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Fiche détaillée Thèses
Université d'Orléans (21/05/2007), Jean-Louis ROUET, Stéphane CORDIER (Dir.)
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ETUDE DU COMPORTEMENT THERMIQUE D'UN MATERIAU MULTICOUCHES LACUNAIRES ET CONTRIBUTION A LA MODELISATION ET LA SIMULATION NUMERIQUE DES DEPOTS A STRUCTURE COLONNAIRE.
Thu Huong Vo Thi1

Ce travail est motivé par un problème technologique (et économique) pour l'amélioration des écrans à tube cathodique et plus précisément du masque qui est une grille dont les trous permettent de diriger le faisceau électronique vers photophores situés sur la dalle de verre :
l'écran. L'apport d'énergie des électrons qui se déposent sur le masque entraîne son échauffement et du coup sa déformation nuisant à la qualité de l'image. La solution que nous avons
étudiée consiste à déposer des couches minces de matériaux choisis, entre autres, pour leurs propriétés thermiques. Cette thèse comporte deux parties :

- La première consiste à modéliser l'échauffement du masque soumis au balayage électronique et vérifier si les solutions proposées permettent de réduire les gradients thermiques. En s'appuyant sur un calcul d'homogénéisation, nous avons proposé une formulation du comportement thermique de matériau sans couches minces prenant en compte la présence des trous sur le masque. Ensuite, nous avons étudié le problème d'évolution bidimensionnel obtenu en intégrant sur l'épaisseur du masque. A l'issu du travail précédent, une étude de l'influence de la présence des couches de différents matériaux sur la propagation latérale de la chaleur a été menée.

- L'objectif de la seconde partie est la mise au point des modèles mathématiques du processus de dépôt des couches minces de matériaux sur le masque. Notre approche comprend deux types de modélisation : les modèles discrets et les modèles continus. Les modèles discrets sont basés sur des méthodes de type Monte Carlo. Les modèles continus sont décrits par des équations aux dérivées partielles stochastiques dont les solutions fournissent la hauteur du
dépôt en fonction du temps et de la position. Parmi les modèles continus existants, nous avons choisi d'axer notre étude sur les modèles incluant un effet d'ombrage car ils sont à même de
reproduire les structures colonnaires observées expérimentalement. L'étude de l'influence des différents termes intervenant dans les 2 modèles (MC et EDP) nous a permis de proposer un nouveau modèle continu dont les solutions sont proches de celles obtenues par les méthodes de Monte Carlo. Cette étude a été menée aussi bien en 1+1D qu'en 2+1D.
1 :  MAPMO - Mathématiques - Analyse, Probabilités, Modélisation - Orléans
Thermique – Dépôt – Modélisation – Simulation numérique – Méthodes de Monte-Carlo – EDPS (équation aux dérivées partielles stochastique)

THERMIC STUDY OF A MULTI-LAYER GRID MATERIAL AND CONTRIBUTION TO THE MODELISATION AND NUMERICAL SIMULATION OF COLUMNAR SHAPE DEPOSIT
The work presented in this thesis is justified by both technological and economic problems related to the improvent of the cathodic ray tube screen. More precisely, it concerns one of its part called mask which is a grid in front of the screen. ITS role is to select precisely a
photophore excited by the electronic beam : in fact most of the energy of the beam is deposed on the mask (80%, for 20% for the photophores) which temperature increases. Consequently, it
experiences a bending which damages the image quality. The solution which has been studied here consists in the deposit of thin layers of material chosen for their thermical and mechanical properties. This thesis include two parts :

- The first one is devoted to a thermic study, that is the heating of the mask due to the scanning of the electronic beam and to verify if the solution proposed here reduces the thermic gradients. First, using a homogenisation technic, we proposed a model without layers which
take into account the holes of the mask. Then, we study the role of different layers on the radial propagation of the energy.

- The second one is devoted to the modelisation and numerical simulations of the deposition process of thin layers on the mask. It includes two types of approaches : one is based on discrete
models which are simulated by Monte Carlo methods ; the other involves stochastic partial differential equations. The prerequisite of the models is that their solutions are able to recover the columnar shape deposit observed in plasma technic operationally used. Then we focused our study on models which take into account the shadowing which is a good candidate and indeed produces such structures experimentally oberserved. The study of the influence of the different terms (relaxation, shadowing,...) on both models (MC and PDE) allow us to proposed a new continuous model, the solutions of which are of columnar type, similar to those produced
by discrete models including shadowing. This study has been done in 1+1D and 2+1D.
Thermic – deposition – modelisation – numerical simulation – Monte-Carlo methods – stochastic partial differential equations

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