jeanflop/post_ocr_correction2 huggingface dataset:
en gravité artificielle supérieure à l'accélération terrestre (g0) peuvent être un test pour les divers modèles théoriques, permettre de définir leur domaine de validité et de savoir si l'extrapolation à g « 0 d'une expérience ou d'un modèle établi à g=g0 est légitime ou non. Paradoxalement, compte tenu de l'intérêt potentiel de cette technique, très peu d'articles ont été publiés sur ce sujet. Müller et coll. [1] ont montré le rôle joué par le niveau d'accélération sur les oscillations de température et le gradient thermique dans un bain d'indium liquide. Ces chercheurs ont utilisé ces résultats pour la croissance de cristaux de InSb et de GaSb ([1]-[3]) par les méthodes de solidification dirigée, de fusion de zone et T. H. M. Plus récemment, la croissance de PbTe en centrifugeuse a été étudiée par Rodot et coll. [4]. Une amélioration de la qualité cristalline a été observée pour une surcharge g/g0 de 5. Une bibliographie plus complète peut être trouvée dans un article de revue de Regel [5]. II. MÉTHODE EXPÉRIMENTALE. — La centrifugeuse utilisée est celle du Laboratoire Central des Ponts et Chaussées, implantée à Nantes (France). Le bras de la centrifugeuse est terminé par une nacelle pivotante qui s'oriente suivant la résultante de la gravité terrestre et de la force centrifuge. La distance entre l'axe de rotation et le plancher de la nacelle est de 5,50 m. La grande longueur de ce bras permet de diminuer le gradient d'accélération dans l'échantillon. L'accélération maximale que peut fournir cet appareil est de 200 g0. La masse embarquable est de 2000 kg jusqu'à 100 g0 et de 500 kg à 200 g0. Le premier choix qui s'est posé est celui du matériau à étudier. Nous avons choisi le germanium dopé au gallium qui est un modèle simple, largement étudié dans les conditions terrestres et en microgravité. Le gallium sert à la fois de dopant et de marqueur de l'interface liquide-solide. Des analyses ultérieures permettront de déterminer l'influence du niveau de gravité sur le coefficient de ségrégation, l'existence de stries de croissance et la nature des joints de grains. La méthode expérimentale doit
suivant la résultante de la gravité terrestre et de la force centrifuge. La distance entre l'axe de rotation et le plancher de la nacelle est de 5,50 m. La grande longueur de ce bras permet de diminuer le gradient d'accélération dans l'échantillon. L'accélération maximale que peut fournir cet appareil est de 200 g0. La masse embarquable est de 2000 kg jusqu'à 100 g0 et de 500 kg à 200 g0. Le premier choix qui s'est posé est celui du matériau à étudier. Nous avons choisi le germanium dopé au gallium qui est un modèle simple, largement étudié dans les conditions terrestres et en microgravité. Le gallium sert à la fois de dopant et de marqueur de l'interface liquide-solide. Des analyses ultérieures permettront de déterminer l'influence du niveau de gravité sur le coefficient de ségrégation, l'existence de stries de croissance et la nature des joints de grains. La méthode expérimentale doit mettre en œuvre des appareils qui peuvent subir les contraintes dues à la surcharge de gravité. Bien que la solidification directionnelle ne soit pas la mieux adaptée à la cristallogenèse du germanium, c'est celle qui a été choisie car elle ne nécessite aucun mouvement mécanique (rotation ou translation). Le four de croissance a été conçu spécialement pour supporter plusieurs fois la valeur de l'accélération terrestre [4] et a été éprouvé jusqu'à 10 g0. Le gradient thermique mesuré dans le four en laboratoire est de 20°C.cm-1. La charge de germanium, de l'ordre de 45 g, dopé à environ 8.1018 atomes de gallium par centimètre cube est contenue dans une ampoule de silice de 20 mm de diamètre intérieur et scellée sous vide secondaire. Cette ampoule est placée dans une cartouche en acier inoxydable et maintenue en position par des bourres de feutre de graphite et de laine de silice. La direction de croissance est anti-parallèle à l'accélération résultante imposée. Lorsque la température de fusion est atteinte, la centrifugeuse étant en rotation, le programme de refroidissement est amorcé. La vitesse de refroidissement est de 20°/h, ce qui correspond à une vitesse de croissance de l'ordre du centimètre par heure. Lorsque la croissance
de croissance a été conçu spécialement pour supporter plusieurs fois la valeur de l'accélération terrestre [4] et a été éprouvé jusqu'à 10 g0. Le gradient thermique mesuré dans le four en laboratoire est de 20°C.cm-1. La charge de germanium, de l'ordre de 45 g, dopé à environ 8.1018 atomes de gallium par centimètre cube est contenue dans une ampoule de silice de 20 mm de diamètre intérieur et scellée sous vide secondaire. Cette ampoule est placée dans une cartouche en acier inoxydable et maintenue en position par des bourres de feutre de graphite et de laine de silice. La direction de croissance est anti-parallèle à l'accélération résultante imposée. Lorsque la température de fusion est atteinte, la centrifugeuse étant en rotation, le programme de refroidissement est amorcé. La vitesse de refroidissement est de 20°/h, ce qui correspond à une vitesse de croissance de l'ordre du centimètre par heure. Lorsque la croissance est terminée, la rotation de la centrifugeuse est arrêtée et le four est refroidi sur sa propre inertie. La durée totale d'une expérience est de 11 à 12 h. III. RÉSULTATS. — Cinq expériences ont été réalisées en centrifugeuse pour des accélérations de 1,1; 3; 5; 6 et 8 g0, en plus des croissances de référence dans les conditions standards. Les lingots obtenus ont été sciés dans leur longueur et attaqués par du CP4 pendant une minute à température ordinaire. Les coupes longitudinales de six cristaux sont présentées sur la figure. On peut observer que les lingots élaborés à 1 et 1,1 g0 sont polycristallins avec des grains irréguliers de grandes dimensions. A 3 g0, hormis la pointe, l'échantillon est entièrement monocristallin, ce qui a été vérifié par diffraction X. Pour de plus fortes surcharges (5 et 6 g0) de larges zones monocristallines sont visibles en fin de croissance. A 8 g0, l'aspect du lingot est radicalement différent. Le matériau est entièrement polycristallin, avec des grains plus petits et plus réguliers qu'aux basses accélérations. L'observation macroscopique des différents lingots montre que la centrifugation permet de modifier l'état de cristallinité du germanium. En supposant que la cinétique interfaciale de croissance n'est
en plus des croissances de référence dans les conditions standards. Les lingots obtenus ont été sciés dans leur longueur et attaqués par du CP4 pendant une minute à température ordinaire. Les coupes longitudinales de six cristaux sont présentées sur la figure. On peut observer que les lingots élaborés à 1 et 1,1 g0 sont polycristallins avec des grains irréguliers de grandes dimensions. A 3 g0, hormis la pointe, l'échantillon est entièrement monocristallin, ce qui a été vérifié par diffraction X. Pour de plus fortes surcharges (5 et 6 g0) de larges zones monocristallines sont visibles en fin de croissance. A 8 g0, l'aspect du lingot est radicalement différent. Le matériau est entièrement polycristallin, avec des grains plus petits et plus réguliers qu'aux basses accélérations. L'observation macroscopique des différents lingots montre que la centrifugation permet de modifier l'état de cristallinité du germanium. En supposant que la cinétique interfaciale de croissance n'est que peu ou pas sensible aux forces en présence, il doit exister une corrélation entre la cristallinité et le régime d'écoulement de la phase liquide. La poussée d'Archimède est ici la seule force motrice capable d'engendrer un tel écoulement. Elle est associée à la gravité g0 et à la force centrifuge Q. 2 R qui s'exercent sur un milieu de masse volumique hétérogène. L'effet moteur de cette poussée se mesure avec le nombre de Rayleigh sans dimension : dans lequel fj est le coefficient d'expansion thermique, k et v sont respectivement la diffusivité thermique et la viscosité cinématique du fluide, AT/r est le gradient radial 1150 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1147-1150, 1988 de stabilisant (r étant le rayon de l'ampoule); R est le rayon de gyration moyen de l'ampoule et £1 est la vitesse angulaire de rotation de la centrifugeuse. La première tentative d'interprétation qui peut être faite consiste à ne considérer l'hydrodynamique du problème que sous son aspect thermique. Alors, deux autres paramètres suffisent pour le décrire complètement, à savoir : le facteur d'aspect A = H/r (H étant la hauteur de la phase liquide. A varie de 5 à 0 au cours
centrifuge Q. 2 R qui s'exercent sur un milieu de masse volumique hétérogène. L'effet moteur de cette poussée se mesure avec le nombre de Rayleigh sans dimension : dans lequel fj est le coefficient d'expansion thermique, k et v sont respectivement la diffusivité thermique et la viscosité cinématique du fluide, AT/r est le gradient radial 1150 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1147-1150, 1988 de stabilisant (r étant le rayon de l'ampoule); R est le rayon de gyration moyen de l'ampoule et £1 est la vitesse angulaire de rotation de la centrifugeuse. La première tentative d'interprétation qui peut être faite consiste à ne considérer l'hydrodynamique du problème que sous son aspect thermique. Alors, deux autres paramètres suffisent pour le décrire complètement, à savoir : le facteur d'aspect A = H/r (H étant la hauteur de la phase liquide. A varie de 5 à 0 au cours de la croissance) et le nombre de Prandtl Pr = v/k = 102 environ pour le germanium liquide. Dans la littérature, les systèmes étudiés en détail sont des systèmes modèles trop éloignés de celui qui nous intéresse pour qu'une extrapolation de leur prédiction soit pertinente. La configuration la plus proche de la nôtre qui ait fait l'objet d'une analyse par expérimentation numérique [6] s'en distingue cependant par les conditions thermiques pariétales et ne nous apporte aucun indice d'interprétation de nos résultats. Il faut s'attendre à ce que cette tentative d'interprétation ne soit qu'une première approximation, probablement très grossière car le rôle moteur des forces de poussée est distribué par la force de Coriolis entre les trois composantes de vitesse, ce qui conduit à une hydrodynamique nécessairement tridimensionnelle dont la structure est qualitativement différente selon que |g0|<|Q2R| ou |g0|>|Q2R|. À l'examen des ordres de grandeur, on constate que la force de Coriolis peut être tout à fait comparable à la force de poussée [7]. IV. CONCLUSIONS. — Les expériences décrites ici contribuent au faisceau de preuves expérimentales du rôle spécifique joué par l'accélération centrifuge lors de la solidification. En outre, elles montrent, en accord avec les travaux déjà publiés, que la
de la nôtre qui ait fait l'objet d'une analyse par expérimentation numérique [6] s'en distingue cependant par les conditions thermiques pariétales et ne nous apporte aucun indice d'interprétation de nos résultats. Il faut s'attendre à ce que cette tentative d'interprétation ne soit qu'une première approximation, probablement très grossière car le rôle moteur des forces de poussée est distribué par la force de Coriolis entre les trois composantes de vitesse, ce qui conduit à une hydrodynamique nécessairement tridimensionnelle dont la structure est qualitativement différente selon que |g0|<|Q2R| ou |g0|>|Q2R|. À l'examen des ordres de grandeur, on constate que la force de Coriolis peut être tout à fait comparable à la force de poussée [7]. IV. CONCLUSIONS. — Les expériences décrites ici contribuent au faisceau de preuves expérimentales du rôle spécifique joué par l'accélération centrifuge lors de la solidification. En outre, elles montrent, en accord avec les travaux déjà publiés, que la gravité artificielle peut être un paramètre ajustable de la cristallogenèse. En optimisant la valeur de Q2 R, il doit être possible d'améliorer la qualité cristalline d'un lingot. Un nombre plus important d'expériences, faisant varier les paramètres géométriques et d'accélérations sera nécessaire pour aboutir à une interprétation satisfaisante des résultats présentés et à une maîtrise de la procédure de croissance. Il reste toutefois à s'assurer de la reproductibilité de ces expériences et une exploration dans le domaine des accélérations plus élevées est aussi indispensable. Bien que les conditions de gravité réduite présentent, entre autres, l'avantage de pouvoir réaliser des croissances cristallines sans creuset, nous pouvons cependant conclure que les études de cristallogenèse à forte gravité se révèlent être un outil puissant pour la compréhension des mouvements convectifs dans la phase fluide et qu'une centrifugeuse peut devenir un instrument industriel pour la production de matériaux de haute valeur technologique. Je remercie Monsieur le professeur G. Labrosse pour les discussions fructueuses que nous avons eues. Cette étude est partiellement soutenue par le C.N.E.S. Note reçue le 6 juin 1988, acceptée le 6 juillet 1988. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] G. MÜLLER, E. SCHMIDT et P. KYR, J. Cryst. Growth, 49, 1980, p. 387-395. [2] G.
et à une maîtrise de la procédure de croissance. Il reste toutefois à s'assurer de la reproductibilité de ces expériences et une exploration dans le domaine des accélérations plus élevées est aussi indispensable. Bien que les conditions de gravité réduite présentent, entre autres, l'avantage de pouvoir réaliser des croissances cristallines sans creuset, nous pouvons cependant conclure que les études de cristallogenèse à forte gravité se révèlent être un outil puissant pour la compréhension des mouvements convectifs dans la phase fluide et qu'une centrifugeuse peut devenir un instrument industriel pour la production de matériaux de haute valeur technologique. Je remercie Monsieur le professeur G. Labrosse pour les discussions fructueuses que nous avons eues. Cette étude est partiellement soutenue par le C.N.E.S. Note reçue le 6 juin 1988, acceptée le 6 juillet 1988. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES [1] G. MÜLLER, E. SCHMIDT et P. KYR, J. Cryst. Growth, 49, 1980, p. 387-395. [2] G. MÜLLER et G. NEUMANN, J. Cryst. Growth, 59, 1982, p. 548-555. [3] G. MÜLLER et G. NEUMANN, J. Cryst. Growth, 63, 1983, p. 58-66. [4] H. RODOT, L. L. REGEL, G. V. SARAFANOV, M. HAMIDI, I. V. VIDESKII et A. M. TURCHANINOV, J. Cryst. Growth, 79, 1986, p. 77-83. [5] L. REGEL dans Sciences des Matériaux dans l'Espace, Technique et Documentation Lavoisier éd., Paris, 1985, p. 127-144. [6] C. J. CHANG et R. A. BROWN, J. Cryst. Growth, 63, 1983, p. 343-364. [7] G. LABROSSE, Communication privée. Physique des Milieux condensés, U.A. n° 782, Université Pierre-et-Marie-Curie, Tour n° 13, E-4, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1151-1154, 1988 1151 Acoustique/Acoustics Identification d'un filtre récursif appliqué à un système d'absorption acoustique active Guy BILLOUD, Marie-Annick GALLAND et Michel SUNYACH Résumé — Cette étude concerne l'absorption acoustique active appliquée à des guides d'ondes planes ouverts. On aborde le problème particulier de l'identification des caractéristiques optimales du contrôleur électronique. On propose une nouvelle schématisation du système global qui conduit à élaborer une procédure systématique d'identification. Son application expérimentale permet d'obtenir une atténuation substantielle de bruits à large bande jusqu'à la fréquence de
L. REGEL dans Sciences des Matériaux dans l'Espace, Technique et Documentation Lavoisier éd., Paris, 1985, p. 127-144. [6] C. J. CHANG et R. A. BROWN, J. Cryst. Growth, 63, 1983, p. 343-364. [7] G. LABROSSE, Communication privée. Physique des Milieux condensés, U.A. n° 782, Université Pierre-et-Marie-Curie, Tour n° 13, E-4, 4, place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05. C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1151-1154, 1988 1151 Acoustique/Acoustics Identification d'un filtre récursif appliqué à un système d'absorption acoustique active Guy BILLOUD, Marie-Annick GALLAND et Michel SUNYACH Résumé — Cette étude concerne l'absorption acoustique active appliquée à des guides d'ondes planes ouverts. On aborde le problème particulier de l'identification des caractéristiques optimales du contrôleur électronique. On propose une nouvelle schématisation du système global qui conduit à élaborer une procédure systématique d'identification. Son application expérimentale permet d'obtenir une atténuation substantielle de bruits à large bande jusqu'à la fréquence de coupure du conduit. Characterization and use of a recursive filter for noise control Abstract — This paper concerns active sound reduction in open ended ducts and presents a systematic means of finding optimal magnitudes for the electronic controller parameters. The technique is successfully applied to achieve broad band noise cancellation below the first cutoff frequency. L'absorption acoustique active dans les conduits de faible longueur présente un grand intérêt. Ses applications sont nombreuses et concernent en particulier tout le domaine des systèmes de ventilation. Dans ce type d'installation (fig. 1), on ne peut pas éviter la sensibilité du détecteur aux ondes de contre-bruit. Comme on l'a montré précédemment [1], le contrôle doit alors être effectué par un filtre récursif. Nous présentons ici plusieurs démarches qui permettent de déterminer les coefficients de ce filtre, de manière systématique. NOUVELLE CONCEPTION DU FILTRE. — Lors d'une première approche [1], on a montré comment on pouvait considérer le contrôleur comme un filtre devant réaliser globalement une fonction de transfert optimale H. H est alors exprimée à partir de trois fonctions de transfert mesurables : H0(f) fonction de transfert entre le capteur de contrôle et le détecteur, la source primaire étant seule en activité. CORRECTION ###
below the first cutoff frequency. L'absorption acoustique active dans les conduits de faible longueur présente un grand intérêt. Ses applications sont nombreuses et concernent en particulier tout le domaine des systèmes de ventilation. Dans ce type d'installation (fig. 1), on ne peut pas éviter la sensibilité du détecteur aux ondes de contre-bruit. Comme on l'a montré précédemment [1], le contrôle doit alors être effectué par un filtre récursif. Nous présentons ici plusieurs démarches qui permettent de déterminer les coefficients de ce filtre, de manière systématique. NOUVELLE CONCEPTION DU FILTRE. — Lors d'une première approche [1], on a montré comment on pouvait considérer le contrôleur comme un filtre devant réaliser globalement une fonction de transfert optimale H. H est alors exprimée à partir de trois fonctions de transfert mesurables : H0(f) fonction de transfert entre le capteur de contrôle et le détecteur, la source primaire étant seule en activité. CORRECTION ### La poussée d'Archimède est ici la seule force motrice capable d'engendrer un tel écoulement. Elle est associée à la gravité g0 et à la force centrifuge Q. 2 R qui s'exercent sur un milieu de masse volumique hétérogène. L'effet moteur de cette poussée se mesure avec le nombre de Rayleigh sans dimension : dans lequel fj est le coefficient d'expansion thermique, k et v sont respectivement la diffusivité thermique et la viscosité cinématique du fluide, AT/r est le gradient radial 1150 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1147-1150, 1988 de stabilisant (r étant le rayon de l'ampoule); R est le rayon de gyration moyen de l'ampoule et £1 est la vitesse angulaire de rotation de la centrifugeuse. La première tentative d'interprétation qui peut être faite consiste à ne considérer l'hydrodynamique du problème que sous son aspect thermique. Alors, deux autres paramètres suffisent pour le décrire complètement, à savoir : le facteur d'aspect A = H/r (H étant la hauteur de la phase liquide. A varie de 5 à 0 au cours de la croissance) et le nombre de Prandtl Pr = v/k = 102 environ pour le germanium liquide. Dans la littérature, les systèmes étudiés en
sans dimension : dans lequel fj est le coefficient d'expansion thermique, k et v sont respectivement la diffusivité thermique et la viscosité cinématique du fluide, AT/r est le gradient radial 1150 C. R. Acad. Sci. Paris, t. 307, Série II, p. 1147-1150, 1988 de stabilisant (r étant le rayon de l'ampoule); R est le rayon de gyration moyen de l'ampoule et £1 est la vitesse angulaire de rotation de la centrifugeuse. La première tentative d'interprétation qui peut être faite consiste à ne considérer l'hydrodynamique du problème que sous son aspect thermique. Alors, deux autres paramètres suffisent pour le décrire complètement, à savoir : le facteur d'aspect A = H/r (H étant la hauteur de la phase liquide. A varie de 5 à 0 au cours de la croissance) et le nombre de Prandtl Pr = v/k = 102 environ pour le germanium liquide. Dans la littérature, les systèmes étudiés en détail sont des systèmes modèles trop éloignés de celui qui nous intéresse pour qu'une extrapolation de leur prédiction soit pertinente. La configuration la plus proche de la nôtre qui ait fait l'objet d'une analyse par expérimentation numérique [6] s'en distingue cependant par les conditions thermiques pariétales et ne nous apporte aucun indice d'interprétation de nos résultats. Il faut s'attendre à ce que cette tentative d'interprétation ne soit qu'une première approximation, probablement très grossière car le rôle moteur des forces de poussée est distribué par la force de Coriolis entre les trois composantes de vitesse, ce qui conduit à une hydrodynamique nécessairement tridimensionnelle dont la structure est qualitativement différente selon que |g0|<|Q2R| ou |g0|>|Q2R|. À l'examen des ordres de grandeur, on constate que la force de Coriolis peut être tout à fait comparable à la force de poussée [7]. IV. CONCLUSIONS. — Les expériences décrites ici contribuent au faisceau de preuves expérimentales du rôle spécifique joué par l'accélération centrifuge lors de la solidification. En outre, elles montrent, en accord avec les travaux déjà publiés, que la gravité artificielle peut être un paramètre ajustable de la cristallogenèse. En optimisant la valeur de Q2 R, il doit être possible d'améliorer la qualité cristalline