Etude des ondes et de la turbulence produites par une antenne ou un faisceau d'electrons dans un plasma magnetise

• Auteur / Autrice : MIKHAIL STARODOUBTSEV
• Direction : Catherine Krafft
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

La these porte sur l'etude en laboratoire de l'emission d'ondes whistlers dans des plasmas magnetises, par differents types d'emetteurs (antennes et faisceaux de particules), dans les conditions physiques typiques d'experiences spatiales actives. Les effets nonlineaires se developpant dans le proche voisinage d'une antenne a boucle et leur influence sur ses caracteristiques electrodynamiques ont ete etudies. Les nonlinearites thermiques forment une perturbation de densite alignee le long du champ magnetique qui modifie les caracteristiques de propagation des whistlers excites ainsi que le diagramme de rayonnement de l'antenne. Les effets de striction presents dans la couche double situee pres de la surface de l'antenne determinent les caracteristiques de son impedance ainsi que le moment dipolaire de l'emetteur. L'emission de whistlers par un faisceau d'electrons module en densite injecte dans un plasma magnetise a ete etudiee experimentalement. Deux mecanismes differents d'excitation ont ete mis en evidence pour la premiere fois en laboratoire : l'excitation non resonante, ou rayonnement de transition provenant de la zone d'injection du faisceau, ainsi que l'emission resonante (resonances cherenkov et cyclotron). Les proprietes dispersives des ondes emises ont ete caracterisees en fonction des parametres physiques du systeme faisceau-plasma. Les processus electromagnetiques associes a l'injection dans un plasma magnetise d'impulsions de courant tres courtes ont ete etudies. Differents types de reponses du plasma ont ete observes et caracterises : l'emission non resonante provenant de la zone d'injection de l'impulsion et l'excitation par resonance cherenkov. La formation de champs electromagnetiques de sillage associes a la propagation des impulsions dans le plasma a ete observee pour la premiere fois en laboratoire dans le domaine de frequences des whistlers.