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IUT Chalon-Sur-Saône

Jean-Marie JOUVARD

 
JMJouvard
 
Professeur d'Université

62ème section (Energétique, génie des procédés)
 
Labo Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne (ICB)
Dpt - Interface et réactivité des Matériaux (IRM)
Equipe - Laser et Traitements des matériaux (LTm)
 
IUT - Dpt Génie Industriel et Maintenance
 
 
 
 

Quelques dates

 
Depuis 2009 : Professeur d'Université à l'IUT de Chalon-sur-Saône - Université de Bourgogne

1992/2009 : Maître de Conférences à l'IUT du Creusot - Université de Bourgogne

1991/1992 : Attaché Temporaire d'Enseignement et de Recherche à l'IUT du Creusot - Université de Bourgogne

1988/1991 : Doctorant au laboratoire de Spectrométrie Moléculaire et Instrumentation Laser (Actuellement Laboratoire ICB - Dijon)

1987/1988 : Scientifique du Contingent au Commissariat à l'Energie Atomique
 
 

Thème principal de recherche

 
Interaction laser-matière : Analyse et modélisation du plasma créé par interaction laser-matière – Application au cas du soudage et du traitement de surface par laser Nd:YAG de forte puissance surfacique.
 
- Traitement laser, caractérisation expérimentale de l'interaction laser-matière et modélisation physique
- Etude du soudage laser - Modélisation multiphysique.
- Etude de l'interaction laser-matière lors du traitement de surface par ablation de matière par laser nanoseconde.

 

Mots clés

Spectroscopie d'émission atomique (LIBS) - Analyse du plasma - Imagerie rapide - Laser Nd:YAG nanoseconde - Plasma thermique - Modélisation multiphysique

 
 
  • Les activités de recherche de Jean-Marie Jouvard

Lorsqu'on irradie une plaque de métal par un faisceau laser de courte durée d'impulsion, l'énergie est localisée en proche surface. Il y a donc rapidement formation d'une couche de métal fondu, puis vaporisé au-dessus de la surface, formant une plume de matière ablatée. Cette plume exerce une surpression sur la couche de métal fondu. Dans le cas des traitements de surface de durée d'impulsion de l'ordre de la centaine de nanosecondes, le métal fondu est repoussé vers les bords de l'impact, puis il tend à revenir à sa place après la fin de l'impulsion. On aboutit à un processus de texturation (thèse A.Soveja).
 Schématisation des phénomènes se produisant lors de la formation du plasma
Dans le cas d'impulsion plus courte (5-40 ns), on observe essentiellement l'expansion d'une plume de vapeur. Une partie de l'énergie du faisceau laser peut être absorbé par la vapeur métallique, provoquant l'ionisation de la vapeur et la formation d'un plasma. Dans le cas d'une expansion à vitesse supersonique dans l'air, il y a formation d'une onde de choc. Une fois l'impulsion laser terminée, le plasma se refroidit et se détend à grande vitesse dans le milieu ambiant. Sous certaines conditions de pression et de température, la vapeur ainsi créées se condense et s'agglomère pour former des particules liquides de tailles nanométriques, appelées nucléi. La réaction ayant lieu en milieu atmosphérique, il s'agit de l'oxyde du métal de la cible utilisée.
 
 
Mes activités de recherche concernent la caractérisation et la modélisation physique de l'interaction laser-matière lors du traitement de surface par ablation de matière par laser nanoseconde :
 
- Modélisation de la texturation laser (déplacement de métal liquide) (Thèse A.Soveja) : cette modélisation est basée sur un modèle thermo-hydraulique, dans lequel la déformation de la surface est simulée en utilisant la méthode ALE (Arbitrary Lagrangian-Eulerian method).
fiche recherche JMJouvard 2
- Visualisation de l'expansion de la plume plasma par camera ICCD (Thèse M.Cirisan) : L'utilisation d'une camera CCD intensifiée permet d'enregistrer une succession d'image de la plume avec un temps d'intégration de quelques nanosecondes et décalées dans le temps par rapport au début de l'impulsion laser. 
 
fiche recherche JMJouvard 7- Analyse par spectrométrie d'émission atomique de la plume plasma (Thèse M.Girault 2011-2014) : permet la caractérisation physique de la plume-plasma (composition et état d'ionisation, température, densité électronique, ...)
 
 
- Caractérisation des nano poudres durant leur phase de formation : Nous avons effectué une analyse par diffusion d'un rayonnement synchrotron (rayons X) à l'aide de la ligne SAXS du synchrotron SOLEIL (Orsay) en décembre 2010. Elle nous a permis de caractériser la taille et la morphologie des poudres générées dans la plume lors d'un impact laser. Une synchronisation de l'impulsion laser et du faisceau de rayons X intense permet de caractériser les poudres en vol. Ce travail a été réalisé dans le cadre du réseau plasma froid et en collaboration avec les laboratoires IPR de Rennes et CELIA à Bordeaux.
 
- Modélisation de l'expansion de la plume et la formation de nanoparticules (Thèse M.Cirisan, M.Girault) : Différentes simulations des phénomènes physiques ont pour but de modéliser l'expansion de la vapeur métallique dans l'air, l'ionisation et la formation d'un plasma, l'onde de choc résultant de la présence du milieu ambiant à pression atmosphérique, le refroidissement et la condensation des vapeurs et les mécanismes photo-chimique d'oxydation en présence d'oxygène et d'azote.
 
 
Thèse encadrées :
 
- Evelyne DUMORD (1994-1996) : Modélisation de l'interaction laser/matière - Application au cas du soudage par laser Nd:YAG continu.
- Karen GIRARD (1996-1999) : Etude de la création de défauts volumiques générés pendant la solidification de soudures réalisées par faisceau laser Nd:YAG impulsionnel - Application au cas du soudage du tantale.
- Adriana SOVEJA (2004-2007): Modélisation du processus de texturation par faisceau laser : approches expérimentale et numérique.
- Mihaela CIRISAN (2007-2010): Etude de la plume formée lors du traitement d'un matériau métallique par faisceau laser de forte puissance.
- Massaud MOSTAFA (2007-2011): Soudage par laser: Etude de la dynamique de formation du capillaire – Application à la prédiction de défauts.

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Contact

Jean-Marie JOUVARD

Tél. 03 85 42 43 24
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Laboratoire

  • Laboratoire :
Laboratoire Interdisciplinaire Carnot de Bourgogne - UMR 6303 CNRS-Université de Bourgogne
 
  • Département :
Interface et Réactivité dans les Matériaux (IRM)
 
  • Equipe :
Laser et Traitements des matériaux (LTm)
 

Travaux de recherche

 

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