Hautes tensions pulsees commutation haute puissance application aux nouveaux accelerateurs

• Auteur / Autrice : Philippe Auvray
• Direction : Alain Delmas
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1997
• Etablissement(s) : Paris 6

Résumé

Ce travail aborde deux aspects de l'utilisation des hautes tensions pulsees. Le premier se rapporte a la realisation de generateurs de grande energie (w> mj) pour des experiences de plasmas de striction magnetique (z-pinch) afin de realiser des sources x intenses (qq. Kev). Le systeme retenu est un generateur a stockage inductif incluant un generateur de marx rapide (t/4 < 1s) et un commutateur a ouverture de plasma (p. O. S). La realisation d'un generateur de marx dont le temps de montee du courant est minimise nous a conduit a etudier un commutateur faible inductance (qq. Nh) : l'eclateur de surface. Le modele realise fonctionne a l'air ambiant a la tension nominale de 40kv avec un courant d'environ 900ka et son inductance est inferieure a 5 nh. Sa duree de vie depasse les 1000 tirs. Le choix des materiaux, le systeme de declenchement, ainsi que la plupart des autres parametres influant sur le fonctionnement de l'eclateur de surface ont ete etudies. Quelques applications (systeme a deux eclateurs de surface, marx ligne plate) de cet eclateur sont egalement indiquees. Le second aspect concerne la generation de micro-ondes par interaction faisceau electronique - onde electromagnetique (laser a electrons libres, tube cherenkov a plasma,. . . ) a partir d'un generateur developpe au laboratoire : le labutron dont la particularite est d'etre un generateur a cables haute impedance (env. 1000) pouvant delivrer une impulsion de duree microseconde avec un plateau de tension stable pendant 700-800 ns. Le travail presente concerne la mise au point d'une diode a cathode froide pour produire le faisceau electronique. La diode construite permet de travailler aux alentours de 400kv sous une impedance de 950 environ. Nous passons en revue l'etat de chaque question, puis proposons differentes options pour ameliorer les performances obtenues.