Interaction of High-Power waves with the plasma periphery of WEST & EAST tokamaks

par Guillaume Urbanczyk

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Stéphane Heuraux et de Laurent Colas.

Le président du jury était Etienne Gravier.

Le jury était composé de Stéphane Heuraux, Laurent Colas, Annika Ekedahl, Xinjun Zhang, Kristel Crombé.

Les rapporteurs étaient Annika Ekedahl, Xinjun Zhang.

  • Titre traduit

    Interaction d’ondes à forte puissance avec la périphérie des tokamaks WEST et EAST


  • Résumé

    Cette thèse vise à étudier les interactions entre le plasma et les parois de tokamaks liées aux ondes à la fréquence cyclotronique ionique (FCI), les interactions plasma-métaux étant à éviter absolument car elles sont synonymes de dégradations matérielles de l’enceinte et la libération d’impuretés métalliques dans le plasma dont les performances s’en trouvent grandement réduites. Cette problématique affecte concrètement toute machine visant à chauffer les ions via des ondes à la fréquence FCI, ce qui sera notamment le cas d’ITER. Cette thèse s'inscrit dans une collaboration entre le CEA Cadarache (France) et l’Institut de Physique des Plasmas à Hefei (Chine). Divers travaux expérimentaux ont été effectués sur les tokamaks EAST (Chine) et WEST (France) afin d'identifier les paramètres pertinents pour d'une part optimiser l'efficacité par laquelle les ondes FCI utilisées pour chauffer le plasma doivent être excitées afin de maximiser la quantité de puissance couplée au plasma tout en minimisant les interactions du plasma avec les parois dues à ce type d'ondes et souvent attribuées au concept de gaine radiofréquence au cœur de cette thèse.


  • Résumé

    This thesis aims at studying phenomena by which Ion Cyclotron Resonance Heating (ICRH) induces interactions between the plasma and the walls of tokamaks, the plasma-metal interactions being deleterious not only to prevent vessel materials degradation but also not to affect plasma performance due to the presence of heavy metallic impurity compared to foreseen fuel (namely deuterium and tritium). This problematic basically affects any machine aiming at heating the ions with waves at the ion cyclotron frequency, which in particular will be the case of ITER. This thesis is the result of a collaboration between CEA Cadarache (France) and the Institute of Plasma Physics in Hefei (China). Various experimental work have been carried out on the EAST (China) and WEST (France) tokamaks in order to identify the relevant parameters allowing to optimize the efficiency by which the ICRF waves – used to heat the plasma – must be excited in order to maximize the amount of power coupled, while simultaneously minimizing the plasma interactions with the walls due to this type of waves and the so called radiofrequency sheath excitation.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. Bibliothèque numérique.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.