Stabilité des modes magnétiques dans les tokamaks PDF Download
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Author: Maxime Zabiego
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Category : Tokamaks
Languages : fr
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Book Description
L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DE LA STABILITE DES MODES MAGNETIQUES DANS LES TOKAMAKS. ELLE A POUR TOILE DE FOND L'ETUDE THEORIQUE DE DEUX THEMES EXPERIMENTAUX: 1) LA STABILISATION DES RELAXATIONS EN DENTS DE SCIE PAR UNE POPULATION SUPRA-THERMIQUE; 2) LA STABILITE, EN REGIME NON-LINEAIRE, DES ILOTS MAGNETIQUES, IMPLIQUES DANS LES PROBLEMES DE TURBULENCE MAGNETIQUE (MICRO-DECHIREMENTS) ET DANS LES PHENOMENES DE DISRUPTION (MACRO-DECHIREMENTS). UN MODELE POUR L'ANALYSE DE LA STABILISATION DES DENTS DE SCIE PAR UNE POPULATION SUPRA-THERMIQUE EST DEVELOPPE. L'ACCENT EST MIS SUR LES MECANISMES LIES A L'ANISOTROPIE DE LA DISTRIBUTION SUPRA-THERMIQUE (CONTRIBUTION SINGULIERE DES PARTICULES MARGINALEMENT CIRCULANTES). CEUX-CI SONT PRIS EN COMPTE, DANS LE CADRE D'EXPERIENCES DE STABILISATION REALISEES DANS TORE SUPRA AVEC UN CHAUFFAGE A LA FREQUENCE CYCLOTRONIQUE IONIQUE APPLIQUE AU CENTRE DE LA DECHARGE, SUR LA BASE D'UNE MODELISATION REALISTE DE LA FONCTION DE DISTRIBUTION DES IONS SUPRA-THERMIQUES GENERES PAR UN TEL CHAUFFAGE. IL RESSORT DE CETTE ANALYSE POSSEDANT LE BON ORDRE DE GRANDEUR POUR JUSTIFIER LA STABILISATION OBSERVEE QUE CETTE STABILISATION EST ESSENTIELLEMENT PORTEE PAR LES IONS SUPRA-THERMIQUES MARGINALEMENT CIRCULANTS. CONCERNANT LES ILOTS MAGNETIQUES, UNE SYNTHESE DE LEUR STABILITE NON-LINEAIRE EN PRESENCE D'EFFETS DIAMAGNETIQUES EST REALISEE, PAR UNE ANALYSE CINETIQUE INCLUANT LES MECANISMES DE TRANSPORT LIES A L'EXISTENCE D'UN FOND TURBULENT AU VOISINAGE DES ILOTS. LE DIAMAGNETISME SE REVELE DESTABILISANT (RESP. STABILISANT) POUR DES ILOTS MOINS (RESP. PLUS) LARGES QU'UN RAYON DE LARMOR IONIQUE. LE SEUIL D'EXCITATION D'UNE MICRO-TURBULENCE MAGNETIQUE, AINSI QUE LE NIVEAU DE SATURATION DES ILOTS SONT CALCULES. ILS S'AVERENT MODIFIES PAR LA RELAXATION DE LA CONTRAINTE A-CONSTANT (CADRE DE TRAVAIL USUEL OU LA STRUCTURE RADIALE DU MODE EST NEGLIGEE DANS LA COUCHE DANS LAQUELLE SE DEVELOPPE L'INSTABILITE)
Author: Maxime Zabiego
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Category : Tokamaks
Languages : fr
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Book Description
L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE DE LA STABILITE DES MODES MAGNETIQUES DANS LES TOKAMAKS. ELLE A POUR TOILE DE FOND L'ETUDE THEORIQUE DE DEUX THEMES EXPERIMENTAUX: 1) LA STABILISATION DES RELAXATIONS EN DENTS DE SCIE PAR UNE POPULATION SUPRA-THERMIQUE; 2) LA STABILITE, EN REGIME NON-LINEAIRE, DES ILOTS MAGNETIQUES, IMPLIQUES DANS LES PROBLEMES DE TURBULENCE MAGNETIQUE (MICRO-DECHIREMENTS) ET DANS LES PHENOMENES DE DISRUPTION (MACRO-DECHIREMENTS). UN MODELE POUR L'ANALYSE DE LA STABILISATION DES DENTS DE SCIE PAR UNE POPULATION SUPRA-THERMIQUE EST DEVELOPPE. L'ACCENT EST MIS SUR LES MECANISMES LIES A L'ANISOTROPIE DE LA DISTRIBUTION SUPRA-THERMIQUE (CONTRIBUTION SINGULIERE DES PARTICULES MARGINALEMENT CIRCULANTES). CEUX-CI SONT PRIS EN COMPTE, DANS LE CADRE D'EXPERIENCES DE STABILISATION REALISEES DANS TORE SUPRA AVEC UN CHAUFFAGE A LA FREQUENCE CYCLOTRONIQUE IONIQUE APPLIQUE AU CENTRE DE LA DECHARGE, SUR LA BASE D'UNE MODELISATION REALISTE DE LA FONCTION DE DISTRIBUTION DES IONS SUPRA-THERMIQUES GENERES PAR UN TEL CHAUFFAGE. IL RESSORT DE CETTE ANALYSE POSSEDANT LE BON ORDRE DE GRANDEUR POUR JUSTIFIER LA STABILISATION OBSERVEE QUE CETTE STABILISATION EST ESSENTIELLEMENT PORTEE PAR LES IONS SUPRA-THERMIQUES MARGINALEMENT CIRCULANTS. CONCERNANT LES ILOTS MAGNETIQUES, UNE SYNTHESE DE LEUR STABILITE NON-LINEAIRE EN PRESENCE D'EFFETS DIAMAGNETIQUES EST REALISEE, PAR UNE ANALYSE CINETIQUE INCLUANT LES MECANISMES DE TRANSPORT LIES A L'EXISTENCE D'UN FOND TURBULENT AU VOISINAGE DES ILOTS. LE DIAMAGNETISME SE REVELE DESTABILISANT (RESP. STABILISANT) POUR DES ILOTS MOINS (RESP. PLUS) LARGES QU'UN RAYON DE LARMOR IONIQUE. LE SEUIL D'EXCITATION D'UNE MICRO-TURBULENCE MAGNETIQUE, AINSI QUE LE NIVEAU DE SATURATION DES ILOTS SONT CALCULES. ILS S'AVERENT MODIFIES PAR LA RELAXATION DE LA CONTRAINTE A-CONSTANT (CADRE DE TRAVAIL USUEL OU LA STRUCTURE RADIALE DU MODE EST NEGLIGEE DANS LA COUCHE DANS LAQUELLE SE DEVELOPPE L'INSTABILITE)
Author: Hartmut Zohm
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527412328
Category : Science
Languages : en
Pages : 254
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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.
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Category :
Languages : en
Pages : 65
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The influence of a general static external magnetic perturbation on the stability of resistive modes in a tokamak plasma is examined. There are three main parts to this investigation. Firstly, the vacuum perturbation is expanded as a set of well-behaved toroidal ring functions and is, thereafter, specified by the coefficients of this expansion. Secondly, a dispersion relation is derived for resistive plasma instabilities in the presence of a general external perturbation and finally, this dispersion relation is solved for the amplitudes of the tearing and twisting modes driven in the plasma by a specific perturbation. It is found that the amplitudes of driven tearing and twisting modes are negligible until a certain critical perturbation strength is exceeded. Only tearing modes are driven in low-[beta] plasmas with [epsilon][beta]{sub p} “1. However, twisting modes may also be driven if [epsilon][beta]{sub p}H"1. For error-field perturbations made up of a large number of different poloidal and toroidal harmonics the critical strength to drive locked modes has a {open_quote}staircase{close_quote} variation with edge-q, characterized by strong discontinuities as coupled rational surfaces enter or leave the plasma. For single harmonic perturbations the variation with edge-q is far smoother. Both types of behaviour have been observed experimentally. The critical perturbation strength is found to decrease strongly close to an ideal external kink stability boundary. This is also in agreement with experimental observations.
Author: Linjin Zheng
Publisher: Morgan & Claypool Publishers
ISBN: 1627054235
Category : Science
Languages : en
Pages : 156
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Book Description
This book describes the advanced stability theories for magnetically confined fusion plasmas, especially in tokamaks. As the fusion plasma sciences advance, the gap between the textbooks and cutting-edge researches gradually develops. This book fills in
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Category :
Languages : en
Pages : 102
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Author:
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ISBN:
Category : Engineering
Languages : en
Pages : 532
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Author: Hollis Emmett Dalhed
Publisher:
ISBN:
Category : Tokamaks
Languages : en
Pages : 680
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Author: John Anthony Goetz
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : en
Pages : 278
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Author: John Wesson
Publisher: Oxford University Press, USA
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 704
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The tokamak is the principal tool in controlled fusion research. This book serves as an introduction to the subject and a basic reference for theory, definitions, equations, and experimental results. This second edition covers advances in the field as well as the extensive experimental progress in the ten years since the first edition was published.
Author: Federico Bribiesca Argomedo
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Category :
Languages : fr
Pages : 0
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Dans cette thèse, on s'intéresse au contrôle du profil de facteur de sécurité dans un plasma tokamak. Cette variable physique est liée à plusieurs phénomènes dans le plasma, en particulier des instabilités magnétohydrodynamiques (MHD). Un profil de facteur de sécurité adéquat est particulièrement important pour avoir des modes d'opération avancés dans le tokamak, avec haut confinement et stabilité MHD. Pour cela faire, on se focalise sur la commande du gradient du profil de flux magnétique poloidal dans le tokamak. L'évolution de cette variable est donnée par une équation de diffusion avec des coefficients distribuées et temps-variants. En utilisant des techniques de type Lyapunov et les propriétés de stabilité entrée-état du système on propose une loi de commande robuste qui prend en compte des contraintes non-linéaires dans l'action imposées par la physique des actionneurs.
