Importance de la structure magnétique fine dans un tokamak pour le transport anormal et les disruptions internes PDF Download
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Author: Roland Sabot
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
La compréhension de deux phénomènes dégradant le confinemnt des tokamaks, le transport anormal et les disruptions internes, représenterait une étape vers la réalisation de la fusion. Faisant l'hypothèse que la turbulence causant le transport anormal est à dominante magnétique, nous étudions l'équilibre thermique d'un plasma où apparaîssent des îlots magnétiques de largeur centimétrique. Ces perturbations rendent chaotiques les lignes de champs. Pour cette étude, nous utilisons une approche originale de type "système complexe" : la percolation dynamique. Cette approche permet d'intégrer dans un modèle unique des phénomènes aux échelles très différentes. L'évolution des îlots, donnée par la théorie des modes de déchirements, est couplée à l'évolution de la température par coefficient de diffusion. Celui-ci prend en compte les collisions et l'ergodisation des lignes de champs, il augmente fortement au voisinage d'un niveau de turbulence critique. La loi donnant le temps de confinement d'équilibre en fonction des paramètres globaux coïncide avec les lois expérimentales. La propagation des perturbations est très rapide et conforme aux résultats expérimentaux. Elle s'explique par l'augmentation importante de la diffusion au voisinage de niveau critique. Enfin, la variation infinitésimale d'un paramètre peut faire bifurquer l'évolution du système avec une stabilisation partielle de la turbulence au bord. Cette évolution évoque très fortement aux transitions des tokamaks. Les fluctuations de la lumière émise par un glaçon d'hydrogèen injecté dans le tokamak Tore-Supra fournissent une confirmation expérimentale à l'existence d'îlots magnétiques car elles s'expliquent par la traversée des îlots. A partir des ces stries, il est possible de mesurer le profil de courant et la largeur des îlots. Concernant les disruptions internes, nous montrons que la modification de la forme locale de la perturbation et la présence d'une zone de cisaillement nul abaissent le seuil de transition au chaos. Nous proposons un scénario pour expliquer l'évolution des disruptions internes.
Author: Roland Sabot
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 150
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Book Description
La compréhension de deux phénomènes dégradant le confinemnt des tokamaks, le transport anormal et les disruptions internes, représenterait une étape vers la réalisation de la fusion. Faisant l'hypothèse que la turbulence causant le transport anormal est à dominante magnétique, nous étudions l'équilibre thermique d'un plasma où apparaîssent des îlots magnétiques de largeur centimétrique. Ces perturbations rendent chaotiques les lignes de champs. Pour cette étude, nous utilisons une approche originale de type "système complexe" : la percolation dynamique. Cette approche permet d'intégrer dans un modèle unique des phénomènes aux échelles très différentes. L'évolution des îlots, donnée par la théorie des modes de déchirements, est couplée à l'évolution de la température par coefficient de diffusion. Celui-ci prend en compte les collisions et l'ergodisation des lignes de champs, il augmente fortement au voisinage d'un niveau de turbulence critique. La loi donnant le temps de confinement d'équilibre en fonction des paramètres globaux coïncide avec les lois expérimentales. La propagation des perturbations est très rapide et conforme aux résultats expérimentaux. Elle s'explique par l'augmentation importante de la diffusion au voisinage de niveau critique. Enfin, la variation infinitésimale d'un paramètre peut faire bifurquer l'évolution du système avec une stabilisation partielle de la turbulence au bord. Cette évolution évoque très fortement aux transitions des tokamaks. Les fluctuations de la lumière émise par un glaçon d'hydrogèen injecté dans le tokamak Tore-Supra fournissent une confirmation expérimentale à l'existence d'îlots magnétiques car elles s'expliquent par la traversée des îlots. A partir des ces stries, il est possible de mesurer le profil de courant et la largeur des îlots. Concernant les disruptions internes, nous montrons que la modification de la forme locale de la perturbation et la présence d'une zone de cisaillement nul abaissent le seuil de transition au chaos. Nous proposons un scénario pour expliquer l'évolution des disruptions internes.
Author: Yuntao Song
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3642395759
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 249
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Book Description
Tokamak Engineering Mechanics offers concise and thorough coverage of engineering mechanics theory and application for tokamaks, and the material is reinforced by numerous examples. Chapter topics include general principles, static mechanics, dynamic mechanics, thermal fluid mechanics and multiphysics structural mechanics of tokamak structure analysis. The theoretical principle of the design and the methods of the analysis for various components and load conditions are presented, while the latest engineering technologies are also introduced. The book will provide readers involved in the study of mechanical/fusion engineering with a general understanding of tokamak engineering mechanics. Yuntao Song is Head of the Tokamak Design Division at the Institute of Plasma Physics, Chinese Academic of Science (ASIPP), China.
Author: Florence Solminihac (de)
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 167
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Book Description
Dans cette thèse nous étudions l'impact de perturbations magnétiques résonnantes sur la dynamique de la barrière de transport dans un tokamak. Pour cela nous avons réalisé des simulations numériques tridimensionnelles de turbulence dans le plasma de bord du tokamak. Nos simulations numériques ont reproduit les résultats expérimentaux observés dans différents tokamaks. Dans le régime de confinement amélioré (mode H), la barrière de transport n'est pas stable : elle effectue des oscillations de relaxation, qui partagent des caractéristiques communes avec les "modes localisés au bord'' (Edge Localized Modes, ELMs). Ces ELMs ont à la fois des avantages et des inconvénients. D'un côté, ils permettent d'évacuer les impuretés présentes dans le coe ur du plasma. Mais d'un autre côté, la charge thermique induite sur la paroi pendant un ELM peut endommager les matériaux de première paroi. Pour cette raison, ils doivent être contrôlés. Cette thèse s'inscrit dans le contexte du projet ITER actuellement en construction en France. Sur ITER, le contrôle des ELMs sera indispensable en raison de la quantité d'énergie évacuée. Parmi les différentes façons de contrôler les ELMs, les perturbations magnétiques résonnantes (Resonant Magnetic Perturbations, RMPs) semblent prometteuses. Ces perturbations magnétiques résonnantes sont créées par des bobines externes. Nous nous plaçons dans le cas du tokamak TEXTOR et nous considérons deux configurations pour les bobines externes : dans un premier temps, une perturbation magnétique résonnante comprenant plusieurs harmoniques, qui permet d'avoir une zone stochastique au bord du plasma lorsque les chaînes d'îlots magnétiques se superposent.
Author: Hartmut Zohm
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527677364
Category : Science
Languages : en
Pages : 240
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Book Description
This book bridges the gap between general plasma physics lectures and the real world problems in MHD stability. In order to support the understanding of concepts and their implication, it refers to real world problems such as toroidal mode coupling or nonlinear evolution in a conceptual and phenomenological approach. Detailed mathematical treatment will involve classical linear stability analysis and an outline of more recent concepts such as the ballooning formalism. The book is based on lectures that the author has given to Master and PhD students in Fusion Plasma Physics. Due its strong link to experimental results in MHD instabilities, the book is also of use to senior researchers in the field, i.e. experimental physicists and engineers in fusion reactor science. The volume is organized in three parts. It starts with an introduction to the MHD equations, a section on toroidal equilibrium (tokamak and stellarator), and on linear stability analysis. Starting from there, the ideal MHD stability of the tokamak configuration will be treated in the second part which is subdivided into current driven and pressure driven MHD. This includes many examples with reference to experimental results for important MHD instabilities such as kinks and their transformation to RWMs, infernal modes, peeling modes, ballooning modes and their relation to ELMs. Finally the coverage is completed by a chapter on resistive stability explaining reconnection and island formation. Again, examples from recent tokamak MHD such as sawteeth, CTMs, NTMs and their relation to disruptions are extensively discussed.
Author: Sundaresan Sridhar
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Tokamaks are the devices currently closest to achieve nuclear fusion power and disruptions are unfavorable events in which the plasma energy is lost in a very short timescale causing damage to tokamak structures. RE beams are one of the consequence of disruptions and they carry the risk of in-vessel component damage. Thus, the prevention and control of the RE are of prime importance. The current strategy for runaway electrons is to avoid their generation by a massive material injection (MMI). If their generation cannot be avoided, a 2nd MMI will be used to mitigate the generated RE beam. After the 1st MMI to prevent RE generation, a background plasma of 1st MMI impurities is formed which make the second MMI inefficient to mitigate RE beams inefficient, as observed in the JET tokamak. In this thesis, the physics of the interaction between the RE beam and the mitigation MMI in the presence of a cold background plasma is studied.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Nuclear physics
Languages : en
Pages : 172
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Author: National Research Council
Publisher: National Academies Press
ISBN: 0309042283
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 148
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Book Description
As requested by the National Science Foundation (NSF) and the Interagency Committee for Extramural Mathematics Programs (ICEMAP), this report updates the 1984 Report known as the "David Report." Specifically, the charge directed the committee to (1) update that report, describing the infrastructure and support for U.S. mathematical sciences research; (2) assess trends and progress over the intervening five years against the recommendations of the 1984 Report; (3) briefly assess the field scientifically and identify significant opportunities for research, including cross-disciplinary collaboration; and (4) make appropriate recommendations designed to ensure that U.S. mathematical sciences research will meet national needs in coming years. Of the several components of the mathematical sciences community requiring action, its wellspring--university research departments--is the primary focus of this report. The progress and promise of research--described in the 1984 Report relative to theoretical development, new applications, and the refining and deepening of old applications--have if anything increased since 1984, making mathematics research ever more valuable to other sciences and technology. Although some progress has been made since 1984 in the support for mathematical sciences research, the goals set in the 1984 Report have not been achieved. Practically all of the increase in funding has gone into building the infractructure, which had deteriorated badly by 1984. While graduate and postdoctoral research, computer facilities, and new institutes have benefited from increased resources, some of these areas are still undersupported by the standards of other sciences. And in the area of research support for individual investigators, almost no progress has been made. A critical storage of qualified mathematical sciences researchers still looms, held at bay for the moment by a large influx of foreign researchers, an uncertain solution in the longer term. While government has responded substantially to the 1984 Report's recommendations, particularly in the support of infrastructure, the universities generally have not, so that the academic foundations of the mathematical sciences research enterprise are as shaky now as in 1984. The greatet progress has been made in the mathematics sciences community, whose members have shown a growing awareness of the problems confronting their discipline and increased interest in dealing with the problems, particularly in regard to communication with the public and government agencies and involvement in education. (AA)
Author: Razvan Gurau
Publisher: Oxford University Press
ISBN: 0198787936
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 345
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Book Description
This book introduces "Random Tensors," a framework for studying random geometries in any dimension. It provides a complete derivation of the key results in the field. Whatever form a theory of Quantum Gravity may take, it must incorporate random geometry.
Author: Mark Stenhoff
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 0306470926
Category : Science
Languages : en
Pages : 356
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Book Description
Down comes a deluge of sonorous hail, Or prone-descending rain. Wide-rent, the clouds Pour a whole flood, and yet, its flame unquenched, Th’unconquerable lightning struggles through. Ragged and fierce, or in red whirling balls, And fires the mountains with redoubled rage. Black from the stroke, above, the smould’ring pine Stands a sad shattered trunk; and, stretched below, A lifeless group the blasted cattle lie. James Thompson, “The Seasons” (1727) have been investigating ball lightning for more than two decades. I published a ball lightning report in Nature in 1976 that received worldwide publicity and I consequently many people wrote to me with accounts of their own experiences. Within a very short time, I had accumulated about 200 firsthand accounts, and the file has continued to grow steadily since then. Several things impressed me. Few of those who wrote to me had any detailed foreknowledge of ball lightning at the time of their observation. Nonetheless, once reports of other phenomena such as St. Elmo’s fire had been eliminated, the remaining descriptions were remarkably consistent. Furthermore, nearly all who contacted me were keen to have an explanation of what they had seen and seemed entirely sincere.
Author: I︠U︡riĭ Vasilʹevich Prokhorov
Publisher: American Mathematical Soc.
ISBN: 9780821831328
Category : Mathematics
Languages : en
Pages : 338
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Book Description
This is a translation of the fifth and final volume in a special cycle of publications in commemoration of the 50th anniversary of the Steklov Mathematical Institute of the Academy of Sciences in the USSR. The purpose of the special cycle was to present surveys of work on certain important trends and problems pursued at the Institute. Because the choice of the form and character of the surveys were left up to the authors, the surveys do not necessarily form a comprehensive overview, but rather represent the authors' perspectives on the important developments.
