sur le contrôle de la foudre au moyen de systèmes laser. Nos études expérimentales ont porté sur les décharges (i) dans de petits intervalles d'air (30 cm) où le claquage s'effectue par l'intermédiaire de streamers seulement et (ii) dans de grands intervalles d'air (plusieurs mètres) dans lesquels les décharges développent une phase leader similaire à celle observée dans le cas de l'éclair. Dans le but d'interpréter nos observations, plusieurs modèles physiques ont été élaborés, dont les résultats sont discutés dans cet article.
This paper summarizes the research this team has performed over the past few years investigating laboratory electrical breakdown discharges in the presence of a plasma cylinder created by a single ultrashort laser pulse. This work is part of a feasibility study about the control of lightning using laser systems. Our experimental investigations have included discharges (i) in modest (30 cm) air gaps mediated by streamers, and (ii) in large (several meters) ambient air gaps for which the discharge took place through the formation of a leader, the mechanism relevant to large scale natural discharges such as lightning. In order to understand the observations, various physical models have been used, the main results of which are discussed in this paper.
Mot clés : décharges électriques, leaders, streamers, ionisation induite par laser
François Vidal 1 ; Daniel Comtois 1 ; Henri Pépin 1 ; Tudor Johnston 1 ; Ching-Yuan Chien 1 ; Alain Desparois 1 ; Jean-Claude Kieffer 1 ; Bruno La Fontaine 1 ; François Martin 1 ; Farouk A.M. Rizk 2 ; Hubert P. Mercure 2 ; Carl Potvin 2
@article{CRPHYS_2002__3_10_1361_0,
author = {Fran\c{c}ois Vidal and Daniel Comtois and Henri P\'epin and Tudor Johnston and Ching-Yuan Chien and Alain Desparois and Jean-Claude Kieffer and Bruno La Fontaine and Fran\c{c}ois Martin and Farouk A.M. Rizk and Hubert P. Mercure and Carl Potvin},
title = {The control of lightning using lasers: properties of streamers and leaders in the presence of laser-produced ionization},
journal = {Comptes Rendus. Physique},
pages = {1361--1374},
publisher = {Elsevier},
volume = {3},
number = {10},
year = {2002},
doi = {10.1016/S1631-0705(02)01411-1},
language = {en},
}
TY - JOUR AU - François Vidal AU - Daniel Comtois AU - Henri Pépin AU - Tudor Johnston AU - Ching-Yuan Chien AU - Alain Desparois AU - Jean-Claude Kieffer AU - Bruno La Fontaine AU - François Martin AU - Farouk A.M. Rizk AU - Hubert P. Mercure AU - Carl Potvin TI - The control of lightning using lasers: properties of streamers and leaders in the presence of laser-produced ionization JO - Comptes Rendus. Physique PY - 2002 SP - 1361 EP - 1374 VL - 3 IS - 10 PB - Elsevier DO - 10.1016/S1631-0705(02)01411-1 LA - en ID - CRPHYS_2002__3_10_1361_0 ER -
%0 Journal Article %A François Vidal %A Daniel Comtois %A Henri Pépin %A Tudor Johnston %A Ching-Yuan Chien %A Alain Desparois %A Jean-Claude Kieffer %A Bruno La Fontaine %A François Martin %A Farouk A.M. Rizk %A Hubert P. Mercure %A Carl Potvin %T The control of lightning using lasers: properties of streamers and leaders in the presence of laser-produced ionization %J Comptes Rendus. Physique %D 2002 %P 1361-1374 %V 3 %N 10 %I Elsevier %R 10.1016/S1631-0705(02)01411-1 %G en %F CRPHYS_2002__3_10_1361_0
François Vidal; Daniel Comtois; Henri Pépin; Tudor Johnston; Ching-Yuan Chien; Alain Desparois; Jean-Claude Kieffer; Bruno La Fontaine; François Martin; Farouk A.M. Rizk; Hubert P. Mercure; Carl Potvin. The control of lightning using lasers: properties of streamers and leaders in the presence of laser-produced ionization. Comptes Rendus. Physique, Volume 3 (2002) no. 10, pp. 1361-1374. doi : 10.1016/S1631-0705(02)01411-1. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(02)01411-1/
[1] Rev. Sci. Instrum, 36 (1965), p. 1546
[2] IEEE J. Quant. Electron, QE-3 (1967), p. 581
[3] JETP Lett, 8 (1968), p. 258
[4] Appl. Phys. Lett, 15 (1969), p. 155
[5] Soviet Phys. Tech. Phys, 14 (1969), p. 677
[6] J. Appl. Phys, 42 (1971), p. 1883
[7] Appl. Opt, 13 (1974), p. 2292
[8] J. Atmos. Terr. Phys, 57 (1995), p. 459
[9] J. Phys. D, 29 (1996), p. 1984
[10] Proc. SPIE, 3343 (1998), p. 281
[11] Elec. Engrg. Japan, 114 (1994), p. 69
[12] J. Appl. Phys, 80 (1996), p. 3208
[13] Opt. Lett, 20 (1995), p. 73
[14] Phys. Plasmas, 6 (1999), p. 1615
[15] IEEE J. Quantum Electron, 31 (1995), p. 599
[16] Gas Discharges, Springer-Verlag, Berlin, 1991
[17] IEEE Power Delivery, 4 (1989), p. 596
[18] IEEE Trans. Plasma Sci, 27 (1999), p. 688
[19] IEEE Trans. Plasma. Sci, 28 (2000), p. 1755
[20] J. Exp. Theor. Phys, 47 (1964), p. 1945
[21] IEEE Trans. Plasma Sci, 28 (2000), p. 418
[22] J. Phys. D, 27 (1994), p. 1252
[23] Appl. Phys. Lett, 76 (2000), p. 819
[24] Phys. Plasmas, 8 (2001), p. 2532
[25] D. Comtois, H. Pépin, F. Vidal, F.A.M. Rizk, C.Y. Chien, T.W. Johnston, J.C. Kieffer, B. La Fontaine, F. Martin, C. Potvin, P. Couture, H.P. Mercure, A. Bondiou-Clergerie, P. Lalande, I. Gallimberti, Part I (experiments) and Part II (modeling), IEEE Trans. Plasma Sci., submitted
[26] J. Phys, 40 (1979), p. 193
[27] F. Vidal, I. Gallimberti, F.A.M. Rizk, T.W. Johnston, A. Bondiou-Clergerie, D. Comtois, J.C. Kieffer, B. La Fontaine, H.P. Mercure, to be published in IEEE Trans. Plasma Sci., June 2002 issue
[28] EDF Bull. Direction Études Rech. Sér. B Réseaux Électriques, Matériels Électriques, 4 (1982), p. 11
Cité par Sources :
Commentaires - Politique