Modélisation non collisionnelle des effets d'élargissement électronique des raies de l'hydrogène dans les plasmas

par Sandrine Ferri

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de BERNARD TALIN et de ANNETTE CALISTI.

Soutenue en 1999

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Cette these repose sur une etude theorique et numerique de l'effet stark electronique. L'objectif de ce travail est d'apporter une meilleure description des mecanismes d'elargissement electronique afin de permettre une meilleure analyse des profils de raies experimentaux. Precisement, on s'interesse a certaines conditions de plasmas pour lesquelles des mesures experimentales recentes de raies d'emission de l'hydrogene suggerent que la validite des modeles collisionnels binaires standards devient discutables. C'est le cas des series de balmer et de paschen a nombre quantique principal eleve (n superieur a 8), observees dans certains plasmas de divertor des tokamaks, et des raies balmer alpha et paschen alpha, observees dans certains plasmas de decharges, de relativement hautes densites et faibles temperatures electroniques. En utilisant une approche en champ total, faisant intervenir le champ electrique cree par l'ensemble des electrons interagissant simultanement avec l'emetteur, nous proposons un modele d'elargissement electronique specifique a chacun des deux cas. Nous avons utilise une technique de simulation numerique, basee sur une methode de dynamique moleculaire, permettant d'acceder aux proprietes statistiques du champ electronique ainsi que d'obtenir des profils electroniques de reference. Les comparaisons avec les resultats obtenus par la simulation numerique ainsi que ceux obtenus experimentalement valident l'utilisation de tels modeles d'elargissement electronique. Nous presentons aussi une large etude sur les raies des series de balmer et de paschen a n eleve, qui conduit a une methode precise et rapide de diagnostic de densites electroniques dans les plasmas de divertors des tokamaks.

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