Bibliographie & annexes
Présentation
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RÉSUMÉ
Cet article a pour objectif de rappeler et de fournir les fondamentaux théoriques et pratiques sur la compatibilité électromagnétique (CEM). Sont ainsi abordées les définitions et les descriptions des principales interactions électromagnétiques, depuis les interactions conduites, de champ proche, aux interactions rayonnées en champ lointain. Les mécanismes fondamentaux à la base des interactions entre des particules chargées et des composants, ainsi que les mécanismes de base qui permettent de comprendre les bruits engendrés par les circuits électroniques numériques de grandes tailles, sont détaillés.
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Lire l’articleAuteur(s)
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Olivier MAURICE : Directeur de la recherche et du laboratoire - ESIGELEC – IRSEEM EA4353, Saint-Étienne du Rouvray, France
INTRODUCTION
Cet article a pour objet le rappel de notions fondamentales pour la CEM, qui pourront être utilisées dans l’ensemble des articles traitant de la CEM de projets. Des renvois sont effectués lorsque les notions rejoignent celles des cours d’électromagnétisme pour l’ingénieur. On s’attache ici à rappeler des notions plus spécifiques au métier de la compatibilité électromagnétique. On aborde tout d’abord les principes qui prévalent aux interactions conduites ou de champs proches (interactions électrostatiques, magnétostatiques). Puis on aborde les interactions d’ondes guidées ou rayonnées. Une méthode de calcul dite « méthode de Kron » est présentée dans le paragraphe 3, qui permet de calculer rapidement de nombreux problèmes et d’une façon très efficace. Cette méthode permettra à tout ingénieur d’évaluer des problèmes de CEM déjà complexes et qui ne seraient pas, ou très difficilement, calculables par l’intermédiaire des outils disponibles sur le marché. Comme la méthode est utilisée dans divers paragraphes comme exemple et support d’exercices, nous la présentons en premier. Enfin nous abordons les effets des particules sur les composants et les approches « CEM » de ces derniers. Il faut bien discerner l’exercice de simulation d’un problème de CEM, qui exploite des schémas numériques s’appuyant sur des maillages et réalisant par là des expériences virtuelles, de l’exercice d’analyse théorique du problème qui s’appuie sur une description faite par l’ingénieur du système traité. La notion de démonstration se raccroche à l’accord entre une prédiction théorique et une expérience, qu’elle soit réelle ou virtuelle, dès lors que les schémas employés dans l’expérience virtuelle sont en adéquation avec la précision et la pertinence recherchées vis-à-vis du problème réel et de la maîtrise que l’on a de ses paramètres et phénomènes physiques.
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VERSIONS
- Version archivée 1 de mai 2011 par Olivier MAURICE, Alain REINEIX, Etienne SICARD, Guillaume HUBERT
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Conclusion
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8. Principales interactions des particules avec la matière
8.1 Interactions électroniques-ions lourds : notions usuelles
Dans la caractérisation des mécanismes d’interaction particule-matière, qu’il s’agisse d’interaction nucléaire ou bien plus classiquement d’interaction coulombienne, deux notions sont fondamentale : le pouvoir d'arrêt ou LET pour Linear Energy Transfert et la section efficace d'interaction.
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Comme nous le développerons dans le paragraphe 8.3, lorsque les particules chargées traversent la matière, elles perdent progressivement de l’énergie. Le pouvoir d’arrêt ou LET est défini par dE/dx. Le LET admet deux composantes résultant respectivement de la perte d’énergie par interaction de l’ion avec le cortège électronique et avec le réseau cristallin. Le LET nucléaire n’a d’importance qu’aux faibles énergies. Si le pouvoir d’arrêt du proton est connu, on peut en première approximation en déduire celui de toutes les particules ayant la même vitesse. Si le paramètre d’entrée est l’énergie de l’ion de numéro atomique Z, alors le LET dépend de son énergie et de sa masse. D’un point de vue pratique, le LET dépend donc de la nature de l’ion incident et de la matière traversée et de l’énergie initiale de l’ion.
Les courbes de LET passent par un maximum appelé pic de Bragg. Deux processus physiques simples permettent de bien comprendre l’allure des courbes de LET en fonction de l’énergie de la particule ionisante. La partie décroissante de ces courbes située à droite du pic de Bragg correspond à l’augmentation de l’énergie de l’ion, c’est-à-dire de sa vitesse. Un second processus correspondant à la partie décroissante à gauche du pic de Bragg, résulte de la phase finale du trajet de l’ion au cours de laquelle il va capturer des électrons et s’arrêter par choc sur un ou quelques atomes.
HAUT DE PAGE8.1.2 Section efficace nucléaire
Les données...
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Principales interactions des particules avec la matière
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - KRON - Tensorial Analysis of Networks - (1939).
-
(2) - MAURICE (O.) - La compatibilité électromagnétique des systèmes complexes. - Hermès-Lavoisier (2007).
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(3) - ANGOT (A.) - Compléments de mathématiques pour l'ingénieur. - Masson (1957).
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(4) - * - http://www.scilab.org
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(5) - NOUGIER (J.P.) - Méthode de calcul numérique. - Hermès-Lavoisier (2001).
-
(6) - PAUL (C.R.) - Electromagnetics for Engineer, - Wiley ( ).
-
(7) - VABRE...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Ibis Spécifications des différentes normes IBIS sur http://www.eda.org/ibis/home/specs/specs.htm (page consultée le 28/10/10)
IEC Spécifications des différentes normes modélisation composants (projet IEC 62433), méthodes de mesure en émission (IEC 61967) et immunité (IEC 62132) sur http://www.iec.ch. Voir détails dans la section « Normes et standards » ci-après (page consultée le 28/10/10)
ITRS The International Technology Roadmap for Semiconductors (ITRS), http://www.itrs.net, version 2009 (page consultée le 28/10/10)
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International Electrotechnical Commission IEC http://www.iec.ch/
IEC 62433 ((2010)), EMC IC modelling – Part 1 : General modelling framework IEC 62 433-1 47A/840/DTS.
IEC 61967-1 ((2002-03)), Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions, 150 kHz to 1 GHz – Part 1 : General conditions and definitions IEC 61967-1
IEC 61967-1-1 ((2010)), Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions – Part 1-1 : General conditions and definitions – Near-field scan data exchange format IEC/TR 61967-1-1
IEC 61967-1-1 ((2005)), Integrated circuits – Measurement of electromagnetic emissions,...
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