Etude du transfert radiatif et de l'opacite d'un plasma cree par rayonnement x

par FRANCK GILLERON

Thèse de doctorat en Terre, océan, espace

Sous la direction de JEAN-CLAUDE GAUTHIER.

Soutenue en 2000

à l'ECOLE POLYTECHNIQUE .

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  • Résumé

    Ce travail porte sur la modelisation et sur la mesure des opacites des plasmas denses et chauds que l'on peut rencontrer en astrophysique ou dans les experiences de fusion par confinement inertiel. L'etude du coefficient d'opacite permet de mieux comprendre les processus radiatifs qui se produisent dans un plasma, le mecanisme de la conversion x, et le transfert de rayonnement a l'interieur de la cible. Differents modeles d'opacite, bases sur l'approximation de l'atome moyen, ont ete developpes au luli pour ameliorer le traitement du transfert de rayonnement dans les codes hydrodynamiques radiatifs. Le modele le plus rudimentaire et le plus rapide repose sur l'approximation hydrogenoide ecrante pour le calcul des energies de transitions et des forces d'oscillateur. Ce modele a ete ameliore en reconstituant un potentiel central de l'ion moyen qui respecte la distribution radiale des charges ecrantees du modele hydrogenoide, et en effectuant un calcul quantique dans ce potentiel. L'effet de la multiplicite des configurations electroniques sur l'opacite est introduit soit de facon explicite, soit par une methode statistique en elargissant les raies de transitions et les flancs de photoionisation de l'ion moyen. Une methode cinetique inedite a ete developpee pour evaluer les correlations entre les electrons dans un plasma hors-equilibre thermodynamique. Une mesure de l'opacite d'un echantillon de bore a temperature moderee (20 ev) a ete effectuee dans des conditions proches de l'equilibre thermodynamique local. Ces conditions ont ete obtenues en chauffant la cible par l'emission de corps noir d'une cavite irradiee par rayonnement x, et en disposant la feuille d'echantillon entre deux feuilles de carbone pour attenuer les gradients de temperature et de densite. L'accord remarquable entre les mesures et les simulations ab-initio de la transmission de la cible montre la qualite des opacites utilisees dans le code hydrodynamique radiatif.

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Informations

  • Détails : 244 p.
  • Annexes : 116 ref.

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  • Bibliothèque : École polytechnique. Bibliothèque Centrale.
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