Production et diagnostic d'un plasma dense de type z-pinch pour l'interaction avec un faisceau d'ions lourds

par VLADIMIR ANDRE

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de C. FLEURIER.

Soutenue en 1993

à Orléans .

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  • Résumé

    Ce travail a consiste en la mise au point et au diagnostic d'un plasma dense de type z-pinch adapte a des experiences d'interaction entre faisceau d'ions lourds energetiques (2 a 4 mev par nucleon) et plasma dense. Dans un premier temps, l'analyse de la theorie de cette interaction permet de definir les proprietes imposees au plasma: densite, ionisation, pression, stabilite et homogeneite. Une decharge de type z-pinch est particulierement adaptee aux conditions requises. Une etude d'imagerie par camera rapide et a balayage, et des mesures du courant et de tension ont permis de definir les parametres optimums (4kj pour 2 milibars de deuterium) pour l'obtention d'un z-pinch homogene, stable et de compression maximum. La comparaison des donnees experimentales avec les magnetohydrodynamiques permet d'estimer les parametres du plasma au maximum de compression. Le diagnostic du plasma a utilise des methodes spectroscopiques. Il etait rendu delicat par l'absence de raies dans le spectre d'emission pendant une grande partie de la duree de la decharge. Une technique originale couplant des mesures d'absorption laser et de spectrocopie dans le visible a alors ete developpee. Les approches theoriques des spectres de deuterium alliees a l'utilisation des lois de transfert radiatif permettent de remonter aux densites et temperatures electroniques avec precision. Une bonne description des spectres experimentaux n'a ete rendue possible que par la prise en compte de l'influence des microchamps electriques internes au plasma sur les poids statistiques des niveaux atomiques selon une theorie assez recente qui se voit ainsi validee. Les resultats des modelisations et diagnostics apportent une fine connaissance du z-pinch, ce qui est fondamental pour le developpement des experiences d'interaction ions lourds-plasma


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Informations

  • Détails : 195 P.
  • Annexes : 112 REF.

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