Author: René-Luc Meyer
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Languages : fr
Pages : 108
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L'objectif de ce travail concerne l'étude de la section efficace de diffusion en fonction de différents paramètres, ce qui ne peut être fait dans le cas général, que numériquement. La première partie, a pour objet la détermination de la section efficace différentielle de diffusion. Après avoir montré par une méthode nouvelle, que la section efficace est donnée par le spectre des fluctuations de densité, nous calculons ce dernier en suivant une méthode désormais classique. La seconde partie, relative au calcul numérique de la section efficace, apporte des résultats nouveaux sur les influences de l'intensité du champ magnétique ainsi que de l'angle entre le vecteur d'onde K et la directiond du champ magnétique et sur le rôle de l'angle d'ouverture du cône d'observation. De plus, nous déterminons des conditions expérimentales favorables à la mise en évidence des résonances cyclotron électroniques prévues par la théorie.
Author: Catherine Louet
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Languages : fr
Pages : 194
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Après avoir rappelé les bases de la théorie de la diffusion dans le cas non collisionnel, nous chercherons une forme de terme collisionnel qui soit à la fois suffisamment simple pour se préter à des calculs et suffisamment réaliste pour décrire certains plasmas réels. Ce choix a pu être fait après une étude bibliographique [...].On reprendra ensuite la théorie de la diffusion en partant de l'équation de Boltzmann avec le terme de collision choisi. La nouvelle forme analytique sera traitée numériquement avec les valeurs des paramètres du plasma déjà utilisées dans le cas non collisionnel.
Author: José Tito Mendonça
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Languages : fr
Pages : 121
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DEDUCTION DES EQUATIONS DE PROPAGATION D'UNE ONDE DANS UN PLASMA INHOMOGENE, EN ABSENCE ET EN PRESENCE DE COURANT. THEORIE DE LA DIFFUSION COHERENTE ET INCOHERENTE, DANS UN PLASMA FROID COLLISIONNEL ET DANS UN PLASMA CHAUD SANS COLLISIONS. DISCUSSION D'AUTRES EFFETS NON LINEAIRES POUVANT SE PRODUIRE A LA RESONANCE (GENERATION D'HARMONIQUES) INTERACTION AVEC LES ONDES HF ET LES EFFETS PARAMETRIQUES). RESULTATS EXPERIMENTAUX; DESCRIPTION DES EXPERIENCES DE DIFFUSION INCOHERENTE DUE AUX FLUCTUATIONS NATURELLES DE LA DENSITE DU PLASMA ET DES EXPERIENCES DE DIFFUSION COHERENTE PRODUITE PAR DES OSCILLATIONS BF EXCITEES DANS LE PLASMA A L'AIDE D'UNE SONDE.
Author: Marcel Henri Michel Carrere
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Languages : fr
Pages : 161
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LES DECHARGES A CONFINEMENT MAGNETIQUE MULTIPOLAIRE EXCITEES PAR DES FILAMENTS EMISSIFS SONT LARGEMENT UTILISEES POUR DES ETUDES FONDAMENTALES DANS LES PLASMAS. LE BUT DE CETTE THESE EST DE COMPRENDRE LEUR FONCTIONNEMENT ET NOTAMMENT COMMENT L'ENERGIE EST DISTRIBUEE ENTRE LES ELECTRONS EN L'ABSENCE DE COLLISIONS. APRES LA DESCRIPTION D'UN MODELE SIMPLE DE BILAN ENTRE CREATION ET PERTES DANS LE PLASMA ET LE RAPPEL DE QUELQUES INSTABILITES, NOUS PRESENTONS UNE ANALYSE DETAILLEE DE L'INTERACTION FILAMENT-PLASMA ET UNE ETUDE DE LA CORRELATION TURBULENCE-TEMPERATURE. L'EQUILIBRE THERMIQUE DU FILAMENT EST FORTEMENT COUPLE A L'EMISSION DES ELECTRONS: IL EXISTE UN PROFIL DE TEMPERATURE LE LONG DU FILAMENT ET L'EMISSION D'ELECTRONS DU FILAMENT VERS LE PLASMA PRESENTE DEUX ETATS STABLES. LA TRANSITION DU COURANT DE DECHARGE ENTRE CES DEUX ETATS PRESENTE PARFOIS UN SAUT ET UN HYSTERESIS LORSQU'ON VARIE CONTINUMENT UN PARAMETRE DE CONTROLE DE LA DECHARGE. NOUS ATTRIBUONS CE SAUT A UN ECRASEMENT DE LA GAINE EMISSIVE. EN L'ABSENCE DE CHAMP MAGNETIQUE, LA LARGEUR DE L'HYSTERESIS EST PRINCIPALEMENT REGIE PAR LES PROFILS DE TEMPERATURE ET DE POTENTIEL LE LONG DU FILAMENT. LE CHAMP MAGNETIQUE LOCAL A LA GAINE INTRODUIT UNE BRISURE DE SYMETRIE SUPPLEMENTAIRE DANS LA DYNAMIQUE DES PORTEURS DE CHARGE. EN L'ABSENCE DE CHAMP MAGNETIQUE MULTIPOLAIRE NOUS AVONS TROUVE UNE CORRELATION TURBULENCE-TEMPERATURE. AVEC LE CHAMP MAGNETIQUE MULTIPOLAIRE, POUR DES PRESSIONS SUPERIEURES A 10##4 MB, NOUS OBSERVONS LA PRESSION ELECTRONIQUE EST CONSTANTE. EN DESSOUS DE CETTE PRESSION, LE COMPORTEMENT DU PLASMA EST PLUS COMPLEXE. L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS EXPERIMENTAUX OUVRE DES PERSPECTIVES POUR L'ETUDE THEORIQUE ET LA MODELISATION NUMERIQUE DE CES DECHARGES
Author: Mélissa Maulois
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Languages : fr
Pages : 174
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L'irradiation de l'air par un rayonnement X, est à l'origine de la création d'un plasma pouvant modifier la génération et la propagation des champs électromagnétiques (champs EM), perturbant ainsi les systèmes électroniques environnants. La quantification de ces contraintes nécessite en amont une étude approfondie sur le plasma généré par les particules énergétiques. Un modèle de cinétique chimique 0D a été développé afin de caractériser le plasma au cours du temps pour différentes pressions d'air. Le modèle est défini par le couplage des équations d'évolution des densités des espèces composant le plasma avec l'équation de conservation de la densité d'énergie moyenne des électrons. Afin de mettre en place et tester le modèle, il a d'abord été appliqué à un cas théorique, où le plasma est généré par un flash X d'une durée de 100 ns, possédant une énergie moyenne constante et égale à 1 MeV. Suite à l'irradiation de l'air sec par les X, deux populations d'électrons Compton " relativistes " et " non relativistes " sont générés. Les électrons Compton initient l'avalanche électronique conduisant à la formation du plasma étudié. Les résultats obtenus montrent que le plasma est principalement généré par l'ionisation du gaz par les électrons Compton relativistes. Bien qu'initié par des X durs, le plasma généré est faiblement ionisé avec une densité électronique maximale de 1013 cm-3 à la pression atmosphérique et une énergie moyenne maximale des électrons d'environ 4 eV. Afin de valider le modèle, des mesures temporelles de densités électroniques ont été effectuées. Les travaux réalisés consistent à irradier un guide d'onde remplie d'air, à une pression fixée, par une impulsion de rayonnement X durant 90 ns. L'objectif de l'expérience est de mesurer l'absorption d'une onde électromagnétique suite à son passage dans le plasma contenu dans le guide. Le coefficient d'absorption de l'onde dans le guide dépend de la constante de propagation en espace libre, qui est proportionnelle à la fréquence plasma et donc à la densité électronique. La restitution de la densité électronique expérimentale est alors établie en utilisant les formalismes d'absorption dans un guide d'onde remplie de plasma.
Author: SOPHIE.. GUERIN
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Languages : fr
Pages : 178
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CETTE THESE CONSTITUE UNE ETUDE THEORIQUE ET NUMERIQUE DE LA PROPAGATION D'UNE ONDE ELECTRO-MAGNETIQUE ULTRA-INTENSE DANS UN PLASMA LEGEREMENT SURDENSE. ELLE CONCERNE LE PHENOMENE DE TRANSPARENCE INDUITE, QUI MET EN JEU LES EFFETS RELATIVISTES LIES AUX ELECTRONS OSCILLANT DANS LE CHAMP ELECTRIQUE D'UNE ONDE DE GRANDE AMPLITUDE. CES EFFETS PERMETTENT LA PROPAGATION DE CETTE ONDE DANS UN PLASMA SURDENSE, C'EST-A-DIRE OPAQUE D'APRES LA MECANIQUE NON RELATIVISTE. CE TRAVAIL ETABLIT QU'UNE TELLE ONDE EST SUJETTE A DES INSTABILITES PARAMETRIQUES QUI SE DEVELOPPENT TRES RAPIDEMENT. NOUS AVONS DETERMINE ANALYTIQUEMENT DANS UN MODELE UNIDIMENSIONNEL LA RELATION DE DISPERSION DE CES INSTABILITES ET NOUS AVONS ETUDIE LEUR DEVELOPPEMENT DANS DES SIMULATIONS NUMERIQUES A UNE OU DEUX DIMENSIONS. ELLES SE MANIFESTENT EN PROVOQUANT UN CHAUFFAGE IMPORTANT DES ELECTRONS. UNE FRACTION NON NEGLIGEABLE DE L'ONDE INCIDENTE EST ALORS ABSORBEE. NOUS AVONS ETUDIE COMMENT L'ENERGIE TRANSMISE DEPEND DE L'EPAISSEUR ET DE LA DENSITE DU PLASMA A TRAVERSER, AINSI QUE DE LA DUREE DE L'IMPULSION. LES PHENOMENES DE FILAMENTATION ET D'AUTO-FOCALISATION DU FAISCEAU LASER INCIDENT ONT ETE MIS EN EVIDENCE DANS DES SIMULATIONS PARTICULAIRES BIDIMENSIONNELLES. ILS NE SE PRODUISENT QU'APRES LA SATURATION DES INSTABILITES PARAMETRIQUES PRECEDENTES, CE QUI MET EN EVIDENCE LE ROLE JOUE PAR CES DERNIERES DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA DENSE
Author: THIERRY.. LAGARDE
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Languages : fr
Pages : 296
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L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST UNE MEILLEURE COMPREHENSION DES MECANISMES DE PRODUCTION ET DE DIFFUSION DU PLASMA DANS LES STRUCTURES A LA RESONANCE CYCLOTRONIQUE ELECTRONIQUE REPARTIE (RCER). LA PRODUCTION D'UN PLASMA UNIFORME N'EST POSSIBLE AVEC LES MICROONDES QUE PAR LE CHOIX D'UNE CONFIGURATION MAGNETIQUE PERMETTANT L'ETABLISSEMENT D'ONDES STATIONNAIRES D'AMPLITUDE CONSTANTE LE LONG DE LA STRUCTURE MULTIPOLAIRE. LA STRUCTURE RCERU, DANS LAQUELLE LA ZONE DE PROPAGATION DES MICROONDES EST DISSOCIEE SPATIALEMENT DE LA ZONE RCE D'ABSORPTION, PERMET AINSI DE PRODUIRE UN PLASMA DENSE ET UNIFORME AVEC DES PUISSANCES REDUITES D'UN FACTEUR DE L'ORDRE D'UNE DECADE POUR UNE MEME DENSITE. L'ETUDE EFFECTUEE DANS LE TERME SOURCE MET EN EVIDENCE L'EXISTENCE DE DEUX POPULATIONS ELECTRONIQUES A SAVOIR UNE POPULATION D'ELECTRONS CHAUDS ET UNE POPULATION D'ELECTRONS FROIDS ; L'EXISTENCE DE ZONES PRIVILEGIEES DE PRODUCTION ET DE DIFFUSION DES IONS A ETE CONFIRMEE PAR FLUORESCENCE INDUITE LASER QUI A PERMIS, EN OUTRE, DE MESURER LES VITESSES DE DIFFUSION ET DE DERIVE DES IONS DANS LA GAINE MAGNETIQUE MULTIPOLAIRE. CEPENDANT, LA DETERMINATION DE LA TEMPERATURE IONIQUE EST IMPOSSIBLE DANS LA ZONE DE FORTS CHAMPS MAGNETIQUES A CAUSE DE L'ELARGISSEMENT ARTIFICIEL DES RAIES PAR EFFET CYCLOTRONIQUE. CETTE ETUDE NOUS A CONDUIT A PROPOSER UN MODELE PHYSIQUE DE LA DIFFUSION DU PLASMA A PARTIR DE LA ZONE SOURCE. PAR AILLEURS, L'AUGMENTATION DE LA DENSITE CRITIQUE SUIVANT LE CARRE DE LA FREQUENCE D'EXCITATION DEMONTRE L'INTERET D'ACCROITRE CETTE DERNIERE POUR OBTENIR DES PLASMAS DENSES. ENFIN, L'APPLICATION DE CES PLASMAS A L'ETUDE PARAMETRIQUE DE LA GRAVURE DE LA SILICE EN PLASMA FLUORE A PERMIS DE VERIFIER QUE, LORSQUE LES PARAMETRES D'INTERACTION PLASMA-SURFACE SONT IDENTIQUES, LA CONFIGURATION DE LA SOURCE ET LA FREQUENCE D'EXCITATION NE MODIFIENT PAS DE FACON MESURABLE LES CINETIQUES DE GRAVURE. L'ENSEMBLE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX OUVRE DES PERSPECTIVES POUR LA SIMULATION NUMERIQUE DE LA ZONE D'ACCELERATION DES ELECTRONS DANS UN CHAMP MAGNETIQUE ET HYPERFREQUENCE
Author: Bruno Cassany
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Languages : fr
Pages : 108
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DANS UN PREMIER CHAPITRE, NOUS PRESENTONS LES ELEMENTS THEORIQUES QUI PERMETTENT DE DECRIRE LE FONCTIONNEMENT D'UN GENERATEUR A STOCKAGE INDUCTIF. CETTE DESCRIPTION EN TERMES ELECTROTECHNIQUES MONTRE CLAIREMENT LES POINTS CRITIQUES: TRANSFERT D'ENERGIE, LIMITES TECHNOLOGIQUES. NOUS PRESENTONS ENSUITE UNE DESCRIPTION QUI REND COMPTE DE LA PENETRATION DU CHAMP MAGNETIQUE DANS LE COMMUTATEUR. DANS LE DEUXIEME CHAPITRE, APRES AVOIR DECRIT LES SOURCES A PLASMA QUE NOUS AVONS UTILISEES, NOUS PRESENTONS LES EXPERIENCES QUI NOUS ONT PERMIS DE CONNAITRE LA NATURE CHIMIQUE DU PLASMA PAR SPECTROSCOPIE VISIBLE ET DE MESURER LA DENSITE ELECTRONIQUE PAR INTERFEROMETRIE LASER HETERODYNE. NOUS PRESENTONS AUSSI DANS CE CHAPITRE LA TECHNIQUE UTILISEE POUR LES MESURES DES COURANTS AXIAUX DE PART ET D'AUTRE DU COMMUTATEUR. DANS TOUS LES CAS NOUS DONNONS LES RAISONS DE NOS CHOIX, LES LIMITES DES METHODES ET LES PRINCIPAUX RESULTATS. ENFIN LE DERNIER CHAPITRE EST CONSACRE AUX RESULTATS DE COMMUTATION. NOUS PRESENTONS LES EXPERIENCES ET LES RESULTATS OBTENUS A DES NIVEAUX DE COURANT DE 100, 500 ET 1000 KILOAMPERES. NOUS MONTRONS QUE CES RESULTATS ONT PERMIS DE VALIDER LE MODELE PRESENTE DANS LE PREMIER CHAPITRE
Author: Magali Muraglia
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Languages : fr
Pages : 169
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Un tokamak est le siège de diverses instabilités qui peuvent être à l'origine d'une dégradation du confinement magnétique. Cette thèse porte sur l'étude de la dynamique d'un îlot magnétique en présence de turbulence dans les plasmas magnétisés. Plus précisement, il s'agit de comprendre la nature de l'interaction multi-échelle entre la turbulence, générée par un gradient de pression et la courbure du champ magnétique, et un îlot magnétique formé par un mode de déchiremement classique. Grâce à la déduction d'un modèle 2D prenant en compte ces deux sources d'instabilité, des études linéaires analytiques et numériques permettent de comprendre l'effet de la pression sur la phase de croissance linéaire d'un îlot magnétique et mettent en évidence la stabilisation des modes interchanges en présence d'un champ magnétique. Ensuite, des simulations non-linéaires du modèle sont présentées pour comprendre comment le mécanisme d'interchange affecte la dynamique non-linéaire d'un îlot magnétique. De façon générale, le gradient de pression et la courbure du champ magnétique affectent fortement l'évolution non-linéaire de l'îlot magnétique permettant l'apparition de bifurcations dynamiques dont la nature doit être caractérisée suivant les situations dans lesquelles on se place. Enfin, la dernière partie de cette thèse est dédiée à l'étude de la rotation poloïdale de l'îlot magnétique. La déduction d'un modèle permettant de mettre en évidence les différentes origines possibles de la rotation est présentée. Il apparaît clairement que la rotation non-linéaire de l'îlot magnétique peut être gouvernée par l'écoulement poloïdal E x B et/ou par l'écoulement non-linéaire diamagnétique.
Author: Jean-Loup Delcroix
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Category : Plasma (Ionized gases)
Languages : fr
Pages : 226
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