Brevet FR2943420A1 — publié le 20100924

PROCEDE DE DETERMINATION DU RAYON SURFACIQUE ET/OU DE LA DENSITE PARTICULAIRE D' UNE POUDRE. La présente invention a pour objet la détermination du rayon surfacique moyen rD et/ou de la densité nD des particules d'une poudre, notamment d'une nanopoudre dans un plasma de volume V formé entre une première électrode alimentée par une tension radiofréquence et une deuxième électrode portée à une tension fixe notamment la masse. Les développements sur les applications des nanomatériaux ne cessent de croître. Des rapports (comme celui de l'AFSSET 2006 [Rapport AFSETT û les nanomatériaux : effets sur la santé de l'homme et sur l'environnement û juillet 2006] en France par exemple) de commissions scientifiques montrent que l'économie des dix prochaines années sera fortement conditionnée par la production de nanomatériaux, tant ils touchent de nombreux domaines socio-économiques comme l'énergie, les matériaux pour l'énergie, le médical, l'électronique, la cosmétique, les matériaux composites pour ne citer que ces quelques exemples. Ces nanomatériaux vont apparaître sous des formes très variées qui dépendent fortement des technologies concernées. On peut les classer, selon M. C. Roco [M. C. Roco, "International perspective on government nanotechnology funding in 2005", J. Nanopart. Res. 7(6), 707 û 712, 2005], en quatre grands domaines qui sont : 1- Les nanostructures passives, qui regroupent les nanostructures dispersées et agglomérées (aérosols, colloïdes) et les matériaux incorporant des nanostrucutures (les enrobages, le renforcement des composites par nanoparticules, les métaux nanostrucutrés, les polymères, les céramiques, etc...) 2- Les nanostructures actives qui concernent celles qui sont bioactives et ayant des effets médicaux (ou sanitaires) (molécules portées et dirigées vers une cible identifiée, les bio-dispositifs...) et celles ayant une activité physico-chimique (transistors tridimensionnels, amplificateurs, actuateurs, structures adaptatives...). 3- Les nanosystèmes comme les ensembles guidés, les réseaux 30 tridimensionnels et les architectures hiérarchiques, la robotique... 4- Les nanosystèmes moléculaires concernant les dispositifs moléculaires et atomiques, les fonctions émergentes... La présence croissante de ces nanomatériaux dans tous les domaines de l'activité humaine amène légitimement à se poser des questions sur les retombées sanitaires et environnementales. Dans un article récent la revue � Technology Review � [-www.technologyreview.fr/nano-tech/?id=196], on fait état de problèmes de santé liés à l'utilisation de produits de la vie courante (nettoyant ménager par exemple), ce type d'articles ayant obtenu sans aucun doute toutes les autorisations sanitaires actuellement nécessaires avant leur lancement sur le marché. De même, les 1 o nanoparticules de carbone ont été montrées du doigt pour être responsable de pathologies sur le nerf optique de la souris [Oberdôrster G, Oberdôrster E, Oberdôrster J. Concepts of nanoparticle dose metric and response metric. Environ Health Perspect. 2007 Jun;115(6):A290] - (G. Oberdôrster, université de Rochester). D'autres études ont mis en évidence des problèmes liés à la présence de fullerènes (E. Oberdôrster, 15 université de Duke) ou de nanotubes de carbone [Chiu-Wing Lam, John T. James, Richard McCluskey and Robert L. Hunter, Toxicological Sciences 77, 126-134 (2004).] (C.W. Lam, NASA, Houston). Régulièrement d'autres substances viennent s'ajouter à cette liste. Cela a bien sûr conduit à attirer l'attention sur la validité des critères de validation des produits et de leurs constituants élémentaires. Actuellement, 20 la règle employée est le cas par cas, puisqu'il n'y a pas de méthodologie adaptée à la validation des nanomatériaux, ce qui pose un problème fondamental. De plus, l'apparition de nanopoudres dans les plasmas utilisés dans les procédés de fabrication dans les industries de la microélectronique induit des défauts irrémédiables dans les dispositifs élaborés. Les taux de perte peuvent dépasser 25 50% dans certains secteurs. Cette situation concerne aussi les salles blanches, c'est à dire l'environnement immédiat des machines mais aussi des opérateurs, où les systèmes de mesures concernent des poudres en suspension dans l'air dont la taille est supérieure ou égale à 0,5 �m. Ainsi les besoins en matière de détection et de métrologie in-situ en phase gazeuse sont d'une grande importance. 30 La plupart des méthodes mises en oeuvre jusqu'à présents sont basées sur l'interaction d'un faisceau lumineux avec les poudres. Elles se déclinent sous diverses versions pour des mesures in-situ telles que la diffusion de la lumière (y compris les Lidars) et l'incandescence induite par laser. D'autres versions nécessitent la collecte d'échantillons qui sont mis en suspension dans une solution aqueuse pour des mesures ex-situ. Pour toutes les méthodes permettant des caractérisations in-situ, il nécessaire d'avoir des accès optiques dans les systèmes (réacteurs et autres) ce qui est loin d'être le cas dans la plus part des réacteurs industriels. De plus les sections efficaces de diffusion deviennent très faibles pour des poudres de tailles nanométriques et l'intensité de la lumière diffusée est complètement noyée dans le bruit. Par conséquent, afin d'effectuer des mesures fiables dans la gamme nanométrique des tailles de poudres, il est nécessaire de rechercher de nouvelles méthodes non-intrusives et ne nécessitant pas d'accès optique ou de prélèvements d'échantillons. Sur le marché on retrouve beaucoup d'entreprises qui utilisent ces techniques optiques couplées parfois à des systèmes de charge des particules afin de les manipuler assez facilement. Ces techniques permettent par exemple de réaliser une ségrégation des particules par taille. Il n'est toutefois pas possible dans ce cas de répondre aux questions liées à la concentration de poudres où elles ont été prélevées. Parmi ces entreprises il est possible d'en citer quelques unes qui sont très actives sur ce marché : - GRIMM (Allemagne) - MALVERN (Grande-Bretagne) - TSI (USA) - NANOSIGHT (Grande-Bretagne) NANEUM (Grande-Bretagne) - CILAS (France). Les technologies développées par ces entreprises utilisent la diffraction) de la lumière par les poudres en suspension dans une solution liquide où elles ont été préalablement immergées. Cette technique, avec ses diverses variantes telle que la diffusion dynamique de la lumière ("dynamic light 30 scattering") présente néanmoins des limites liées à la section efficace de diffusion lorsque l'on s'intéresse à des particules dans la gamme nanométrique des tailles. En 25 diffusion (ou effet, en diffusion, l'intensité diffusée est proportionnelle à r où r,, est le rayon des particules de la poudre. Elle est par conséquent beaucoup plus sensible à la présence des agrégats. Afin d'améliorer les performances, une autre méthode basée sur la mobilité des particules a été mise au point (TSI). Ce procédé, dénommé "Scanning Mobility Particle Sizer" (SMPS), permet de séparer les particules selon leur charge et leur mobilité électrique pour leur classification en taille. Les particules sont préalablement chargées par un procédé de décharge couronne. La technologie SMPS permet de mesurer des particules dans les aérosols avec des concentrations allant jusqu'à 0' particules/cm3. Pour rendre cette technique plus sensible dans la gamme des tailles nanométriques, la compagnie Coulter, suivie de TSI, utilise l'effet de la condensation de la vapeur d'eau à la surface des nanoparticules pour les rendre plus "visibles" par diffusion de la lumière laser. I1 est toutefois légitime à ce niveau de se poser la question suivante : mesure-t-on la taille de la particule "habillée" ou sa vraie taille ? A travers les recherches menées au laboratoire GREMI depuis plus d'une quinzaine d'années sur la formation de nanoparticules dans les plasmas froids basses pressions, il a été montré que l'on peut utiliser les modifications des propriétés de la décharge induites par les poudres comme moyen de détection. On se reportera à ce sujet à la publication de L. BOUFENDI, et collaborateurs, intitulée "Détection of particles of less than 5 nm in diameter formed in an argon-silane capacitivily coupled radio-frequency discharge" (Applied physics letters û volume 79 n° 26 û 24 December 2001). Depuis, quelques équipes de recherche à travers le monde ont utilisé cette méthode dans leurs travaux. Aucun groupe de recherche n'a utilisé cette démarche pour la mesure in situ et en temps réel de la taille et de la concentration de particules de poudre qui se forment et restent piégées en lévitation dans un plasma. La présente invention a pour object un procédé qui permette de déterminer la valeur des paramètres (rayon surfacique) rD et/ou (densité particulaire) nD d'une nanopoudre en lévitation dans un plasma en mesurant l'amplitude d'une tension radiofréquence générant le plasma et la valeur de la tension d'autopolarisation d'une première électrode alimentée par la tension radiofréquence. L'invention concerne ainsi un procédé de détermination du rayon surfacique rD et/ou de la densité particulaire nD d'une poudre dans un échantillon en lévitation dans un plasma électropositif de volume V formé entre une première électrode alimentée par une tension radiofréquence et une deuxième électrode portée à une tension fixe, notamment de masse, caractérisé en ce que : 47IK2VAAN Vltä VRF(0) ~ 1 ( 1 1 \2n nD= X -- AAR rD = K 1 1 \n VRF VRF(0) 8(t) 8(0) 8(t) _ �C Avec : K = ' qV D" 1 1 + -- AMO A80 7r arccos et 8(0) _ iV \ -1 D((0) V \ RF(0) ~ arccos 7z VRE désigne l'amplitude à l'instant de mesure t de la tension 15 radiofréquence RF alimentant la première électrode lorsque la poudre est présente dans le plasma, VRF(0) désigne l'amplitude de ladite tension radiofréquence alimentant la première électrode en l'absence de poudre dans le plasma, VDC désignant la tension d'autopolarisation de la première électrode 20 à l'instant t lorsque la poudre est présente dans le plasma, 20 25 VDc(o) désignant la tension d'autopolarisation de la première électrode en l'absence de poudre dans le pasma, AAB désignant la variation de surface effective de la deuxième électrode en présence de poudre à l'instant t par rapport à une situation en l'absence de poudre, ABO et AMO désignant la surface effective des électrodes en l'absence de poudre, et les valeurs de n et de K étant déterminées par étalonnage en traçant une courbe donnant rD en fonction de 4AB et de VRF à partir de données expérimentales obtenues à partir de poudres ayant un diamètre de particules connu en mesurant VRF, VRF(0), VDC, et VDC(0) et en réalisant une régression sur ladite courbe, a désigne la surface caractéristique de la décharge avec AB+AM=aU 2B r+rzM. AB et AM étant des surfaces caractéristiques des électrodes a = Le plasma peut être un plasma électropositif ou un plasma d'air. La première et la deuxième électrodes peuvent faire partie d'une installation préexistante, ou bien être disposées dans une cellule de mesure pourvue d'un moyen d'aspiration. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé, caractérisé en ce qu'il comporte : - un générateur radio fréquence alimentant une première et une deuxième électrodes pour générer un dit plasma dans un volume V, compris entre lesdites électrodes ; - un dispositif de mesure de la tension radiofréquence VRF et de la tension d'autopolarisation VDC. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description ci-après en liaison avec les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un dispositif pour la mise en oeuvre de l'invention, - les figures 2 et 3 illustrent l'évolution de la tension 30 d'autopolarisation et de la densité électronique durant la croissance d'une nanopoudre dans un plasma froid basse pression (figure 2), et sa corrélation avec l'amplitude de la 3eme harmonique du courant de décharge (figure 3) - la figure 4 illustre l'évolution temporelle de l'amplitude crête à crête VRF de la tension d'excitation RF durant la formation d'une nanopoudre la figure 5 illustre le contrôle de la synthèse d'une nanopoudre par la tension d'auto-polarisation (VDC) et l'intensité du courant de décharge - la figure 6 est une photographie de nanoparticules d'une nanopoudre formée dans un plasma - la figure 7 illustre la relation entre ~, n; û ne et la variation de la 10 température électronique en présence de particules ou d'agglomérats de particules de poudre - les figures 8 à 8c illustrent la relation VRF x Te = constante lors de la croissance d'une nanopoudre - la figure 9 montre la relation entre rD linéarisé connu et rD 15 calculé ainsi déterminée par calcul, exprimés en mètres - les figures 10 et 11 illustrent la relation entre le rayon (en nm) des poudres rD connu et déterminé par calcul et de la densité particulière mesurée directement et estimée par le calcul - et la figure 12 est un mode de réalisation préféré d'un dispositif 20 de mesure des tensions radio-fréquence VRF et/ou d'autopolarisation VDC. Les termes utilisés dans la suite de la description sont énumérés ci- après. Abréviation Définition VDC tension d'autopolarisation de l'électrode B reliée à la sortie de la boîte d'accord (valeur moyenne du potentiel de l'électrode par rapport à la masse) en présence de poudre et VDC(o) en l'absence de poudre VRF amplitude à un instant t de la tension radiofréquence RF alimentant l'électrode B reliée à la sortie de la boîte d'accord, en présence de poudre et VRF(o) en l'absence de poudre AB surface effective d'échange de charges électriques entre le plasma et l'électrode B reliée à la sortie de la boîte d'accord AM surface effective d'échange de charges électriques entre le plasma et l'électrode M reliée à la masse 8(t) = AB des Aeo A,,, des électrodes à l'instant t 8(0) rapport surfaces effectives = A,a/ o désignant ce rapport en l'absence de poudre a surface caractéristique de la décharge 0,48 variation de la surface effective d'échange de charges électriques entre le plasma et l'électrode B reliée à la sortie de la boîte d'accord en présence de poudre au sein du plasma par rapport à une situation d'absence de poudre OAti variation de la surface effective d'échange de charges électriques entre le plasma et l'électrode M reliée à la masse en présence de poudre au sein du plasma par rapport à une situation d'absence de poudre rD rayon surfacique des particules piégées dans le plasma (c'est le rayon d'une sphère ayant la même surface qu'une particule de la poudre constituant l'échantillon analysé) nä densité particulaire ou concentration de la poudre constituant l'échantillon analysé au sein du plasma (exprimé en 1015 particules /cm� V volume occupé par le plasma n, densité ionique du plasma ne densité électronique du plasma ZD nombre de charges élémentaires fixées sur une particule de la poudre T température électronique moyenne au sein du plasma cD différence de potentiel entre la surface de chaque particule de la poudre et le plasma so permittivité du vide (8,85.10-12 F/m) 9 charge élémentaire (1,6.1019 C) L'invention s'applique plus particulièrement au cas d'un plasma froid (c'est-à-dire kTe 10 eV, k étant la constante de Boltzman) basse pression (c'est-à-dire à une pression P Ces courbes montrent la présence de particules solides au sein du plasma. D'autre part, une étude de l'intercorrélation des effets obtenus a permis de mettre au point une méthode de mesure de la taille des particules et/ou de la densité particulaire d'un échantillon monotaille (ou monodispersé) piégé au sein du plasma. Cette méthode est relativement simple puisqu'elle permet d'analyser l'échantillon à partir de la mesure des modifications de la tension d'excitation et de la tension d'autopolarisation VDC qui sont induites par l'apparition de la poudre au sein du plasma. Il est ici précisé que la valeur de VRF qui est prise en compte est l'amplitude de la tension d'excitation RF proprement dite, et que la valeur de VDC qui est prise en compte est la valeur moyenne du potentiel de l'électrode B par rapport à la masse. Plage de mesure : Taille : détermination du rayon surfacique moyen rä des particules 15 ou des agglomérats d'une poudre dans une gamme s'étendant de quelques nanomètres de diamètre à plusieurs microns (par exemple 2 nm à 10 �m). Densité particulaire : la plage de densité particulaire dépend de la taille des particules de la poudre constituant l'échantillon. D'après les expérimentations, pour lesquelles la précision de mesure de VDC et de 10 mV la plus 20 petite masse analysable pour une particule de poudre de carbone est inférieure à I �g. Ce seuil correspond à 108 particules par cm3 de 10 nm de rayon ou à 105 particules par cm3 de 1 �m de rayon. Il est possible d'abaisser ce seuil en utilisant une électronique de mesure plus sensible car les chiffres indiqués ci-dessus sont obtenus à partir d'une variation minimale détectable de 10 mV sur VDC. 25 Démonstration de la méthode : D'après la publication de E. Kawamura [E. Kawamura, V. Vahedi, M. A. Lieberman and C. K. Birdsall, intitulé "Ion energy destributions in rf sheaths ; review, analysis and simulation", publiée dans "Plasma source Sei. Technol. 8, R45-R64, 1999", IOP Publishing Ltd)], on a à un instant t : 30 VDC = V1F cos Eq. 1 soit ( = AB = v -1 AM arccos VDC \.Var i Ainsi, les surfaces effectives d'échange de charges entre le plasma et les électrodes peuvent être exprimées par : Eq. 2 AB = a 7r ù arccos Eq. 3 Eq. 4 Eq. 5 10 ( / \\ AM =a arccos V°( Varie Où a est la surface caractéristique de la décharge. Par conséquent, on constate que : dA a dA d DC VDC d DC_ V 1ù --- V ar Var Autrement dit, la variation de la surface effective d'échange de charges entre le plasma et une des deux électrodes est compensée par la variation de la surface d'échange de charges entre le plasma et l'autre électrode. A présent, considérons 5o et 81 comme étant respectivement le rapport Aao en l'absence de poudre et A3 en présence de poudre AMO `4M 15 et avec AB = ABO + AAB et AM = AMO + AAM. On a: 5 l M + B S' = ABO + AAB = S x AB° 0 La variation de la surface de l'électrode B est liée à la surface cumulée des poudres piégées dans le plasma. Ainsi : r max AAB z 47r v Jr[,2 nä (rD )drä Eq. 7 rmin rmin et rmac désignant les valeurs minimales et maximales du rayon rD des particules présentes dans la poudre. Dans le cas d'un échantillon monodispersé comportant des particules sphériques ayant toute la même taille (comme représenté la figure 6), on a : 10 AAB = 47r V rä nä Eq. 8 D'autre part, la présence des particules de poudre au sein du plasma modifie l'expression de la quasi neutralité électrique de ce dernier. Par conséquent, on a: 15 n,=ne Eq. 9 En considérant les particules ou agglomérats de poudre immergés dans le plasma comme étant des capacités sphériques dont une armature est au potentiel flottant (le potentiel à la surface d'une particule) et l'autre est au potentiel du 20 plasma, on peut exprimer le nombre ZD d'électrons attachés à chaque particule de poudre en fonction du rayon de cette dernière et de la différence (moyenne) de potentiel V11 entre le plasma et chaque particule de poudre (théorème de Gauss) : A^' ° ù AAB i - Am AAB 0 Eq. 6 47rs Z D = rncD Eq. 10 A partir des deux équations précédentes, on peut exprimer le produit `taille x densité' de l'échantillon : r D /) nä q(n, ù ne) 4~reo(l) Eq. 1 1 En associant les équations 8 et I l on obtient : n _ q(n, ù ne ) 47rgo cl) rc) Eq. 12 rD = q(n, ùne)xV Eq. 13 AAR�o Icl) D'après ces équations, nous disposons d'une méthode permettant de déterminer le rayon surfacique moyen ainsi que la densité particulaire d'un échantillon de poudres piégées dans le plasma. Elle est cependant assez difficile à mettre en oeuvre car elle nécessite la connaissance des densités électronique et ionique ainsi que de la température électronique moyenne, ce paramètre ayant une grande influence sur la détermination de PI. Ces paramètres évoluent lors de la croissance de nanopoudres de silicium ou de carbone dans des plasma froids basse pression. A partir de ces mesures, comme on peut le remarquer sur la courbe ci-dessous, on a : cl) C n, û ne (T. û Te (0))ä Eq. 14 Avec T (0) la température électronique du plasma sans aucune poudre, et Te la température électronique à l'instant t en présence de poudre. La Figure 7 illustre la relation entre I(Dl, n, ù ne et la variation de la température électronique en présence de poudre De plus, comme on le voit sur les figures 8a à 8c dans lesquelles les figures 8a et 8b représentent l'évolution respective de Te et de VRF et la figure 8c le produit VRF X Te, on a, en raison de l'asservissement en puissance du générateur RF : VR1, xT = C'" lors de la croissance de nanopoudres, Te désignant la température électronique à l'instant t et Te(0) la température électronique en l'absence de poudre (instant 0). On aura donc : ( 1 1 T ùT (0)=D Eq. 15 VRr VRr (0) lo 15 avec D = Au final, on trouve : 2n D2" 9 2 VRF VRT (0)) V 1 ( 1 1 Eq. 16 n = x ~~ 47reo2 Cz DAR 4~K2VAAa Nitr VRF (0) ) r _ DAB E0 C = K AAa V q D" ,\ 1 1 \n Eq. 17 , VRF VRl. (0), Avec : K = s°C V D" , DAR(t) = 0) et 8(t) _ -1 1 V 9 + arccos cfc A.,-io AH 0 VRr i VDC et VRF désignant la valeur de la tension d'autopolarisation et la tension d'excitation à l'instant t, alors que VDCo) et VRF(o) expriment ces deux valeurs 20 en l'absence de poudre (instant o). s(t) Ainsi, il y a deux constantes à étalonner : n et K. Cela peut être fait en analysant différents échantillons calibrés de poudre comportant des particules de diamètre connu. On remarque également que l'incertitude sur la densité particulaire est liée à l'estimation du volume V du plasma. Etalonnage : Dans un plasma Ar + CH4 on fait croître des particules de nanopoudre de carbone ayant une taille de particules connue dont la valeur rD est connue et est comprise entre 10 et 100 nm de diamètre ou bien on utilise des poudres dont le diamètre des particules est connu. Connaissant VRF (rä) et VDc (Il) on peut tracer rD = f (AAB, AVR, -') = AAB / (1/V RF -1/VRF(0))• Ensuite, à l'aide d'une régression linéaire, on peut déterminer n et K. Cette régression linéaire donne des valeurs calculées de rD notées rD f,. On trouve : K=6,4.10-6etn=0,307et . K/ 1 1 \n AAB VR1: VR,. (0), Pour vérifier la relation, on peut tracer rD = f (rD f, ), c'est-à-dire la relation entre la valeur rD connue et la valeur calculée selon l'invention, afin de constater qu'il s'agit bien d'une relation linéaire entre le rayon calculé par cette méthode et le rayon linéarisé obtenu à partir de VDC (voir figure 9), ce qui valide les valeurs n et K que l'on peur utiliser pour déterminer rD et/ou nD pour une poudre qui est introduite entre les électrodes et dont on ne connaît pas les paramètres. Les figures 10 et 11 montrent l'évolution simultanée de l'évolution du rayon rD et de la densité particulaire nD d'une poudre au cours d'une période de croissance de 20 secondes au cours de laquelle se forment des agglomérats. Le procédé selon l'invention permet de tracer de telles courbes à partir des valeurs instantanées des tensions VRF et VDC, mesurées à partir de l'instant initial (avant introduction de la poudre). rD dépend de K, de n et de la tension d'excitation et de AAB. K et n sont déterminés par l'étalonnage et AAI3 dépend des tensions VDC et VRF no dépend en outre du volume V du plasma dont la valeur est estimée sensiblement égale au volume disponible entre les deux électrodes. La figure 12 est un mode de réalisation d'un circuit de mesure du potentiel VRF et du potentiel d'autopolarisation VDC qui se raccorde à l'électrode B en sortie de la boîte d'accord. Ce circuit est conçu pour présenter une impédance élevée (en pratique > 500 kS2 ou de préférence 1 Mçl) qui ne perturbe pas la formation du plasma. Elle permet un raccordement sur tout dispositif existant ayant ou non un dispositif de mesure incorporé. En effet, les dispositifs de mesure actuellement utilisés dans les installations industrielles manquent de précision, et ne conviennent en général pas au procédé selon l'nvention - Mesure de Voc : la tension d'autopolarisation est mesurée avec un filtre passe-bas de type RC. Le condensateur n'est pas représenté sur le schéma car il s'agit de la capacité parasite du câble coaxial de type BNC (ù30 pF) reliant la sortie Voc à un oscilloscope, ou à un dispositif de mesure de la tension. - Mesure de VRF L'amplitude de la tension appliquée à l'électrode B est mesurée avec un détecteur de crête utilisant une diode rapide de type Schottky couplée à un condensateur de mesure C8. On place un filtre passe-haut (R7, C5) avant cette diode pour supprimer la composante continue du signal. Un pont diviseur de tension (R5, R6) qui peut être placé avant ce filtre a pour but de protéger la diode des surtensions. - D'autre part, il est important que ces deux circuits de mesure présentent une impédance d'entrée élevée pour ne pas perturber le potentiel de l'électrode B. Il faut également prendre soin de choisir une impédance d'entrée élevée (1 MS2) pour les voies de l'oscilloscope reliées au circuit. Le circuit de mesure peut être associé à un module de calcul du rayon surfacique rD et/ou de la densité particulaire nn, conformément aux équations ci-dessus. Le procédé selon l'invention peut s'appliquer à l'apparition et à la croissance de nanopoudres dans un plasma basse pression aussi bien qu'à des 30 nanopoudres injectées ou aspirées. L'invention s'applique en particulier : au contrôle de la contamination particulaire des réacteurs plasma utilisés en microélectronique ; le dispositif peut être ainsi utilisé pour un dispositif scellé, un détecteur pouvant être disposé in situ dans le réacteur plasma; - au contrôle des salles blanches dans lesquelles sont installés des réacteurs et autres équipements ce qui permet de protéger le personnel. A cet effet, on aspire la poudre pour qu'elle parvienne entre les électrodes et le plasma est obtenu dans l'air; à un contrôle d'environnement dans des laboratoires ou des ateliers, avec un plasma formé dans l'air.10 REVENDICATIONS1) Procédé de détermination du rayon surfacique rD et/ou de la densité nD des particules d'une nanopoudre dans un échantillon en lévitation dans un plasma de volume V formé entre une première électrode alimentée par une tension radiofréquence et une deuxième électrode portée à une tension fixe, notamment de masse, caractérisé en ce que : 1 ( 1 1 \Zn a°_ 471KZVDAä X ù \,VRF. VRF(o) ~ DAR rD =K( 1 1 VRF VRF(0) 80 C Avec: K = , qVD" 1 1 A,ti10 ANo 6(t) 8(t) 8(0) --1 arccos 1 l0 et 8(0) _ arccos VRF- désigne l'amplitude à l'instant de mesure t de la tension radiofréquence RF alimentant la première électrode lorsque la poudre est présente dans le plasma, 15 VR,.(0) désigne l'amplitude de ladite tension radiofréquence alimentant la première électrode en l'absence de poudre dans le plasma, désignant la tension d'autopolarisation de la première électrode à l'instant t lorsque la poudre est présente dans le plasma, VäC(o désignant la tension d'autopolarisation de la première 20 électrode en l'absence de poudre dans le pasma, AAB désignant la variation de surface de la deuxième électrode en présence de poudre à l'instant t par rapport à une situation en l'absence de poudre, ABo et AMO désignant la surface effective des électrodes en l'absence de poudre, et les valeurs de n et de K étant déterminées par étalonnage en traçant une courbe donnant rD en fonction de AAB et de VRF à partir de données expérimentales obtenues à partir de poudres ayant un diamètre de particules connu en mesurant VRF, VRF(o), VDC, et VDC(� et en réalisant une régression sur ladite courbe. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le plasma est un plasma électropositif. 3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce le plasma est un plasma d'air. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la première et la deuxième électrodes sont disposés dans une cellule pourvue d'un moyen d'aspiration. 5) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte : - un générateur radio fréquence alimentant une première et une deuxième électrodes pour générer un dit plasma dans un volume V, compris ente lesdites électrodes, - un dispositif de mesure de la tension radiofréquence VRF et de la tension d'autopolarisation VDC. 8) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la tension radiofréquence VRF comporte un filtre passe-haut (R7, C5) disposé en amont d'une diode Schottky, formant un détecteur de crète. 9) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte un pont diviseur (R5, R6) en amont du filtre passe haut. 10) Dispositif selon une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le dispositif de mesure de la tension d'autopolarisation VDC comporte un filtre passe-bas. 20 259) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le filtre passe-bas présente une résistance (R2) et un condensateur constitué par la capacité d'un câble en série avec ladite résistance (R2). 10) Dispositif selon une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce 5 qu'il comporte un modèle de calcul du rayon surfacique ro et/ou de la densité particulaire n{), conformément aux équations de la revendication 1.