Etude du rayonnement dans les plasmas de divertor

by FREDERIC LAUGIER

Doctoral thesis in Physique

Under the supervision of JEAN MARCEL RAX.

defended on 2000

in Paris 11 .


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  • Abstract

    Nous avons etudie le refroidissement du plasma de bord par rayonnement dans le volume du divertor, afin d'optimiser l'extraction de puissance dans les tokamaks et de limiter l'erosion de leur paroi. Dans les experiences de plasmas attaches de divertor, la concentration d'impuretes intrinseques au bord depend de la reponse de la paroi au flux d'energie incident du plasma, selon une loi phenomenologique. Nous avons realise une analyse du rayonnement en fonction de cette loi et des parametres de controle des decharges. La plus grande fraction rayonnee et la meilleure synergie sont obtenues lorsque la concentration d'impuretes intrinseques augmente fortement avec l'energie du plasma incident. En contrepartie, l'erosion de la paroi est plus forte. Dans les plasmas detaches, nous avons montre que les performances en termes de perte d'energie et de charge du plasma incident sont optimales lorsque la densite des neutres les plus lents est forte au bord et lorsque leur penetration radiale est faible. Sur tore supra, nous avons mis en evidence les correlations entre le maximum du nombre de mach du flux de plasma incident, le front de rayonnement et la penetration des neutres. Un diagnostic simple fonde sur la localisation du maximum du nombre de mach prouve que le regime detache n'est pas optimal sur tore supra. Dans une derniere partie, nous avons obtenu la topologie tridimensionnelle du rayonnement dans le divertor ergodique, a l'aide d'un code de decomposition spectrale et en utilisant des conditions aux limites consistantes avec la distribution de temperature sur la paroi. Le rayonnement est maximal en face des modules de divertor ce qui prouve que la puissance rayonnee est sous-estimee par les mesures standard de tore supra, situees entre les modules. Nous avons enfin montre que les profils de temperature le long des lignes de champ sont modules, ce qui est specifique a la configuration divertor ergodique.

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Informations

  • Details : 170 p.
  • Annexes : 51 ref.

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  • Library : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
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  • Library : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
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  • Odds : TH2014-014733
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