Etude de l'emission x dans les plasmas d'aluminium de type z-pinch

par RUDOLF ROSCH

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Larour.

Soutenue en 1999

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le pincement magnetique d'une decharge axiale, phenomene couramment qualifie de z-pinch, constitue un moyen d'obtenir une source de rayonnement x intense et breve, a partir du plasma chaud et dense ainsi cree. Toutefois, le developpement d'instabilites rayleigh-taylor limite le rendement de conversion de l'energie en x. La configuration etudiee ici, vise a reduire ces instabilites : le courant est delivre dans une gaine cylindrique de vapeur d'aluminium (facilement ionisable), comprimee sur un fil central micrometrique. La vapeur d'aluminium (50 g/cm) est produite par l'explosion d'une feuille de 3 m d'epaisseur, a partir d'un banc de condensateurs externe. La simulation numerique de l'implosion de la charge a l'aide d'un code de magnetohydrodynamique radiative permet de degager les ordres de grandeur des parametres significatifs (vitesse de compression, energie rayonnee par zone spectrale), et de rechercher des configurations qui optimisent le rendement x. Les experiences, realisees sur le generateur haute puissance pulsee ambiorix (0,5 , 2 tw, 2 ma, 50 ns) comprennent de nombreux diagnostics : une camera a balayage de fente visible (phase hydrodynamique), des spectrometres a haute resolution (1 ev), pour evaluer l'energie contenue dans les raies k (phase radiative), un systeme d'imagerie x, un ensemble de detecteurs photoelectriques et photoconducteurs. L'effet du fil central et de sa nature, sur la stabilite, l'homogeneite, la reproductibilite et le rendement x est etudie. Les configurations de jet al sur fil central en al ameliorent d'un facteur 2, la quantite d'energie rayonnee dans les raies k de l'aluminium (1,5 kev ou 7,7 a). L'interpretation des resultats, a l'aide d'un modele collisionnel-radiatif hors equilibre thermodynamique local, est en bon accord avec un plasma, compose d'un cur froid et dense (t#e = 350 ev, n#e = 10#2#0 cm##3), entoure d'une couronne chaude et peu dense (t#e = 900 ev, n#e = 10#1#9 cm##3).


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Informations

  • Détails : 154 P.
  • Annexes : 60 REF.

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  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-014111
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