Etude de la production, du transport et du rayonnement de l'impureté carbone dans le tokamak Tore Supra à proximité du Divertor Ergodique PDF Download
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Author: Yann Corre
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Languages : fr
Pages : 228
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Author: Yann Corre
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Languages : fr
Pages : 228
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Author: BRIGITTE.. MESLIN
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Languages : fr
Pages : 194
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LE CONTROLE DE LA DENSITE DU PLASMA D'UN TOKAMAK EST IMPORTANT POUR DES RAISONS OPERATOIRES VARIEES. EN PARTICULIER, DES CONDITIONS SPECIFIQUES SONT REQUISES AU CENTRE MAIS AUSSI AU BORD DU PLASMA. DANS LE CADRE DE CETTE THESE, LA CONFIGURATION MAGNETIQUE DE BORD QUI A ETE CHOISIE DANS TORE SUPRA POUR REALISER L'INTERACTION ENTRE LE PLASMA ET LA PAROI DU TOKAMAK EST CELLE DU DIVERTOR ERGODIQUE. UNE PERTURBATION MAGNETIQUE DETRUIT LA STRUCTURE DE CONFINEMENT A LA PERIPHERIE DE LA DECHARGE. LES LIGNES DE CHAMP SONT ALORS DEFLECHIES ET LES FLUX DE PARTICULES ET DE CHALEUR SONT DIRIGES VERS DES COMPOSANTS MATERIELS ADAPTES. L'OBJET DE L'ETUDE EST DE CARACTERISER LA DENSITE PERIPHERIQUE DANS DES SCENARIOS PERTINENTS POUR TORE SUPRA. LA PREMIERE PARTIE EST CONSACREE AUX MESURES DE DENSITE ET DE TEMPERATURE A LA PERIPHERIE DU PLASMA, OBTENUES GRACE AU TRAITEMENT AUTOMATISE DES SIGNAUX DE 14 SONDES DE LANGMUIR FIXES MONTEES DANS LES MODULES DE DIVERTOR EUX-MEMES. A PARTIR DE CES MESURES ET AU COURS D'EXPERIENCES DEDIEES, DES REGIMES DE DENSITE SPECIFIQUES ONT ETE MIS EN EVIDENCE GRACE A L'EXPLORATION DE LA DENSITE VOLUMIQUE MOYENNE DU PLASMA N#E, PARAMETRE DE CONTROLE USUEL DANS TORE SUPRA. UNE ANALYSE DU TRANSPORT PARALLELE DE LA CHALEUR ET DES PARTICULES DANS LA ZONE DECONFINEE PERMET DE COMPRENDRE LES MECANISMES D'OBTENTION DE CES REGIMES. L'ELEMENT ESSENTIEL EST LA FORTE VARIATION DE LA CONDUCTIVITE ELECTRONIQUE ET DE LA LONGUEUR D'IONISATION DES NEUTRES EN FONCTION DE LA TEMPERATURE. TANT QUE LA CONDUCTION DE CHALEUR DOMINE, LA DENSITE AU BORD VARIE LINEAIREMENT EN FONCTION DE N#E. EN DESSOUS D'UNE VALEUR CRITIQUE DE LA TEMPERATURE OBTENUE PAR UN PHENOMENE D'AMPLIFICATION DU FLUX D'IONS SORTANT POUR UNE DENSITE DE PUISSANCE FIXEE, IL APPARAIT UN GRADIENT THERMIQUE ET AINSI UN GRADIENT DE DENSITE EN SENS INVERSE AFIN D'ASSURER UNE PRESSION CONSTANTE LE LONG DES LIGNES DE CHAMP. UN REGIME DE FORT RECYCLAGE EST ALORS OBTENU POUR LEQUEL LA DENSITE AU BORD VARIE COMME N#E#3. LA CONDITION DE CONSERVATION DE LA PRESSION N'EST PLUS SATISFAITE DANS LE CAS DU DETACHEMENT, CARACTERISE PAR UNE DENSITE IMPORTANTE DE NEUTRES DANS LE PLASMA PROVOQUANT UNE FORTE PERTE DE QUANTITE DE MOUVEMENT DES IONS PAR ECHANGE DE CHARGE. IL SE TRADUIT PAR UNE BAISSE DE LA DENSITE ELECTRONIQUE AU BORD. CES REGIMES SONT SIMILAIRES A CEUX RENCONTRES DANS LE CAS DU DIVERTOR AXISYMETRIQUE. LEUR INHOMOGENEITE A PU ETRE DISCUTEE GRACE AUX MESURES DES SONDES DE LANGMUIR, REPARTIES TOROIDALEMENT ET POLOIDALEMENT DANS LA MACHINE.
Author: Laurent Guiziou
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Languages : fr
Pages : 366
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L'OBTENTION DE L'AUTO ENTRETIEN DES REACTIONS DE FUSION REQUIERT UN BON CONFINEMENT DE L'ENERGIE ET DONC LA MAITRISE DU TRANSPORT DE LA CHALEUR DE L'INTERIEUR VERS L'EXTERIEUR DES DISPOSITIFS DE FUSION. L'ETUDE DU TRANSPORT DE L'ENERGIE EST UN SUJET TOUT A FAIT CENTRAL, OBJET D'UNE VIVE ATTENTION DE LA PART DES SCIENTIFIQUES EXPERIMENTATEURS ET THEORICIENS. CE TRAVAIL DE THESE S'EST APPLIQUE A CARACTERISER LES PERFORMANCES DU TOKAMAK TORE SUPRA VIS A VIS DES LOIS D'ECHELLES ET DES MODELES DE TRANSPORT LES PLUS CLASSIQUES, PUIS A RECHERCHER LES GRANDEURS IMPORTANTES POUR LA VARIATION DU FLUX DE CHALEUR ET L'EXISTENCE DE REGIMES A CONFINEMENT AMELIORE. LA THESE EST DIVISEE EN CINQ CHAPITRES. LES DEUX PREMIERS CONSTITUENT LE CONTEXTE HISTORIQUE ET THEORIQUE DU TRANSPORT DE LA CHALEUR. LE TROISIEME EST LE DEVELOPPEMENT D'UN MODELE THEORIQUE. ENFIN, LES DEUX DERNIERS CONSTITUENT LA PARTIE EXPERIMENTALE, OU SONT ANALYSES ET INTERPRETES LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR LE TOKAMAK TORE SUPRA
Author: Remi Ruffe
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Languages : fr
Pages : 182
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Les tokamaks visent à réaliser la fusion contrôlée de noyaux de deutérium et de tritium par le confinement magnétique d'un plasma chaud. L'interaction entre le plasma et les parois a été étudiée en détail pour le tokamak Tore Supra. Au cours des décharges, le plasma interagit fortement avec le limiteur, formé de milliers de tuiles en composite carbone/carbone. L'érosion de ces tuiles par les flux de particules du plasma mène à la formation de co-dépôts de carbone et de deutérium qu'il est essentiel de limiter. Nous avons effectué une étude multi-échelle, principalement avec les différents outils de la microscopie électronique, sur des tuiles provenant du limiteur de Tore Supra. Une analyse des co-dépôts a permis de mettre en évidence leur topographie en forme de pointes, orientées dans une même direction quelque soit la position de la tuile sur le limiteur. L'étude de la surface de tuiles appartenant à des zones majoritairement érodées a révélé la présence d'une striation périodique de surface. Ces deux phénomènes ont été mis en relation avec la direction des flux et l'effet de la gaine faiblement magnétisée de Tore Supra a été mis en évidence. L'analyse des dépôts présents dans les interstices entre les tuiles a révélé une physique propre à ces interstices permettant la formation de dépôts en profondeur. Des nanoparticules graphitiques sphériques ont été observées, signe d'une croissance homogène locale en phase plasma. Nous avons développé des méthodes de mesure des volumes de dépôt et des volumes érodés, menant à l'établissement d'un bilan carbone et à l'évaluation de la masse de deutérium piégé, en bon accord avec les mesures in-situ réalisées dans Tore Supra.
Author: Alexandre Storelli
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Languages : fr
Pages : 216
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Les tokamaks, machines toroïdales à confinement magnétique conçues pour porter un plasma aux conditions nécessaires à l'obtention de réactions de fusion, ont des performances limitées par le transport turbulent, dont les mécanismes ne sont pas tous élucidés. Les fluctuations turbulentes alimentent des écoulements macroscopiques, dits flots zonaux, dont le cisaillement réduit en retour le niveau de fluctuation. Des dispositifs de rétrodiffusion Doppler ont été installés sur Tore Supra (CEA Cadarache) et permettent de mesurer la vitesse perpendiculaire des fluctuations. Premièrement, il est montré que la vitesse moyenne est près de deux fois supérieure du côté externe du plasma que dans sa partie supérieure, au-delà des prédictions conventionnelles. Ces asymétries sont mises en perspective avec certains aspects de l'équilibre magnétique et des caractéristiques des fluctuations. Puis, les oscillations de la vitesse, attribuées à la branche des flots zonaux dite mode géodésique acoustique (GAM), ont été caractérisées dans des expériences où la collisionalité varie. Elles sont comparées aux prédictions théoriques et aux résultats d'une simulation avec le code gyrocinétique GYSELA, utilisant les profils expérimentaux d'équilibre. La fréquence du GAM dans l'expérience est plus faible que prédit, en particulier aux plus basses collisionalités. Les variations de son intensité, détectées avec la transformée de Hilbert-Huang, montrent des bouffées d'oscillations de distributions analogues entre expérience et simulation, et dont la durée pourrait être liée à son interaction non-linéaire avec la turbulence ainsi qu'au phénomène d'amortissement de continuum observé dans la simulation.
![Carbon Impurity Production and Transport from the Inertially-cooled Horizontal Limiter in the Tora [sic] Supra Tokamak PDF](https://books.google.com/books/content/images/frontcover/DsweAQAAMAAJ?fife=w80-h100)
Author: Stephen Joseph Tobin
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Languages : en
Pages : 292
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Author: Brigitte Meslin
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Languages : fr
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Author: Julie Payan
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Languages : fr
Pages : 162
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AFIN DE REALISER L'IGNITION SUR LES PLASMAS DE TOKAMAKS, IL FAUT LIMITER LES PERTES THERMIQUES, L'ESSENTIEL DE CES PERTES ETANT LIE A UN TRANSPORT ANORMAL DE LA CHALEUR, QUE L'ON ATTRIBUE A UNE MICROTURBULENCE. SUR LE TOKAMAK TORE SUPRA, DES MESURES DE TURBULENCE SONT OBTENUES A TRAVERS L'ANALYSE DES FLUCTUATIONS DE DENSITE, A L'AIDE DU DIAGNOSTIC DE DIFFUSION COHERENTE ALTAIR. LES SPECTRES FREQUENTIELS DE TURBULENCE PRESENTENT AINSI DEUX PICS ASYMETRIQUES CENTRES SUR LES FREQUENCES POSITIVES ET NEGATIVES. ALORS QUE LE PIC CENTRE SUR LES FREQUENCES POSITIVES PEUT ETRE EXPLIQUE PAR LA PRESENCE D'ONDES DE DERIVE, IL S'AGIT D'INTERPRETER LE PIC CNETRE SUR LES FREQUENCES NEGATIVES. APRES UNE ETUDE DES PROPRIETES DE LOCALISATION SPATIALE DU DIAGNOSTIC, AINSI QU'UNE ANALYSE APPROFONDIE DES SPECTRES DE TURBULENCE ET DES COEFFICIENTS DE TRANSPORT, LA PRESENCE DE CE PIC IONIQUE SEMBLE LIEE, POUR UNE PARTIE DU VOLUME DE DIFFUSION, A UN CHANGEMENT DE SIGNE DE LA VITESSE DE DERIVE ASSOCIEE AU CHAMP ELECTRIQUE RADIAL. L'INFLUENCE DU CHAMP ELECTRIQUE RADIAL SUR LES SPECTRES DE TURBULENCE NOUS AMENE A CHERCHER DES EXPERIENCES OU CE CHAMP EST MODIFIE, COMME C'EST LE CAS LORS DE L'APPLICATION DU DIVERTOR ERGODIQUE. UNE ETUDE DETAILLEE DE TRANSPORT ET DE TURBULENCE AVEC ET SANS DIVERTOR ERGODIQUE PERMET DE DISTINGUER TROIS ZONES DANS LE PLASMA: UNE REGION INTERNE, UNE REGION DE BORD, PUIS UNE REGION INTERMEDIAIRE. DANS CETTE REGION INTERMEDIAIRE APPARAIT UNE DIMINUTION INATTENDUE DU NIVEAU RELATIF DE FLUCTUATIONS DE DENSITE ET DES COEFFICIENTS DE TRANSPORT. A PARTIR DE L'ENSEMBLE DE CES RESULTATS IL APPARAIT QUE LE CHAMP ELECTRIQUE RADIAL JOUE PROBABLEMENT UN ROLE IMPORTANT SUR LA STABILITE DES ONDES
Author: Aude Seigneur
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Languages : fr
Pages : 404
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SAVOIR CE QUE DEVIENNENT LES PARTICULES ISSUES DU PLASMA EST FONDAMENTAL. LA ZONE DE PLASMA SITUEE AU-DELA DE LA DERNIERE SURFACE MAGNETIQUE FERMEE, LA SOL, EST CARACTERISEE PAR SON EPAISSEUR RADIALE LAMBDA. NOUS AVONS ETABLI LES PREMIERS ABAQUES QUI DONNENT LA DEPENDANCE DE CETTE ECHELLE CARACTERISTIQUE AVEC LES DIFFERENTS PARAMETRES DU PLASMA, (CHAMP, DENSITE, COURANT), SUR TORE SUPRA. POUR CE FAIRE, NOUS AVONS RECOUPE LES RESULTATS NUMERIQUES D'UN CODE AVEC DES MESURES EXPERIMENTALES DE TEMPERATURES DE SURFACE EFFECTUEES PAR THERMOGRAPHIE INFRAROUGE. LA CONCLUSION DE CETTE ANALYSE EST QUE, SUR TORE SUPRA, LAMBDA EST QUASI INDEPENDANTE DES CONDITIONS PLASMA. ELLE VARIE, EN FAIT, ENTRE 1 ET 2 E-2 M MAIS, L'ERREUR COMMISE EN L'ADMETTANT CONSTANTE EST MOINDRE QUE LES INCERTITUDES CONCERNANT LES ELEMENTS MATERIELS. CETTE ETUDE EST LOCALE. AU CONTRAIRE, LE CODE THOR QUE NOUS AVONS DEVELOPPE, TIENT COMPTE DE LA GEOMETRIE REELLE DE TOUS LES LIMITEURS ET DE LA CONFIGURATION MAGNETIQUE. IL DONNE LA PROJECTION DU PLASMA SUR LES PAROIS. IL ASSOCIE MOUVEMENT PARALLELE ET DIFFUSION PERPENDICULAIRE DONT LE CARACTERE ALEATOIRE EST RENDU PAR UN ALGORITHME DE MONTE CARLO. LES EQUATIONS DE MOUVEMENT SONT EN COORDONNEES INTRINSEQUES ALORS QUE LES RESULTATS SONT EN COORDONNEES ORDINAIRES. CE CODE AUTORISE L'INTEGRATION DE PERTURBATIONS A L'EQUILIBRE MAGNETIQUE INITIAL. NOUS AVONS, AINSI, AMELIORE SES PERFORMANCES EN ETUDIANT DES CAS PERTURBES PAR L'UTILISATION DU DIVERTOR ERGODIQUE. LES RESULTATS NUMERIQUES SONT CONFORMES AUX OBSERVATIONS EXPERIMENTALES. PARFOIS, ILS REMETTENT EN QUESTION LES MODELES PHYSIQUES NOUS AVONS ELABORE UN MODELE ANALYTIQUE EXPLIQUANT LA FORME DES DEPOTS REELS, RETROUVES NUMERIQUEMENT, EN APPUI PPI, DEPOTS NON CONFORMES AUX PREDICTIONS DU MODELE CLASSIQUE. LE CODE EST EGALEMENT UN OUTIL DE CONCEPTION POUR TESTER, AVANT LEUR REALISATION, LES NOUVEAUX CONCEPTS DE LIMITEURS QUE L'ON VOUDRAIT PLACER DANS TORE SUPRA
Author: Shaodong Song
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Languages : fr
Pages : 178
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Le transport de la chaleur et des particules est un des sujets de recherche fondamentaux de la physique des plasmas chauds confinés par des champs magnétiques, systèmes physiques qui sont étudiés dans le cadre des recherches sur la fusion thermonucléaire contrôlée. Ces phénomènes de transport sont essentiellement liés à la turbulence électromagnétique et ils sont donc extrêmement difficiles à modéliser par la théorie. Des expériences spécifiques sont alors réalisées sur des machines expérimentales, telles que les tokamaks ou les stellarators, afin d'améliorer la connaissance de ces phénomènes. Cette thèse décrit des études expérimentales de ce type réalisées sur deux tokamaks de grande dimension: Tore Supra (machine basée au CEA/Cadarache) et HL-2A (basée au South-Western Institute of Physics, Chengdu, Chine). La technique utilisée consiste à injecter, de façon modulée dans le temps, des ondes de forte puissance afin de perturber la température électronique du plasma, et des faisceaux supersoniques de particules pour en perturber la densité. La température est mesurée par l'Emission Cyclotronique Electronique et la densité par Réflectométrie micro-onde. Ces expériences on mis en évidence une convection de la chaleur vers l'intérieur du plasma (un phénomène dont l'existence est toujours controversée), et des effets dus aux termes non-diagonaux de la matrice de transport. Ces résultats ont été comparés aux modèles de transport existants.
