Chauffage d'une pièce en verre par un filament W

[stein42]

Bonjour à tous

J'utilise pour une de mes manips un filament en tungstene pour faire un bombardement d'électrons sur une pièce en verre.
Toute la manip est faite sous vide et on passe quelques ampères dans le filament qui est bien blanc pendant l'émission.

Le truc c'est que notre pièce en verre réagit bizarrement et je me demandais si ce n'était pas du à une élévation de température.
J'ai fait tourner quelques simulations dans ANSYS Mechanical pour vérifier cela en tenant uniquement compte du rayonnement entre les 2 pièces.
Mais meme en surestimant la puissance dissipée dans le filament je chauffe à peine ma pièce en verre (quelques °C).

Du coup je me demande si je fais pas fausse route.
Ne serait-ce pas plutot le rayonnement infrarouge dont il faut tenir compte ?
Si oui comment estimer la quantité de chaleur arrivant sur la surface de ma pièce en verre ?

D'avance merci pour vos conseils.
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[LPFR]

Bonjour.
Vous ne pouvez pas chauffer un isolant par bombardement électronique.
Les électrons vont charger la surface négativement et les électrons se feront repousser et dévier.
Il faudrait que vous préchauffiez le verre par une autre méthode jusqu'à quelques centaines de dégrées pour que le verre devienne conducteur et qu'il puisse se décharger à mesure que les électrons arrivent.

Même par rayonnement il est difficile de chauffer le verre. Il n'absorbe pas beaucoup l'infrarouge.

Si vous nous décrivez ce que vous voulez faire, on pourrait (peut-être) vous aider.
Au revoir.

[stein42]

Je me suis mal exprimé.
Le bombardement électronique sert à dégazer la pièce en verre (qui est en fait une galette percée de micro-canaux).

Et on pense que le rayonnement généré par le filament chauffe cette pièce.
Maintenant il est vrai que les rayt IR sont peu absorbés par le verre...

[LPFR]

Re.
Je n'ai pas très bien compris le but de la manip.
Que voulez-vous faire avec votre galette?
Si c'est une galette à microcanaux, elle doit être légèrement conductrice. Mais peut-être pas assez pour la chauffer par bombardement.

Comment ça se fait que votre galette ait besoin de se faire dégazer (plus que le reste de votre enceinte)?

Si c'est pour la nettoyer, le bombardement ionique est plus efficace.

Et vous voulez la chauffer à quelle température?
A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[stein42]

Cette galette de micro canaux est utilisée en tant qu'amplificateur d'électrons dans un tube à vide.
Préalablement à la fermeture du dit tube, on la bombarde avec des électrons pour la dégazer. Ce qui évite que ces dégazages se fassent après la fermeture du tube et qui auraient pour conséquence de dégrader la qualité du vide et la durée de vie du tube.

On ne cherche pas du tout à la chauffer avec ce bombardement électronique.
A mon avis il vaut mieux l'éviter d'ailleurs...

[LPFR]

Re.
Vous devez savoir ce que vous faites. Mais je ne savais pas que le bombardement électronique (sans chauffer) pouvait aider à dégazer une pièce.
D'autant plus, que vous aurez du mal à bombarder l'intérieur des microcanaux, dont la surface ne doit pas être négligeable.

Combien de temps dégazez-vous l'ensemble et quel vide espérez-vous obtenir dans le tube à la fin? Avec ou sans getter?

Alors? C'est quoi le comportement bizarre dont vous parliez?
A+

[FC05]

A mon avis, le verre absorbe les IR ... mais ça aurait plutôt tendance à favoriser le dégazage, enfin, à mon avis (bis).

[stein42]

A mon avis, le verre absorbe les IR ... mais ça aurait plutôt tendance à favoriser le dégazage, enfin, à mon avis (bis).

Encore une fois le dégazage que l'on souhaite faire subir à notre pièce est du au bombardement.
Selon moi, si chauffage de la pièce il y a, c'est une conséquence non souhaitée du rayonnement du filament.

J'en reviens à mon interrogation initiale : est-il possible de calculer la quantité d'énergie due au ryt IR absorbée par la galette et l'élévation de température correspondante ?

[LPFR]

J'en reviens à mon interrogation initiale : est-il possible de calculer la quantité d'énergie due au ryt IR absorbée par la galette et l'élévation de température correspondante ?

Bonjour.
Oui, c'est possible de calculer l'élévation de température, même sans connaître l'émissivité de la galette.
Il faut calculer l'énergie incidente Wi en connaissant l'énergie rayonnée par le filament et l'angle solide sous lequel la galette est vue par le filament (ce n'est qu'un problème de géométrie).
Cette énergie doit être égale à la différence entre l'énergie reçue et celle rayonnée.
Avec la loi de Stefan en tenant compte de l'émissivité epsilon.
L'énergie réçue du filament est égale à l'énergie incidente multipliée par l'émissivité.

L'émissivité disparaît. S est la surface totale de la galette, Tg la température d'équilibre de la galette et Ta la température de l'enceinte (proche de la température ambiante).
Évidemment ce calcul ne tient compte que des échanges par rayonnement. Pas de conduction ni de convection.

Et je pense toujours que bombarder un isolant avec des électrons est une gageure.
Au revoir.

[FC05]

Dans la formule, bien penser que la galette a deux côtés !

[stein42]

Merci beaucoup pour ces infos, je vais essayer de me dépatouiller.

Et je pense toujours que bombarder un isolant avec des électrons est une gageure.
Au revoir.

Je reconnais que j'ai été avare d'explication.
En fait la galette est métallisée sur ses 2 faces et 2 potentiels sont appliqués, un en face avant et un en face arrière. Ce qui créée un champ E dans la galette qui accélère les e- et favprise le dégazage du fait des nombreux impacts d'e- sur les parois des canaux (les e- se multiplient par émission secondaire).

Est ce plus clair ?