ETUDE DE LA PROPAGATION ET DE L'ABSORPTION DE L'ONDE HYBRIDE DANS UN PLASMA DE TOKAMAK PAR TOMOGRAPHIE X HAUTE ENERGIE PDF Download
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Author: FREDERIC.. IMBEAUX
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ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 311
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Book Description
LE CONTROLE DU PROFIL DE COURANT EST ESSENTIEL POUR L'OBTENTION DE PLASMAS DE FUSION PERFORMANTS DANS LES TOKAMAKS. IL EST POUR CETTE RAISON CRUCIAL DE POUVOIR CONTROLER LE PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE, QUI EST LA METHODE DE GENERATION DE COURANT ADDITIONNELLE POSSEDANT LA MEILLEURE EFFICACITE. LA PROPAGATION ET L'ABSORPTION DE CETTE ONDE SONT ETUDIEES DANS LE TOKAMAK TORE SUPRA, AU MOYEN D'UNE PART D'UN NOUVEAU DIAGNOSTIC DE TOMOGRAPHIE X HAUTE ENERGIE, ET D'AUTRE PART D'UN NOUVEAU CODE DE SIMULATION UTILISANT L'APPROCHE TRACE DE RAYONS COUPLE A UN MODULE DE RESOLUTION DE L'EQUATION DE FOKKER-PLANCK. GRACE A CES OUTILS, QUI SONT PRESENTES DE FACON DETAILLEE, EST MENEE UNE ANALYSE EXHAUSTIVE DE LA DEPENDANCE DU PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE VIS-A-VIS DES DIFFERENTS PARAMETRES PLASMA (DENSITE, CHAMP MAGNETIQUE, COURANT) ET DU SPECTRE INJECTE. UNE COMPARAISON SYSTEMATIQUE ENTRE LES RESULTATS DU CODE ET LA MESURE EST EFFECTUEE. UN BON ACCORD EST OBTENU LORSQUE LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE CENTRALE EST SUPERIEURE A ENVIRON 3 KEV, C'EST-A-DIRE DANS LES REGIMES OU L'ONDE NE SUBIT QU'UN NOMBRE REDUIT DE REFLEXIONS AVANT D'ETRE ABSORBEE. LE CODE DE SIMULATION EST ALORS UTILISE POUR INTERPRETER LES TENDANCES OBSERVEES EXPERIMENTALEMENT. LE PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE EST DANS UNE GRAND MAJORITE DE DECHARGES CENTRE SUR UN PETIT RAYON NORMALISE DE L'ORDRE DE 0.2-0.3, ET PRESENTE UNE FAIBLE SENSIBILITE AUX VARIATIONS DES PARAMETRES DU PLASMA. AINSI IL EST DIFFICILE DE METTRE EN UVRE A L'HEURE ACTUELLE UN CONTROLE EFFICACE DU PROFIL DE COURANT GENERE PAR L'ONDE HYBRIDE DANS TORE SUPRA. CET OBJECTIF PEUT NEANMOINS ETRE ATTEINT EN UTILISANT UNE METHODE ORIGINALE CONSISTANT A INJECTER UNE ONDE HYBRIDE AUXILIAIRE PAR UN QUEUSOT VERTICAL, CETTE DERNIERE ETUDE ETANT REALISEE A L'AIDE DU CODE DE SIMULATION.
Author: FREDERIC.. IMBEAUX
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Pages : 311
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LE CONTROLE DU PROFIL DE COURANT EST ESSENTIEL POUR L'OBTENTION DE PLASMAS DE FUSION PERFORMANTS DANS LES TOKAMAKS. IL EST POUR CETTE RAISON CRUCIAL DE POUVOIR CONTROLER LE PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE, QUI EST LA METHODE DE GENERATION DE COURANT ADDITIONNELLE POSSEDANT LA MEILLEURE EFFICACITE. LA PROPAGATION ET L'ABSORPTION DE CETTE ONDE SONT ETUDIEES DANS LE TOKAMAK TORE SUPRA, AU MOYEN D'UNE PART D'UN NOUVEAU DIAGNOSTIC DE TOMOGRAPHIE X HAUTE ENERGIE, ET D'AUTRE PART D'UN NOUVEAU CODE DE SIMULATION UTILISANT L'APPROCHE TRACE DE RAYONS COUPLE A UN MODULE DE RESOLUTION DE L'EQUATION DE FOKKER-PLANCK. GRACE A CES OUTILS, QUI SONT PRESENTES DE FACON DETAILLEE, EST MENEE UNE ANALYSE EXHAUSTIVE DE LA DEPENDANCE DU PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE VIS-A-VIS DES DIFFERENTS PARAMETRES PLASMA (DENSITE, CHAMP MAGNETIQUE, COURANT) ET DU SPECTRE INJECTE. UNE COMPARAISON SYSTEMATIQUE ENTRE LES RESULTATS DU CODE ET LA MESURE EST EFFECTUEE. UN BON ACCORD EST OBTENU LORSQUE LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE CENTRALE EST SUPERIEURE A ENVIRON 3 KEV, C'EST-A-DIRE DANS LES REGIMES OU L'ONDE NE SUBIT QU'UN NOMBRE REDUIT DE REFLEXIONS AVANT D'ETRE ABSORBEE. LE CODE DE SIMULATION EST ALORS UTILISE POUR INTERPRETER LES TENDANCES OBSERVEES EXPERIMENTALEMENT. LE PROFIL DE DEPOT DE PUISSANCE DE L'ONDE HYBRIDE EST DANS UNE GRAND MAJORITE DE DECHARGES CENTRE SUR UN PETIT RAYON NORMALISE DE L'ORDRE DE 0.2-0.3, ET PRESENTE UNE FAIBLE SENSIBILITE AUX VARIATIONS DES PARAMETRES DU PLASMA. AINSI IL EST DIFFICILE DE METTRE EN UVRE A L'HEURE ACTUELLE UN CONTROLE EFFICACE DU PROFIL DE COURANT GENERE PAR L'ONDE HYBRIDE DANS TORE SUPRA. CET OBJECTIF PEUT NEANMOINS ETRE ATTEINT EN UTILISANT UNE METHODE ORIGINALE CONSISTANT A INJECTER UNE ONDE HYBRIDE AUXILIAIRE PAR UN QUEUSOT VERTICAL, CETTE DERNIERE ETUDE ETANT REALISEE A L'AIDE DU CODE DE SIMULATION.
Author: Federico Bribiesca Argomedo
Publisher: Springer Science & Business Media
ISBN: 3319019589
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 105
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Control of the Safety Factor Profile in a Tokamak uses Lyapunov techniques to address a challenging problem for which even the simplest physically relevant models are represented by nonlinear, time-dependent, partial differential equations (PDEs). This is because of the spatiotemporal dynamics of transport phenomena (magnetic flux, heat, densities, etc.) in the anisotropic plasma medium. Robustness considerations are ubiquitous in the analysis and control design since direct measurements on the magnetic flux are impossible (its estimation relies on virtual sensors) and large uncertainties remain in the coupling between the plasma particles and the radio-frequency waves (distributed inputs). The Brief begins with a presentation of the reference dynamical model and continues by developing a Lyapunov function for the discretized system (in a polytopic linear-parameter-varying formulation). The limitations of this finite-dimensional approach motivate new developments in the infinite-dimensional framework. The text then tackles the construction of an input-to-state-stability Lyapunov function for the infinite-dimensional system that handles the medium anisotropy and provides a common basis for analytical robustness results. This function is used as a control-Lyapunov function and allows the amplitude and nonlinear shape constraints in the control action to be dealt with. Finally, the Brief addresses important application- and implementation-specific concerns. In particular, the coupling of the PDE and the finite-dimensional subsystem representing the evolution of the boundary condition (magnetic coils) and the introduction of profile-reconstruction delays in the control loop (induced by solving a 2-D inverse problem for computing the magnetic flux) is analyzed. Simulation results are presented for various operation scenarios on Tore Supra (simulated with METIS) and on TCV (simulated with RAPTOR). Control of the Safety Factor Profile in a Tokamak will be of interest to both academic and industrially-based researchers interested in nuclear energy and plasma-containment control systems, and graduate students in nuclear and control engineering.
Author:
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ISBN:
Category : Electronic journals
Languages : en
Pages : 636
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Author:
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ISBN:
Category : Fusion reactors
Languages : en
Pages : 512
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Author: ERIC.. SEBELIN
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 129
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LE PROBLEME TRAITE S'INSCRIT DANS LE CADRE DES ETUDES DE LA FUSION THERMONUCLEAIRE DANS UN TOKAMAK. IL CORRESPOND A L'ETUDE DE LA PROPAGATION ET DE L'ABSORPTION DE L'ONDE HYBRIDE (ONDE ELECTROMAGNETIQUE DE PETITE LONGUEUR D'ONDE ET FAIBLEMENT ABSORBEE). ON UTILISE CETTE ONDE DANS LE BUT DE GENERER UN COURANT NON INDUCTIF DANS LE TOKAMAK AFIN D'ENTRETENIR DE FACON CONTINU LES REACTIONS THERMONUCLEAIRES DE FUSION. POUR TRAITER CE TYPE DE PROBLEME ONDULATOIRE OU LA LONGUEUR D'ONDE EST COURTE DEVANT LES DIMENSIONS DU SYSTEME, DANS UN CADRE OU LES HYPOTHESES DE L'OPTIQUE GEOMETRIQUE NE SONT PLUS VALIDES, ON UTILISE UNE APPROCHE VARIATIONNELLE QUI MET EN EVIDENCE LES PRINCIPALES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES DE LA PROPAGATION ET DE L'INTERACTION ONDE-PARTICULE, EST UTILISEE. LA RESOLUTION DE CE PRINCIPE VARIATIONNEL STATIONNAIRE, ASSOCIE AUX EQUATIONS DE MAXWELL COMPLETES, EST EFFECTUEE AVEC UNE DECOMPOSITION EN SERIE DE FOURIER DOUBLE EN APPROXIMANT LE TORE PAR UN CYLINDRE DE REVOLUTION SOUS L'HYPOTHESE QUE LE RAPPORT D'ASPECT EST TRES GRAND. DANS CETTE APPROCHE L'AMPLITUDE MAIS EGALEMENT LA PHASE DE L'ONDE SONT CONSIDEREES. AFIN DE REDUIRE AU MAXIMUM LE NOMBRE DE DEGRE DE LIBERTE, LE CHAMP ELECTRIQUE DE L'ONDE ELECTROMAGNETIQUE EST DETERMINE SUR PLUSIEURS LONGUEURS D'ONDE PAR UNE TECHNIQUE D'ELEMENTS FINIS ORIGINALE. POUR PREPARER LES SIMULATIONS DECRIVANT LA PROPAGATION DE L'ONDE HYBRIDE EN GEOMETRIE TORIQUE, UNE ANALYSE MATHEMATIQUE A PERMIS DE DEMONTRER L'EXISTENCE ET L'UNICITE DES SOLUTIONS DE LA FORMULATION FAIBLE ASSOCIEE AU PROBLEME DE PROPAGATION (POUR DES PLASMAS DE FORMES QUELCONQUES), EN UTILISANT LE ROLE JOUE PAR LES PROCESSUS DISSIPATIFS DANS LE MILIEU. DANS CE CADRE VARIATIONNEL COMPLEXE UNE CARACTERISATION DE LA PROPRIETE DE COERCIVITE EST OBTENUE, PUIS EST APPLIQUEE AU PROBLEME PHYSIQUE POSE. POUR DECRIRE DE FACON PLUS REALISTE L'ABSORPTION DE L'ONDE HYBRIDE DANS LE CAS D'UN EQUILIBRE CYLINDRIQUE, LE PRINCIPE VARIATIONNEL A ETE COUPLE A UN CODE FOKKER-PLANCK RELATIVISTE A DEUX DIMENSIONS DANS L'ESPACE DES VITESSES (DECRIVANT L'INTERACTION DE L'ONDE AVEC LES ELECTRONS). CES SIMULATIONS NUMERIQUES ONT ETE VALIDEES AVEC LES RESULTATS EXPERIMENTAUX DU TOKAMAK JAPONAIS TRIAM-1M (UNIQUE TOKAMAK OU LA LIMITE CYLINDRIQUE PUISSE ETRE APPLIQUEE).
Author: Eric Sebelin
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 154
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Author: R.B. White
Publisher: Elsevier
ISBN: 1483293262
Category : Science
Languages : en
Pages : 374
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This is a graduate textbook on tokamak physics, designed to provide a basic introduction to plasma equilibrium, particle orbits, transport, and those ideal and resistive magnetohydrodynamic instabilities which dominate the behavior of a tokamak discharge, and to develop the mathematical methods necessary for their theoretical analysis.
Author: Jean-Claude Vallet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 232
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LES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS SUR LE TOKAMAK PETULA-B CONSTITUENT UNE PHENOMENOLOGIE ORIGINALE DES INSTABILITES MHD EN REGIME NON INDUCTIF. ILS METTENT EN EVIDENCE LES DIFFERENCES QUI EXISTENT ENTRE LES PROFILS DE DENSITE DE COURANT DANS LES DEUX REGIMES DE FONCTIONNEMENT. LA GENERATION DE COURANT PAR L'ONDE HYBRIDE PEUT PERMETTRE DE S'AFFRANCHIR DES INSTABILITES EN DENTS DE SCIE, QUI ACTUELLEMENT SUR LES MACHINES DE GRANDES DIMENSIONS, SONT IMPLIQUEES DANS LE PROCESSUS DE DEGRADATION DU TEMPS DE CONFINEMENT DE L'ENERGIE EN PRESENCE DE CHAUFFAGES ADDITIONNELS. LE CONTROLE DU PROFIL DE DENSITE DE COURANT PAR L'ONDE HYBRIDE PEUT DONC AVOIR UN ROLE CAPITAL A JOUER DANS L'AMELIORATION DES PERFORMANCES DES MACHINES CONCUES POUR ATTEINDRE L'IGNITION
Author: PATRICIA.. GOMEZ
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 211
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LE DEVELOPPEMENT DE SOURCES D'ENERGIE BASEES SUR LA FUSION THERMONUCLEAIRE CONTROLEE DANS DES TOKAMAKS NECESSITE D'APPORTER UNE REPONSE AUX QUESTIONS SUIVANTES : I) COMMENT MODIFIER LE PROFIL DE COURANT POUR AMELIORER LES PERFORMANCES DU PLASMA ; II) COMMENT PRODUIRE UN COURANT STATIONNAIRE AFIN D'OBTENIR UN REACTEUR. ON ESSAIE D'Y REPONDRE EN INJECTANT DANS LE PLASMA UNE ONDE, APPELEE ONDE A LA FREQUENCE HYBRIDE BASSE, QUI A LA PROPRIETE DE POUVOIR ETRE ABSORBEE PAR LES ELECTRONS ET DE GENERER UN COURANT. CETTE THESE TRAITE UN ASPECT TRES DELICAT DE CES ONDES, A SAVOIR LEUR LOCALISATION THEORIQUE ET EXPERIMENTALE ET LA DETERMINATION DE LA POPULATION D'ELECTRONS RAPIDES ET DE LEUR INFLUENCE SUR LES MESURES DE LA TEMPERATURE ELECTRONIQUE PAR EMISSION CYCLOTRONIQUE ELECTRONIQUE (ECE). CES OBJECTIFS NECESSITENT L'ASSOCIATION DE CODES SOPHISTIQUES SIMULANT LA PROPAGATION ET L'ABSORPTION DES ONDES ET DE DIAGNOSTICS SPECIFIQUES A LA CARACTERISATION DES ELECTRONS RAPIDES. LA SIGNATURE DE CES ELECTRONS RAPIDES EST UNE PRODUCTION DE RAYONS X ET UNE EMISSION CYCLOTRONIQUE. SUR TORE SUPRA, L'ABSORPTION DE L'ONDE DITE HYBRIDE BASSE NECESSITANT PLUSIEURS PASSAGES, SA PROPAGATION EST DECRITE PAR DES TECHNIQUES ASSOCIANT LA THEORIE DU CHAOS. UNE ORIGINALITE DE CE TRAVAIL EST LE DEVELOPPEMENT D'UNE SOLUTION ANALYTIQUE DE L'EQUATION DE FOKKER-PLANCK A DEUX DIMENSIONS, INCLUANT LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE ET TENANT COMPTE DE L'EFFET DU CHAMP ELECTRIQUE RESIDUEL SUR LES ELECTRONS RAPIDES. EN UTILISANT CE MODELE, NOUS AVONS ANALYSE QUELQUES CHOCS LORS D'UNE CAMPAGNE EXPERIMENTALE DE TORE SUPRA. NOUS AVONS DEMONTRE QU'EN SE LIMITANT A CERTAINS PARAMETRES PLASMAS (FORTE DENSITE CENTRALE ET FAIBLE PUISSANCE HF), UNE TECHNIQUE PEUT ETRE UTILISEE AVEC SUCCES POUR DETERMINER LE COEFFICIENT DE DIFFUSION D'ONDE ET LES TEMPS CARACTERISTIQUES DES PROCESSUS DECRIVANT LA DIFFUSION ANGULAIRE DANS L'ESPACE DES VITESSES ET L'INTERACTION DE L'ONDE AVEC LES ELECTRONS RESONNANTS.
Author: VINCENT.. BERGEAUD
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 195
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Book Description
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.
