Contribution à une modélisation thermique de l'interaction plasma-métal provenant des fusions produites par laser CO2 PDF Download
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Author: MICHEL.. BERGONZI
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Languages : fr
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LE BUT EST DE MODELISER L'INTERACTION PLASMA/MATIERE PROVENANT DE L'ACTION D'UN FAISCEAU LASER CO2 DE PUISSANCE SUR UNE SURFACE METALLIQUE. L'ETUDE DE CERTAINES CARACTERISTIQUES DE CE PLASMA (DENSITE ET TEMPERATURE ELECTRONIQUES) SONT UTILES POUR PERMETTRE DE LE DEFINIR PAR DIFFERENTES SOURCES CALORIFIQUES INTERNES OU EXTERNES. LA SUPERPOSITION DE CES SOURCES APPLIQUEE A DES SOLUTIONS PARTICULIERES DE L'EQUATION AUX DERIVEES PARTIELLES DE LA CONDUCTION DE LA CHALEUR CONSTITUE LE MODELE DE L'INTERACTION PLASMA/MATIERE. DES EXEMPLES D'APPLICATION DE CE MODELE ACCOMPAGNENT CE TRAVAIL. SON APPLICATION AU SOUDAGE LASER EST REALISEE EN SIMULANT DES FUSIONS REELLES PAR LE CALCUL NUMERIQUE DE LA FORME DE LA ZONE DE METAL FONDU
Author: MICHEL.. BERGONZI
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Languages : fr
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LE BUT EST DE MODELISER L'INTERACTION PLASMA/MATIERE PROVENANT DE L'ACTION D'UN FAISCEAU LASER CO2 DE PUISSANCE SUR UNE SURFACE METALLIQUE. L'ETUDE DE CERTAINES CARACTERISTIQUES DE CE PLASMA (DENSITE ET TEMPERATURE ELECTRONIQUES) SONT UTILES POUR PERMETTRE DE LE DEFINIR PAR DIFFERENTES SOURCES CALORIFIQUES INTERNES OU EXTERNES. LA SUPERPOSITION DE CES SOURCES APPLIQUEE A DES SOLUTIONS PARTICULIERES DE L'EQUATION AUX DERIVEES PARTIELLES DE LA CONDUCTION DE LA CHALEUR CONSTITUE LE MODELE DE L'INTERACTION PLASMA/MATIERE. DES EXEMPLES D'APPLICATION DE CE MODELE ACCOMPAGNENT CE TRAVAIL. SON APPLICATION AU SOUDAGE LASER EST REALISEE EN SIMULANT DES FUSIONS REELLES PAR LE CALCUL NUMERIQUE DE LA FORME DE LA ZONE DE METAL FONDU
Author: MARIE-LINE.. BEGUE
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Languages : fr
Pages : 314
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DANS LES REACTIONS DE FUSION THERMONUCLEAIRE, IL EST NECESSAIRE D'AMENER LA MATIERE (UN GAZ DE DEUTERIUM ET DE TRITIUM) A DES CENTAINES DE MILLIONS DE DEGRES. ON FORME AINSI UN PLASMA ENTIEREMENT CONSTITUE DE PARTICULES IONISEES QUE L'ON DOIT ENSUITE CONFINER. POUR CE FAIRE DEUX VOIES SONT ETUDIEES : LA FUSION PAR CONFINEMENT MAGNETIQUE (TOKAMAKS) ET LA FUSION PAR CONFINEMENT INERTIEL, A LAQUELLE NOUS NOUS INTERESSONS ICI, OU L'ON A RECOURS A DE PUISSANTS FAISCEAUX LASERS POUR COMPRIMER UNIFORMEMENT UNE PETITE BILLE REMPLIE D'UN MELANGE DEUTERIUM-TRITIUM. UN DES PROBLEMES-CLEFS POUR LA REALISATION DU CONFINEMENT INERTIEL EST L'INTERACTION ENTRE LES FAISCEAUX LASERS ET LE PLASMA CREE PAR IRRADIATION. CETTE INTERACTION EST LA SOURCE DE MULTIPLES INSTABILITES DIFFERENTES SELON L'INTENSITE DU LASER ET LA DENSITE DU PLASMA. A L'HEURE ACTUELLE, LES GRANDS LABORATOIRES S'EQUIPENT DE LASERS ULTRA-INTENSES (10#2#0 W/CM#2) A IMPULSIONS ULTRACOURTES (10##1#2 S). DE TELS LASERS, ONT DONNE NAISSANCE AU CONCEPT DE L'ALLUMEUR RAPIDE. ILS VONT DANS CE CAS, ETRE LA SOURCE DE NOUVEAUX EFFETS D'ORIGINE RELATIVISTES, QUI VU LEUR COMPLEXITE NECESSITENT POUR LEUR COMPREHENSION L'UTILISATION DE LA SIMULATION NUMERIQUE. NOUS ALLONS DONC, DANS CETTE THESE PRESENTER LE FONCTIONNEMENT DE CODES DITS SEMI-LAGRANGIEN RESOLVANT EN PARALLELE L'EQUATION DE VLASOV RELATIVISTE ET LES EQUATIONS DE MAXWELL. CES CODES VONT NOUS PERMETTRE D'ETUDIER L'EVOLUTION DE LA FONCTION DE DISTRIBUTION ELECTRONIQUE DANS L'ESPACE DES PHASES. PREMIEREMENT, NOUS DETAILLONS LE FONCTIONNEMENT DE CES CODES MONO OU BIDIMENSIONNELS. PUIS, NOUS LES TESTONS EN LES UTILISANT DANS LE CAS PARTICULIER DE PLASMAS SOUS-DENSES POUR LESQUELS NOUS ETUDIONS L'ACCELERATION DE PARTICULES PAR BATTEMENTS D'ONDES. NOUS PRESENTONS ENSUITE LES PREMIERS RESULTATS OBTENUS POUR L'ETUDE DES INSTABILITES ELECTRONIQUES D'ORIGINES RELATIVISTES.
Author: Peter John Evans
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Category : Controlled fusion
Languages : en
Pages : 390
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Author: Christophe Dumas
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Category :
Languages : fr
Pages : 380
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DANS CE MEMOIRE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE L'HYDRODYNAMIQUE D'EXPANSION DU PLASMA, AINSI QU'UNE MODELISATION NUMERIQUE PAR ELEMENTS FINIS DU TRANSFERT DE CHALEUR DANS LE MATERIAU IRRADIE. POUR CELA, NOUS AVONS UTILISE UN LASER A CO#2 IMPULSIONNEL POUR IRRADIER DIFFERENTS METAUX (ALLIAGES D'ALUMINIUM AU4G ET DE TITAN TA6V AINSI QUE DES ACIERS 304L ET 35NCD16) AYANT PLUSIEURS ETATS DE SURFACES AVEC UNE INTENSITE MOYENNE DE 3 MW/CM#2. L'INTERACTION SE DEROULANT DANS UNE AMBIANCE GAZEUSE VARIABLE (HELIUM, AZOTE, ARGON) A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE. UNE ETUDE DE LA DYNAMIQUE DE L'EXPANSION DU PLASMA, BASEE SUR UNE TECHNIQUE DE VISUALISATION SELON LE PRINCIPE DE L'INTERFEROMETRE DE MACH-ZEHNDER, NOUS A PERMIS DE DETERMINER L'INFLUENCE DES CONDITIONS D'IRRADIATION SUR LES DIFFERENTS REGIMES HYDRODYNAMIQUES OBSERVES. D'AUTRE PART, LA MESURE DE L'ENERGIE ABSORBEE PAR L'ECHANTILLON A MIS EN EVIDENCE UNE CORRELATION ENTRE LE COEFFICIENT DE COUPLAGE THERMIQUE ET LA NATURE DE L'ONDE D'ABSORPTION. UNE SECONDE ETUDE, REPOSANT SUR LE PRINCIPE DE LA PHOTOMETRIE, NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES PROPRIETES ABSORBANTES DU PLASMA. CES RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX DEDUITS DE L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE. ENFIN UNE MODELISATION NUMERIQUE NOUS PERMET DE DETERMINER LE CHAMP DE TEMPERATURE DANS LE MATERIAU IRRADIE, MAIS AUSSI LA PROPAGATION DU FRONT DE FUSION DANS LA MASSE METALLIQUE. CETTE MODELISATION PREND EN COMPTE LE CHANGEMENT DE PHASE SOLIDE-LIQUIDE SELON LA METHODE DE LA CAPACITE CALORIFIQUE EQUIVALENTE
Author: Fabrice Valsaque
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Languages : fr
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L'interaction entre un plasma et une paroi est étudiée au moyen d'une modélisation cinétique de type Vlasov-Poisson. Celle-ci est particulièrement bien adaptée pour les plasmas à basse pression, tels que ceux employés en fusion ou en gravure. A l'aide de calculs analytiques ou numériques, nous modélisons les perturbations que provoque une surface solide sur un plasma en vue d'améliorer la mesure de la température des ions. En premier lieu, nous montrons comment corriger de façon significative les mesures par sondes en tenant compte de leur propre interaction avec le plasma. En second lieu, nous mettons en évidence une large surestimation des mesures par fluorescence induite par laser lorsque la résolution spatiale n'est pas suffisante (ce qui est souvent le cas à proximité d'une paroi). Nous terminons cette étude en proposant une méthode de déconvolution des mesures spectroscopiques afin de remédier à ce problème tout en conservant le même appareillage.
Author: Christian Stenz
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Languages : fr
Pages : 238
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INTERACTION LASER CO::(2)-CIBLE SOLIDE: DES MESURES CORRELEES DU RAYONNEMENT X NON CONTINU ET DE L'EMISSION IONIQUE MONTRENT LA PRESENCE D'UNE COMPOSANTE SUPRATHERMIQUE QUI COEXISTE AVEC L'ENSEMBLE DU PLASMA QUI RESTE THERMIQUE; ON EN DEDUIT DES LOIS QUI PERMETTENT DE PRECISER LES MECANISMES DE DEPOT ET DE TRANSPORT DE L'ENERGIE LASER. INTERACTION LASER CO::(2)-PLASMA DENSE: L'ETUDE DES MECANISMES DE CHAUFFAGE MET EN EVIDENCE UNE ABSORPTION ANORMALE, COMPAREE A L'ABSORPTION CLASSIQUE PAR RAYONNEMENT DE FREINAGE INVERSE POUR DES FLUX>2.10**(10) W/CM**(2); LA DIFFUSION THOMSON MET EN EVIDENCE UNE FORTE TURBULENCE IONIQUE
Author: Lijuan Fan
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Languages : fr
Pages : 156
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Ce mémoire a pour but d'étudier le transfert énergétique dans l'usinage assiste par laser CO2 de l'acier XC42. Deux phénomènes principaux sont discutés: interaction laser-métal et transfert thermique dans le métal. En ce qui concerne l'interaction laser-métal, nous avons présenté le mécanisme de cette interaction et quelques paramètres influant sur l'absorptivité. En particulier, l'absorptivité de l'acier XC42 est déterminée par une simulation numérique basée sur la courbe limite de fusion expérimentale. Pour une surface rectifiée de rugosité moyenne arithmétique 0,34 m, l'absorptivité de l'acier XC42 est de vingt pour cent. Par comparaison de la profondeur affectée thermiquement de deux états de surface: surface brute d'usinage, dont la rugosité moyenne arithmétique est de 0,84 m, et surface rectifiée-sablée, dont la rugosité moyenne arithmétique est de 0,85 m, nous trouvons que l'absorptivité de l'acier pour la surface rectifiée-sablée est plus de 3 fois celle pour la surface brute d'usinage. L’amélioration du rendement énergétique par récupération d'une partie du faisceau laser diffuse dans l'espace a aussi été mise en évidence. Pour le transfert thermique dans le métal, nous avons montré quelques résultats analytiques simples et intéressants. il apparait que le champ de température, obtenu pour une source ponctuelle de puissance constante en translation dans un milieu semi-infini adiabatique, peut être considéré comme une première approximation du champ de température au voisinage de l'outil dans l'U.A.L. a partir de ce champ de température et des résultats expérimentaux sur la réduction des efforts de coupe, nous avons établi des courbes réduction des efforts de coupe-température, à partir desquelles il devient possible de prévoir la réduction des efforts de coupe pour d'autres conditions expérimentales
Author: Benjamin Svedung Wettervik
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ISBN: 9789179051525
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Pages : 6
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We have developed a new target platform to study Laser Plasma Interaction in ignition-relevant condition at the Omega laser facility (LLE/Rochester)[1]. By shooting an interaction beam along the axis of a gas-filled hohlraum heated by up to 17 kJ of heater beam energy, we were able to create a millimeter-scale underdense uniform plasma at electron temperatures above 3 keV. Extensive Thomson scattering measurements allowed us to benchmark our hydrodynamic simulations performed with HYDRA [1]. As a result of this effort, we can use with much confidence these simulations as input parameters for our LPI simulation code pF3d [2]. In this paper, we show that by using accurate hydrodynamic profiles and full three-dimensional simulations including a realistic modeling of the laser intensity pattern generated by various smoothing options, fluid LPI theory reproduces the SBS thresholds and absolute reflectivity values and the absence of measurable SRS. This good agreement was made possible by the recent increase in computing power routinely available for such simulations.
Author: Gianluca Sarri
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Pages : 0
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