La récupération d'énergie dans les injecteurs de faisceaux de particules neutres de haute énergie

par Stéphane Laffite

Thèse de doctorat en Rayonnement et plasmas

Sous la direction de ANDRE SAMAIN.

Soutenue en 1991

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Un des moyens possibles de chauffer le plasma d'une experience de fusion thermonucleaire, est d'y injecter des particules neutres (hydrogene ou deuterium), de haute energie (50 a 100 kev par nucleon). L'elaboration d'un faisceau de neutres consiste en la production et l'acceleration d'ions, la neutralisation par echange de charge sur cible gazeuse, le traitement des ions non neutralises. Or, dans le cas de l'injection de neutres a base d'ions positifs, l'efficacite de neutralisation est limitee, 50% a 100 kev, et diminue rapidement avec l'energie. La recuperation d'energie consiste a decelerer electrostatiquement les ions non neutralises et a les collecter a faible energie sur des electrodes polarisees a une tension tres proche de celle de la source. Un systeme de recuperation d'energie a ete etudie et experimente avec des faisceaux d'ions positifs de 50 a 100 kev. Dans le cadre d'une collaboration franco-japonaise, on a ainsi obtenu un gain en puissance relatif d'environ 20%, pour des faisceaux de deuterium de 1,5 mw a 100 kev. On a egalement mene une etude theorique d'un systeme de recuperation d'energie d'ions negatifs, qui seront utilises a des energies elevees, de l'ordre de 1 mev. Les calculs laissent presager un gain en puissance relatif de l'ordre de 20%

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