📊 Capacités et comportements de l’hélium dans ce concept :
✅ Points positifs :
Excellente conductivité thermique :
→ L’hélium est le gaz noble ayant la meilleure conductivité thermique.
👉 Cela permet de répartir assez vite la chaleur accumulée par irradiation et réflexions multiples dans la cavité.
Faible densité et faible masse molaire :
→ Permet des déplacements rapides des particules chauffées → bon transfert d’énergie interne.
👉 Favorise le fonctionnement du radiomètre (même s’il est sous vide partiel) en complément du vide.
Faible absorption UV à 405 nm :
→ L’hélium est presque transparent à cette longueur d’onde, donc les UV passent sans perte majeure jusqu’à rencontrer les parois ou faces absorbantes.
👉 Maximise l’efficacité de confinement énergétique par réflexions.
Inerte chimiquement :
→ Pas de réaction avec le mica, les faces du radiomètre ou les résidus, même en cas de forte montée en température.
👉 Sécurité physique du dispositif.
Pression modulable :
→ On peux jouer sur la pression résiduelle pour moduler les effets thermiques et dynamiques internes :
👉 Basse pression → très faible inertie thermique
👉 Haute pression (dans la limite de confinement) → meilleur effet tampon thermique
❌ Points négatifs et risques :
Faible capacité calorifique :
→ Chauffe très vite, et dissipe mal la chaleur si confiné (sauf si contact avec une paroi à bonne capacité thermique).
👉 Risque de montée rapide en température locale si accumulation énergétique.
Possibilité de formation de micro-plasma :
→ À partir d’une certaine énergie cumulée (et si ionisation locale par UV), l’hélium peut produire un plasma diffus, surtout dans une géométrie fermée réfléchissante.
👉 Risque de perturber les flux thermiques et électromagnétiques internes.
Pas de contribution au rayonnement de pression :
→ Contrairement à l’air ou aux gaz plus lourds, l’hélium a peu d’effet sur le mouvement direct par pression de rayonnement (radiomètre style Crookes tourne grâce à la pression différentielle côté chauffé/refroidi).
🔍 Comportement attendu dans ton confinement mica UV :
Phase initiale :
UV passe à travers l’hélium sans absorption significative.
Les faces noires absorbent, chauffent → transmettent leur énergie à l’hélium par conduction et collisions moléculaires.
Phase de montée thermique :
Hélium monte vite en température (plus vite que l’air).
Le gradient thermique provoque des micro-courants internes.
Les réflexions multiples UV continuent à piéger l’énergie.
Phase critique :
Si la puissance UV continue (1 W confiné), possible ionisation partielle locale de l’hélium (autour de 24.6 eV, mais peut baisser avec température élevée et réflexions concentrées).
Formation de micro-plasma diffus.
Modification de la transparence du gaz, apparition d’un halo lumineux interne.
Phase stabilisée (si pas d’évacuation) :
Température stabilisée par équilibre absorption/réémission.
Hélium devient vecteur de chaleur et dissipe vers le mica.
Le radiomètre subit un couple thermique différentiel et peut amorcer des mouvements, même sans pression d’air classique.
📌 En résumé :
Aspect Impact
Conductivité thermique ⭐⭐⭐⭐
Transparence UV ⭐⭐⭐⭐⭐
Formation de plasma ⭐⭐ (si forte énergie)
Sécurité chimique ⭐⭐⭐⭐⭐
Pression radiométrique ⭐
