Diagnostic de marquage optique non linéaire appliqué à l'étude de la propagation des chocs électrostatique dans un plasmas de basse densité

par Marta Dindelegan

Thèse de doctorat en Sciences

Sous la direction de Gérard Bachet.

Soutenue en 1999

à Aix-Marseille 1 .


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  • Résumé

    Cette these propose une exploration, theorique, numerique et experimentale d'un nouveau concept de diagnostic qui permet de mesurer le champ moyen dans un plasma faiblement collisionnel par une technique de spectroscopie laser non lineaire. Le diagnostic utilise, le marquage optique non lineaire est base sur l'etude du processus de depeuplement du niveau metastable par le rayonnement laser intense. Nous proposons une etude des processus physiques, tels que la diffusion fokker-planck, le champ electrique, et les collisions qui, controlant le temps pendant lequel une particule reste en resonance avec le laser, peuvent, dans le regime de pompage non lineaire, influencer le taux de decroissance de la population de l'etat quantique etudie. Premierement, nous explorons l'effet du champ electrique sur le pompage optique comme une fonction qui depende de la puissance laser et des collisions des particules du plasma. Nous considerons les representations eulerienne et lagrangienne et nous retenons la deuxieme a cause des simplifications qu'elle apporte sur les calculs et parce que la technique du diagnostic repose sur les effets qui affectent l'orbite de la particule. Le marquage optique est une technique de mesure lagrangienne. Deuxiemement, nous realisons une exploration experimentale de la technique et une analyse des donnees. Les donnees experimentales sont obtenus dans une machine a double plasma. Par l'utilisation d'un dispositif d'acquisition multicanaux ayant un temps de comptage de 50 ns et d'un modulateur du faisceau laser nous mesurons experimentalement l'evolution temporelle du signal de fluorescence. Finalement, nous developpons une methode numerique qui permet d'obtenir l'accord du modele parametrique theorique avec les donnees experimentales. Le programme fournit les parametres du modele : le champ electrique, le coefficient de diffusion et la puissance laser, donnant le meilleur accord theorie experience. Le champ electrique determine a partir des donnees du marquage optique non lineaire est similaire a celui estime par d'autres moyens. En consequence, l'analyse parametrique theorique et experimentale, permet l'acces aux phenomenes lies a la propagation d'ondes, comme le transport, et a l'interaction des particules avec les champs externes. Ainsi, nous etudions le comportement temporel du champ electrique et du coefficient de diffusion associes a la propagation d'un choc electrostatique dans un plasma d'argon de basse densite.

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Informations

  • Détails : 135 p
  • Annexes : Bibliogr.: p. 131-135

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