Density profile reconstruction methods for extraordinary mode reflectometry

par Rennan Bianchetti Morales

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Stéphane Heuraux et de Roland Sabot.

Soutenue le 26-04-2018

à l'Université de Lorraine , dans le cadre de EMMA - Ecole Doctorale Energie - Mécanique - Matériaux , en partenariat avec Institut Jean Lamour (Nancy ; Vandoeuvre-lès-Nancy ; Metz) (laboratoire) .

Le président du jury était Carlos G. Silva.

Le jury était composé de Sébastien Hacquin.

Les rapporteurs étaient Carlos G. Silva, Zwinglio Guimarães-Filho.

mots clés

• Réflectométrie
• Plasma de fusion
• Turbulence
• Plasmas chauds -- Fluctuations -- Modèles mathématiques
• Spectroscopie de réflectance
• Plasmas (gaz ionisés) -- Turbulence

Titre traduit

Méthodes de reconstruction du profil de densité pour la réflectométrie en mode extraordinaire

Résumé

Le but de cette thèse est d'améliorer les techniques d'analyse de données de la réflectométrie à balayage de fréquence pour la détermination du profil de densité des plasmas de fusion. Au cours des deux dernières décennies, des améliorations significatives ont été apportées sur la partie matérielle et sur d'extraction des signaux, mais l'analyse des données est en retard et nécessite d'autres améliorations pour répondre aux spécifications exigées pour un fonctionnement en continu des futurs réacteurs. Les améliorations obtenues lors de ce travail de thèse sur la reconstruction des profils de densité fournissent une meilleure précision en un temps plus court ceci même en présence de trou de densité conduisant à une mesure des propriétés de la turbulence suffisamment précise pour valider des modèles numériques et permettant la surveillance en temps réel de la forme et de la position du plasma

mots clés

• Reflectrometry
• Fusion plasma
• Turbulence

Résumé

The goal of this PhD is to improve the data analysis techniques of frequency swept reflectometry for determination of the density profile of fusion plasmas. There has been significant improvements in the last two decades on the hardware design and signal extraction techniques, but the data analysis is lagging behind and require further improvements to meet the required standards for continuous operation in future reactors. The improvements obtained in this thesis on the reconstruction of density profiles provide a better accuracy in a shorter time, even in the presence of a density hole, also enabling sufficiently precise measurements of the properties of turbulence used to validate numerical models, and allowing real-time monitoring of the shape and position of the plasma