Diagnostic synthétique de mesure des écoulements dans un plasma de fusion par rétrodiffusion H/F (Physique du noyau, atome, molécule)

Description de l'offre

Domaine : Physique du noyau, atome, molécule

Contrat : Stage

Description du poste :

Les performances d’un plasma de fusion sont limitées par une turbulence à petite échelle qui génère un transport radial de chaleur du cœur chaud vers le bord plus froid.  Ce transport turbulent est sensible aux écoulements présents au sein du plasma de sorte qu’un processus courant d’amélioration du confinement est la formation d’une barrière de transport associée au développement d’un fort cisaillement de vitesse.
La compréhension des mécanismes physiques conduisant à l’établissement d’un profil de vitesse plus ou moins cisaillé est un thème important de recherche, aussi bien expérimentalement que théoriquement.
Dans le cadre d'une collaboration entre l'IRFM (CEA-Cadrache) et le Laboratoire de Physique des Plasmas (LPP – Polytechnique), le tokamak WEST (CEA-Cadrache) est équipé d’un système de rétrodiffusion Doppler (LPP), permettant de mesurer l’intensité et la vitesse des fluctuations de densité avec une sélection en échelle spatiale.  Ce système micro-onde est régulièrement utilisé sur les tokamaks pour mesurer le profil radial de la vitesse perpendiculaire du plasma et notamment la présence d’un fort cisaillement associé à la présence d’une barrière de transport.  L’interprétation des mesures et l’identification des mécanismes dominants dans la formation des écoulements passent par la combinaison d’études expérimentales, numériques et théoriques. La comparaison des mesures dans le tokamak WEST avec le résultat de simulations gyrocinétiques obtenus à l’aide du code GYSELA peut se faire à différents niveaux. Une des approches est une comparaison utilisant un code de propagation d’onde capable de prendre en compte les phénomènes de rétro-diffusion. Ce type de code de propagation, appelé généralement « full-wave code », simule le faisceau micro-onde similaire au système réel en résolvant les équations de Maxwell dans un plasma turbulent. Le plasma turbulent en question peut être généré via des expressions analytiques ou bien issu de simulations turbulentes obtenues par de codes numériques.
L’objectif du stage est de coupler un code « full wave », déjà opérationnel, aux résultats de simulations gyrocinétiques réalisées à l’aide du code GYSELA et de l’utiliser sur les simulations réalisées dans des conditions proches de celles expérimentales du tokamak WEST.  En particulier, une comparaison de différentes configurations magnétiques pourra être réalisée. Les résultats de ces calculs numériques seront comparés à des mesures disponibles de vitesse effectuées par rétrodiffusion Doppler sur le tokamak WEST.


Formation en physique et si possible en physique des plasmas

Ville : SAINT PAUL LEZ DURANCE

Langue / Niveau :

Anglais : Intermédiaire