Stabilité des modes magnétiques dans les tokamaks

par Maxime Zabiego

Thèse de doctorat en Physique des particules

Sous la direction de Ricardo Lima.

Soutenue en 1994

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    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)

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