Etude experimentale de sources a fort courant d'ions negatifs d#-/h#-. Analyse fondee sur la simulation du transport des ions dans le plasma de la source

par DAVID RIZ

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de J.-L. BOBIN.

Soutenue en 1996

à Paris 6 .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Deux sources d'ions negatifs, dragon et kamaboko, installees sur le banc d'essai mantis de cadarache, sont etudiees afin d'extraire 20 ma/cm#2 de d#-. Cette etude s'inscrit dans le developpement d'un systeme d'injection de neutres pouvant fonctionner sur le tokamak iter (international thermonuclear experimental reactor). Nous avons etudie les deux modes de production d'ions negatifs: 1/ production en volume 2/ production en surface apres injection de cesium dans la decharge. Les experiences ont montre qu'il est necessaire d'utiliser du cesium pour atteindre les performances requises pour iter. Il a ete extrait de la source kamaboko 20 ma/cm#2 de d#- pour une densite de puissance d'arc de 2. 5 kw/litre. Parallelement, un code nomme nietzsche a ete developpe pour simuler le transport des ions negatifs dans le plasma de la source, de leur lieu de production jusqu'aux trous d'extraction. La trajectoire des ions est calculee en 3d en resolvant numeriquement l'equation du mouvement tandis qu'une procedure monte-carlo gere a chaque pas du calcul les processus atomiques de destruction, de collision elastique h#-/h#+ et d'echange de charge h#-/h. Le code permet ainsi d'obtenir la probabilite d'extraction d'un ion negatif produit a une position donnee. Les calculs realises avec nietzsche permettent d'expliquer plusieurs phenomenes observes sur les sources tels que l'effet isotopique h#-/d#- et l'influence de la polarisation de la grille plasma et du filtre magnetique sur le courant d'ions negatifs. Le code montre egalement que dans les types de sources etudiees pour iter, travaillant a forte densite de puissance d'arc (> 1 kw/litre), seuls les ions negatifs produits en volume a moins de 2 cm de la grille plasma et ceux produits sur la surface de cette grille ont une chance d'etre extraits


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Informations

  • Détails : 130 P.
  • Annexes : 122 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1996
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