Emission cyclotronique ionique dans les plasmas de tokamak

par DAVID FRABOULET

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de G. Pelletier.

Soutenue en 1996

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La detection des produits de fusion (3. 5mev) sera d'importance majeure pour la realisation d'une decharge continue dans les reacteurs de fusion thermonucleaire. Du fait de leur giration cyclotronique, les particules emettent dans la bande radiofrequence rf: 10-500mhz. Notre but est de determiner dans quelle mesure la detection du rayonnement rf issu d'un plasma de reacteur peut renseigner sur ces produits de fusion. Experimentalement, nous avons montre que le rayonnement rf emis par des particules rapides situees au centre de la decharge est detectable. Nous proposons ensuite deux modeles complementaires de cette emission. Le premier procede d'une description locale des echanges d'energie entre les photons et le plasma. Les particules ne sont pas les seules a intervenir et la prise en compte de toutes les especes du plasma est necessaire. Il apparait neanmoins que le diagnostic de la fonction de distribution des particules est possible dans une bande de frequence situee au voisinage des trois premiers harmoniques cyclotroniques et a condition de selectionner les modes de faible k#. Dans ce premier modele, la description des modes est realisee en supposant que l'onde est localement plane. Cette hypothese condamne la possibilite de decrire la propagation des photons dans certaines regions singulieres ou le vecteur d'onde ne peut plus etre defini. En pareil cas, l'ecriture d'une equation de continuite sur l'energie necessite la connaissance du champ electrique, et implique la resolution complete des equations de champ. Notre seconde modelisation realise numeriquement la resolution du systeme maxwell-vlasov a partir d'une formulation variationnelle. Une fois le champ calcule, la mesure de correlation entre plusieurs sondes donne acces a la densite de particules. Pour finir nous proposons ume experience pour demontrer la faisabilite d'un diagnostic fournissant la densite centrale de particules dans un reacteur


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  • Détails : 224 P.
  • Annexes : 163 REF.

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