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Category: Thesis defense and HDR

Vendredi 4 septembre 2020 : Soutenance de thèse de Jordan LEDIG : Étude des structures de courant et de potentiel autour d'une antenne radio-fréquence dans un plasma magnétisé

Jordan LEDIG, Doctorant au sein de l'équipe "Physique des plasmas chauds" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Étude des structures de courant et de potentiel autour d'une antenne radio-fréquence dans un plasma magnétisé"

 

Date et lieu :
Vendredi 4 septembre 2020 à 14h00
Institut Jean Lamour
Salle 4A-014/ Patrick Alnot

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- M. Nicolas LEMOINE   
Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Co-directeur de thèse :

-M. Eric FAUDOT    
Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Rapporteurs :

- M. Pascal CHABERT    
Laboratoire de Physique des Plasmas, Ecole polytechnique

- M. Jamie GUNN   
CEA Cadarache

Examinateurs :

- Mme Kristel CROMBE   
ERM Brussels, Université de Gand 

- M. Gerard HENRION   
Institut Jean Lamour    

- M. Etienne GRAVIER   
Institut Jean Lamour, Université de Lorraine   
- M. Stéphane BECHU   
Centre de Recherche Plasma-Matériaux-Nanostructures (CRPMN)

 

Résumé :
La fusion thermonucléaire contrôlée est une solution envisageable pour la production d'une énergie propre quasi inépuisable pour les générations à venir. Cependant, les températures requises pour procéder à la fusion des noyaux sont de l'ordre de la centaine de millions de degrés. À ces températures la matière se trouve dans l'état de plasma, un gaz ionisé, ce qui nous permet de le confiner dans des champs magnétiques puissants. Parmi les moyens de chauffage utilisés dans les réacteurs à fusion magnétique (les Tokamaks et les Stellarator), nous nous intéresserons au chauffage par résonance cyclotron ionique via des antennes émettant un champ électromagnétique dans la gamme des radio-fréquences. La compréhension du comportement du plasma autour de ces antennes ICRH ou plus généralement en présence d'ondes RF et d'un champ magnétique est un enjeu majeur pour minimiser les flux de particules accélérées dans les gaines RF au contact d'une antenne ou d'une électrode. Le réacteur expérimental ALINE (a linear experiment) a été justement conçu dans le but d'étudier les gaines RF et les structures se générant autour des antennes. Cette thèse présente les résultats expérimentaux obtenus dans ALINE par le biais de mesures de sonde de Langmuir. Un bras manipulateur permet de bouger automatiquement la sonde dans toute l'enceinte, et de dresser une cartographie des paramètres du plasma. Après avoir étudié en profondeur le problème des mesures de sonde sous champ (surface effective de collection électronique, caractéristiques bossues), la mise au point d'un algorithme itératif d'exploitation du courant ionique de saturation des caractéristiques de sonde a permis d'exploiter automatiquement toutes les données acquises. Les mesures sont confrontées à plusieurs théories et simulations, afin de modéliser et de comprendre au mieux les structures de paramètres plasma en face d'une électrode RF inclinée par rapport aux lignes de champ magnétique

Mots clefs : antenne RF, plasma magnétisé, plasma RF, tube de flux, mesures de sonde de Langmuir, structure de potentiel, structure de densité, structure de température, modélisation.