Evolution résistive du profil de courant dans les tokamaks, application à l'optimisation des décharges de tore supra

par Rémi Brégeon

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Ricardo Lima.

Soutenue en 1998

à Aix-Marseille 1 .


  • Résumé

    En physique des plasmas de tokamak, le controle de la forme du profil de densite de courant est determinant dans l'amelioration des proprietes d'une decharge. Nous nous proposons dans cette these d'etudier les processus qui gouvernent la diffusion du courant en presence de fortes fractions de courants non-inductifs. Cela dans le but ultime d'identifier les principaux parametres de controle du profil de densite de courant quand on utilise des sources externes de generation de courant comme les ondes a la frequence hybride basse et/ou en presence de courant auto-genere par le plasma (courant de bootstrap). Les principes des systemes non-inductifs de generation de courant et de chauffage sont presentes ainsi que les mecanismes qui interviennent dans l'apparition du courant de bootstrap. Nous presentons alors une etude experimentale de la conductivite electrique parallele du plasma, destinee a valider les modeles de conductivite existants. A partir de ces resultats, l'equation de diffusion du flux poloidal est modelisee, en considerant la geometrie toroidale des tokamaks, pour donner une description precise de l'evolution des profils de densite de courant. Une etude poussee des conditions initiales et des conditions aux limites requises pour la resolution numerique de cette equation est egalement presentee. Enfin, nous achevons cette these par une etude numerique de la diffusion du flux poloidal realisee sur deux chocs : l'un avec chauffage, l'autre avec generation de courant par injection d'ondes a la frequence hybride basse. Cette etude a de multiples buts : _ tester la validite de l'outil numerique que nous avons developpe et mettre en evidence quelques limites des modeles cylindriques du plasma. _ tester les modeles de conductivite electrique et de courant de bootstrap. _ montrer la maniere d'identifier les parametres clef des processus de diffusion du courant pour des decharges performantes du tokamak tore supra. De telles etudes sont fondamentales pour determiner la fraction de courant non inductif necessaire au controle et au maintient en etat stationnaire de decharges performantes, au sein du plasma.


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