DETERMINATION GENERALE AUTO-COHERENTE DU COUPLAGE D'ANTENNES ET APPLICATION AU CHAUFFAGE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A LA FREQUENCE CYCLOTRON IONIQUE

DETERMINATION GENERALE AUTO-COHERENTE DU COUPLAGE D'ANTENNES ET APPLICATION AU CHAUFFAGE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A LA FREQUENCE CYCLOTRON IONIQUE PDF Author: SERGE.. PECOUL
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Pages : 161

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LA CONCEPTION DES ANTENNES DOIT ETRE OPTIMISEE POUR COUPLER AU MIEUX LA PUISSANCE RF OU MICRO-ONDE AU PLASMA. POUR ATTEINDRE CES OBJECTIFS LE CODE NUMERIQUE ICANT A ETE REALISE. IL PERMET DE CALCULER POUR LA PREMIERE FOIS DE FACON AUTO-COHERENTE TOUTES LES CARACTERISTIQUES D'UNE ANTENNE : PUISSANCE RAYONNEE, SPECTRE D'EMISSION, REPARTITION DES COURANTS SUR TOUS LES ELEMENTS DE L'ANTENNE, CHAMPS RAYONNES PAR L'ANTENNE, LA DESCRIPTION GENERALISTE DU CODE N'EST LIMITEE DANS CES APPLICATIONS QUE PAR L'HYPOTHESE D'UN MILIEU PLAN. CECI PERMET DE SEPARER LE PROBLEME DU COUPLAGE DE CELUI DE LA PROPAGATION DE L'ONDE DANS LE MILIEU PAR LE BIAIS D'UNE MATRICE D'IMPEDANCE DE SURFACE QUE LE MILIEU SOIT HOMOGENE OU INHOMOGENE AVEC DIFFERENTES CONDITIONS DE RAYONNEMENT. DURANT LA PHASE IMPORTANTE DE LA VALIDATION DU CODE UN DEVELOPPEMENT THEORIQUE A CONDUIT A DE NOUVELLES EXPRESSIONS DE LA CONSTANTE DE PROPAGATION ET DE LA PUISSANCE RAYONNEE DANS LE VIDE ET DANS LE PLASMA POUR L'ONDE MAGNETOSONIQUE. APRES UNE DESCRIPTION DES PROPRIETES DE L'ONDE RAPIDE, D'AUTRES COMPARAISONS ONT MONTRE QUE LE CODE DECRIT CORRECTEMENT LE COUPLAGE DE L'ONDE MAGNETOSONIQUE RAPIDE AVEC UN PLASMA HOMOGENE OU INHOMOGENE. POUR LA PREMIERE FOIS L'EFFET DE L'ECRANTAGE MAGNETIQUE A ETE PRIS EN COMPTE SUR TOUTES LES PARTIES DE L'ANTENNE. CELA SE TRADUIT PAR LA PRESENCE DE BOUCLES DE COURANT SUR L'ECRAN, UN CREUSEMENT DU PROFIL TRANSVERSE DE DENSITE DE COURANT SUR L'EMETTEUR ET UNE REDUCTION DE LA PUISSANCE RAYONNEE COMME LORS DE LA PRISE EN COMPTE DE SEPARATEURS OU DE PROTECTIONS D'ANTENNES. L'AUTO-COHERENCE DE LA DESCRIPTION PREND EN COMPTE LA PRESENCE DES MODES PARASITES TELS QUE LES MODES D'ECRAN OU LES MODES COAXIAUX. UNE ETUDE COMPLEMENTAIRE SUR LE ROLE DE CES MODES PARASITES A PERMIS DE CERNER LES MECANISMES PHYSIQUES QUI LES ENGENDRAIENT. LE MODELE DEVELOPPE PERMET DONC D'ETUDIER LE COMPORTEMENT D'ANTENNES REALISTES DE DIFFERENTS TOKAMAKS TEXTOR, JET OU ITER.

DETERMINATION GENERALE AUTO-COHERENTE DU COUPLAGE D'ANTENNES ET APPLICATION AU CHAUFFAGE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A LA FREQUENCE CYCLOTRON IONIQUE

DETERMINATION GENERALE AUTO-COHERENTE DU COUPLAGE D'ANTENNES ET APPLICATION AU CHAUFFAGE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A LA FREQUENCE CYCLOTRON IONIQUE PDF Author: SERGE.. PECOUL
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LA CONCEPTION DES ANTENNES DOIT ETRE OPTIMISEE POUR COUPLER AU MIEUX LA PUISSANCE RF OU MICRO-ONDE AU PLASMA. POUR ATTEINDRE CES OBJECTIFS LE CODE NUMERIQUE ICANT A ETE REALISE. IL PERMET DE CALCULER POUR LA PREMIERE FOIS DE FACON AUTO-COHERENTE TOUTES LES CARACTERISTIQUES D'UNE ANTENNE : PUISSANCE RAYONNEE, SPECTRE D'EMISSION, REPARTITION DES COURANTS SUR TOUS LES ELEMENTS DE L'ANTENNE, CHAMPS RAYONNES PAR L'ANTENNE, LA DESCRIPTION GENERALISTE DU CODE N'EST LIMITEE DANS CES APPLICATIONS QUE PAR L'HYPOTHESE D'UN MILIEU PLAN. CECI PERMET DE SEPARER LE PROBLEME DU COUPLAGE DE CELUI DE LA PROPAGATION DE L'ONDE DANS LE MILIEU PAR LE BIAIS D'UNE MATRICE D'IMPEDANCE DE SURFACE QUE LE MILIEU SOIT HOMOGENE OU INHOMOGENE AVEC DIFFERENTES CONDITIONS DE RAYONNEMENT. DURANT LA PHASE IMPORTANTE DE LA VALIDATION DU CODE UN DEVELOPPEMENT THEORIQUE A CONDUIT A DE NOUVELLES EXPRESSIONS DE LA CONSTANTE DE PROPAGATION ET DE LA PUISSANCE RAYONNEE DANS LE VIDE ET DANS LE PLASMA POUR L'ONDE MAGNETOSONIQUE. APRES UNE DESCRIPTION DES PROPRIETES DE L'ONDE RAPIDE, D'AUTRES COMPARAISONS ONT MONTRE QUE LE CODE DECRIT CORRECTEMENT LE COUPLAGE DE L'ONDE MAGNETOSONIQUE RAPIDE AVEC UN PLASMA HOMOGENE OU INHOMOGENE. POUR LA PREMIERE FOIS L'EFFET DE L'ECRANTAGE MAGNETIQUE A ETE PRIS EN COMPTE SUR TOUTES LES PARTIES DE L'ANTENNE. CELA SE TRADUIT PAR LA PRESENCE DE BOUCLES DE COURANT SUR L'ECRAN, UN CREUSEMENT DU PROFIL TRANSVERSE DE DENSITE DE COURANT SUR L'EMETTEUR ET UNE REDUCTION DE LA PUISSANCE RAYONNEE COMME LORS DE LA PRISE EN COMPTE DE SEPARATEURS OU DE PROTECTIONS D'ANTENNES. L'AUTO-COHERENCE DE LA DESCRIPTION PREND EN COMPTE LA PRESENCE DES MODES PARASITES TELS QUE LES MODES D'ECRAN OU LES MODES COAXIAUX. UNE ETUDE COMPLEMENTAIRE SUR LE ROLE DE CES MODES PARASITES A PERMIS DE CERNER LES MECANISMES PHYSIQUES QUI LES ENGENDRAIENT. LE MODELE DEVELOPPE PERMET DONC D'ETUDIER LE COMPORTEMENT D'ANTENNES REALISTES DE DIFFERENTS TOKAMAKS TEXTOR, JET OU ITER.

ETUDE HAMILTONIENNE DE LA REPONSE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A L'ONDE DE CHAUFFAGE CYCLOTRONIQUE IONIQUE

ETUDE HAMILTONIENNE DE LA REPONSE D'UN PLASMA DE TOKAMAK A L'ONDE DE CHAUFFAGE CYCLOTRONIQUE IONIQUE PDF Author: ALAIN.. BECOULET
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LES CHAUFFAGES ADDITIONNELS TELS QUE LE CHAUFFAGE CYCLOTRONIQUE IONIQUE PERMETTENT AUX PLASMAS DE FUSION MAGNETIQUE D'ATTEINDRE DES TEMPERATURES PLUS ELEVEES, ET DE SE RAPPROCHER AINSI DE L'IGNITION. LA COMPREHENSION DES MECANISMES D'ABSORPTION DE L'ONDE PAR LE PLASMA NECESSITE UNE DESCRIPTION PRECISE DES TRAJECTOIRES INDIVIDUELLES DES PARTICULES. LA MECANIQUE HAMILTONIENNE ET LES VARIABLES ANGULAIRES ET D'ACTION PERMETTENT CETTE DESCRIPTION ET FACILITENT LE CALCUL DE L'INTERACTION ONDE-PARTICULE. UNE EVALUATION QUANTITATIVE DE LA STOCHASTICITE INTRINSEQUES DES TRAJECTOIRES IONIQUES PERTURBEES PAR L'ONDE RAPIDE EST AINSI DERIVEE. CETTE STOCHASTICITE, COMBINEE AUX EFFETS COLLISIONNELS, DONNE LE DOMAINE DE VALIDITE DE L'APPROXIMATION QUASI LINEAIRE DE L'EQUATION D'EVOLUTION. CETTE EQUATION EST ALORS TRAITEE SOUS FORME VARIATIONNELLE, PUIS RESOLUE SEMI-ANALYTIQUEMENT. LES RESULTATS MONTRENT L'IMPORTANCE DU CHAOS HAMILTONIEN DANS LE DEVELOPPEMENT DES QUEUES DE DISTRIBUTION FORTEMENT ANISOTROPES QUE L'ON RENCONTRE DANS UN SCENARIO DE CHAUFFAGE MINORITAIRE. L'INTERACTION DIRECTE DE L'ONDE RAPIDE AVEC LES ELECTRONS EST ANALYSEE DE LA MEME MANIERE. L'INFLUENCE DES PARAMETRES PHYSIQUES (SPECTRE DE L'ONDE, CONFIGURATION MAGNETIQUE, FREQUENCE, ...) EST ALORS DETAILLEE EN VUE D'OPTIMISER CE PROCEDE DE GENERATION DE COURANT PAR L'ONDE RAPIDE DANS LES TOKAMAKS

Etude théorique et expérimentale des modes associés au chauffage cyclotronique ionique sur TFR

Etude théorique et expérimentale des modes associés au chauffage cyclotronique ionique sur TFR PDF Author: Luc Pignol
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L'étude des modes ICRF d'un plasma de tokamak a été faite sur un plan théorique et sur un plan expérimental par le biais d'une expérience de diffusion cohérente dans l'IR lointain. Les équations de dispersion théoriques ont été étudiées successivement dans le cas simple d'un plasma froid homogène, d'un plasma chaud homogène et d'un plasma chaud inhomogène. La partie expérimentale montre quelles informations physiques sont apportées par les mesures des amplitudes de ces ondes

INTERACTION DES IONS RAPIDES AVEC LES ONDES A LA FREQUENCE CYCLOTRONIQUE IONIQUE DANS UN PLASMA DE TOKAMAK

INTERACTION DES IONS RAPIDES AVEC LES ONDES A LA FREQUENCE CYCLOTRONIQUE IONIQUE DANS UN PLASMA DE TOKAMAK PDF Author: VINCENT.. BERGEAUD
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DANS UN REACTEUR FUSION A L'IGNITION, LA TEMPERATURE DU PLASMA EST AUTOENTRETENUE PAR LES REACTIONS DEUTERIUM-TRITIUM. CEPENDANT, AVANT DE POUVOIR ATTEINDRE CE REGIME, IL EST NECESSAIRE D'APPORTER UNE PUISSANCE ADDITIONNELLE AU PLASMA. CETTE THESE PORTE SUR L'INTERACTION ENTRE LE CHAUFFAGE A LA FREQUENCE CYCLOTRONIQUE IONIQUE (FCI) ET LES IONS RAPIDES DU PLASMA. LA THESE COMPORTE UNE ETUDE THEORIQUE DE L'INFLUENCE DU CHAUFFAGE FCI SUR LA FONCTION DE DISTRIBUTION DES IONS. ON MONTRE L'IMPORTANCE DU SPECTRE TOROIDAL DES MODES DE PROPAGATION DE L'ONDE DANS LE TOKAMAK. IL FAUT TENIR COMPTE DE L'ENSEMBLE DE CES MODES POUR EVALUER CORRECTEMENT L'IMPORTANCE DU TRANSFERT D'ENERGIE ENTRE ONDE ET PARTICULES, SURTOUT LORSQUE L'ON CONSIDERE DES PARTICULES DE TRES HAUTE ENERGIE. L'HYPOTHESE DE DECORRELATION DE LA PHASE CYCLOTRONIQUE DE LA PARTICULE ET DE LA PHASE DE L'ONDE ENTRE INTERACTIONS SUCCESSIVES AMENE A TRAITER LE CHAUFFAGE FCI COMME UN PHENOMENE DIFFUSIF. CETTE HYPOTHESE EST RECONSIDEREE ICI ET ON MONTRE QUE DE FORTES CORRELATIONS EXISTENT DANS UNE PARTIE DE L'ESPACE DES VITESSES. POUR CETTE ETUDE, UN CODE DE CALCUL DE TRAJECTOIRES DE PARTICULES EN INTERACTION AVEC UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE COMPLET A ETE DEVELOPPE. LA THESE TRAITE AUSSI DES PERTES D'IONS RAPIDES DUES A LA RUPTURE DE SYMETRIE TOROIDALE DU CHAMP MAGNETIQUE (LE RIPPLE). ON PRESENTE UN MODELE MONTE CARLO PERMETTANT D'EVALUER CES PERTES ET LEUR LOCALISATION. CE MODELE EST VALIDE GRACE A UNE COMPARAISON AVEC UNE BASE DE DONNEES EXPERIMENTALES SUR LE TOKAMAK TORE SUPRA. L'INTRODUCTION D'UNE FAIBLE FRACTION D'HELIUM-3 DANS LE PLASMA EST ETUDIEE. ON MONTRE QUE CETTE METHODE PERMET D'OBTENIR UNE FORTE FRACTION DE CHAUFFAGE IONIQUE, CE QUI PERMET D'AUGMENTER LA PUISSANCE FUSION DU PLASMA. EN OUTRE, CE SCENARIO PERMET DE REDUIRE L'ABSORPTION PARASITE DE LA PUISSANCE FCI PAR LES PRODUITS DE FUSION. ENFIN, ON MONTRE QUE CETTE ABSORPTION PARASITE EST REDUITE PAR L'EFFET DES CORRELATIONS DE PHASE AUX HAUTES ENERGIES.

Étude numérique de l'absorption et de l'émission d'une onde au premier harmonique de la fréquence cyclotron électronique par un plasma de type Tokamak

Étude numérique de l'absorption et de l'émission d'une onde au premier harmonique de la fréquence cyclotron électronique par un plasma de type Tokamak PDF Author: Joël Aubert (auteur d'une thèse de sciences.)
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Pages : 96

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Simulation de l'interaction entre les ions du plasma et l'onde à fréquence cyclotronique ionique avec les codes EVE et SPOT

Simulation de l'interaction entre les ions du plasma et l'onde à fréquence cyclotronique ionique avec les codes EVE et SPOT PDF Author: Julie Joly
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La fusion thermonucléaire est l'énergie propre des étoiles et la solution la plus favorable à la transition énergétique. Le principe de la fusion est de rassembler des noyaux légers dégageant ainsi une grande énergie (cinq fois plus que la réaction de fission utilisée dans les centrales nucléaire à ce jour). La réaction de fusion se produit naturellement dans les étoiles comme le Soleil c'est pourquoi il faut imiter les conditions de température et de densité du Soleil sur terre. Pour cela on utilise une machine ressemblant à un donuts appelé Tokamak. Mon travail dans ce domaine a consisté à améliorer les méthodes de modélisation des chauffages de ces Tokamaks dans le but d'augmenter les réactions de fusion en créant un workflow combinant plusieurs codes appelé modélisation auto-cohérente.

EMISSION CYCLOTRONIQUE IONIQUE DANS LES PLASMAS DE TOKAMAK

EMISSION CYCLOTRONIQUE IONIQUE DANS LES PLASMAS DE TOKAMAK PDF Author: DAVID.. FRABOULET
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Languages : fr
Pages : 224

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LA DETECTION DES PRODUITS DE FUSION (3.5MEV) SERA D'IMPORTANCE MAJEURE POUR LA REALISATION D'UNE DECHARGE CONTINUE DANS LES REACTEURS DE FUSION THERMONUCLEAIRE. DU FAIT DE LEUR GIRATION CYCLOTRONIQUE, LES PARTICULES EMETTENT DANS LA BANDE RADIOFREQUENCE RF: 10-500MHZ. NOTRE BUT EST DE DETERMINER DANS QUELLE MESURE LA DETECTION DU RAYONNEMENT RF ISSU D'UN PLASMA DE REACTEUR PEUT RENSEIGNER SUR CES PRODUITS DE FUSION. EXPERIMENTALEMENT, NOUS AVONS MONTRE QUE LE RAYONNEMENT RF EMIS PAR DES PARTICULES RAPIDES SITUEES AU CENTRE DE LA DECHARGE EST DETECTABLE. NOUS PROPOSONS ENSUITE DEUX MODELES COMPLEMENTAIRES DE CETTE EMISSION. LE PREMIER PROCEDE D'UNE DESCRIPTION LOCALE DES ECHANGES D'ENERGIE ENTRE LES PHOTONS ET LE PLASMA. LES PARTICULES NE SONT PAS LES SEULES A INTERVENIR ET LA PRISE EN COMPTE DE TOUTES LES ESPECES DU PLASMA EST NECESSAIRE. IL APPARAIT NEANMOINS QUE LE DIAGNOSTIC DE LA FONCTION DE DISTRIBUTION DES PARTICULES EST POSSIBLE DANS UNE BANDE DE FREQUENCE SITUEE AU VOISINAGE DES TROIS PREMIERS HARMONIQUES CYCLOTRONIQUES ET A CONDITION DE SELECTIONNER LES MODES DE FAIBLE K#. DANS CE PREMIER MODELE, LA DESCRIPTION DES MODES EST REALISEE EN SUPPOSANT QUE L'ONDE EST LOCALEMENT PLANE. CETTE HYPOTHESE CONDAMNE LA POSSIBILITE DE DECRIRE LA PROPAGATION DES PHOTONS DANS CERTAINES REGIONS SINGULIERES OU LE VECTEUR D'ONDE NE PEUT PLUS ETRE DEFINI. EN PAREIL CAS, L'ECRITURE D'UNE EQUATION DE CONTINUITE SUR L'ENERGIE NECESSITE LA CONNAISSANCE DU CHAMP ELECTRIQUE, ET IMPLIQUE LA RESOLUTION COMPLETE DES EQUATIONS DE CHAMP. NOTRE SECONDE MODELISATION REALISE NUMERIQUEMENT LA RESOLUTION DU SYSTEME MAXWELL-VLASOV A PARTIR D'UNE FORMULATION VARIATIONNELLE. UNE FOIS LE CHAMP CALCULE, LA MESURE DE CORRELATION ENTRE PLUSIEURS SONDES DONNE ACCES A LA DENSITE DE PARTICULES . POUR FINIR NOUS PROPOSONS UME EXPERIENCE POUR DEMONTRER LA FAISABILITE D'UN DIAGNOSTIC FOURNISSANT LA DENSITE CENTRALE DE PARTICULES DANS UN REACTEUR