Distributions de courant dans des fils supraconducteurs soumis à un champ magnétique d'orientation quelconque et correspondant aux conditions d'utilisation dans un Tokamak

Current distributions in superconducting wires subjected to a magnetic field in any orientation and corresponding to a tokamak working conditions

• Auteur / Autrice : Jean-François Artaud
• Direction : André Samain
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique. Rayonnement et plasmas
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Tokamaks

Supraconducteurs de type II

Résumé

Le but de cette these est de calculer les distributions de courants dans un fil supraconducteur soumis a un champ magnetique d'orientation quelconque. Apres avoir introduit le probleme au chapitre 1, nous developpons dans le chapitre 2 les bases theoriques sur lesquelles s'appuie notre travail. Nous utilisons un modele du pinning anisotrope. Dans le cas general, le modele disponible etant mathematiquement incomplet pour calculer les distributions de courants, nous le completons soit a l'aide d'une hypothese sur l'orientation de la densite de courant, soit en utilisant le deplacement magnetohydrodynamique (mhd) du reseau de vortex que nous supposons oriente dans la direction de la force de laplace. Au chapitre 3, nous exposons les mesures de courant critique que nous avons effectuees sur un multifilamentaire de nb-ti en champ d'orientation quelconque. En supposant que la densite de courant est dirigee le long de l'axe du fil, nous obtenons un bon accord entre le calcul et les mesures pour une grande gamme de valeur de champ magnetique et l'angle. Au chapitre 4, nous appliquons le modele mhd au calcul du courant de transport dans un fil place dans un champ magnetique applique parallele. L'etude de l'equilibre conduit a des distributions de courant de type quasi force free qui s'averent etre instables. Au chapitre 5, nous montrons que l'aimantation observee dans un conducteur cylindrique soumis a un champ magnetique exterieur variable d'orientation quelconque peut etre aussi retrouvee par l'utilisation d'un modele elementaire utilisant l'equilibre resultant du pinning et une contrainte simple sur l'orientation de la densite de courant. Ce modele conduit a une solution en couches concentriques de courants orthogonaux. Au chapitre 6, nous developpons un modele du champ electrique dans un supraconducteur prenant en compte les effets thermiques et base sur l'utilisation du deplacement mhd des vortex. Nous retrouvons la caracteristique complete du champ electrique en fonction de la densite de courant en accord avec l'experience