Sujet :

Les plasmas de Tokamaks sont le siège de nombreux phénomènes physiques ayant trait les interactions du plasma avec les parois de la chambre à vide qui le confinent. A ce titre, lorsqu'un plasma est produit dans la chambre à vide, des caméras permettent de l'observer via la lumière visible qu'il émet. Il arrive fréquemment que des particules de poussières, produites par l'interaction plasma-paroi, traversent la chambre et donc le plasma lui-même, émettant à cette occasion une lumière ponctuelle, dont la trajectoire peut être surveillée via lesdites caméras. Une automatisation de ce processus de détection-suivi de trajectoires et une investigation des possibilités de reconstruction des trajectoires en 3D sont des aspects qui intéressent la communauté fusion pour mieux comprendre les causes qui donnent naissance à ces poussières et leur interaction avec le plasma. Des efforts ont déjà été développés en ce sens et ce stage consistera a les poursuivre. Le début de ce stage consistera donc à prendre en main les méthodes et routines déjà développées, à bien les comprendre pour en proposer des développements plus avancées (rapidité d'exécution, élimination des faux positifs, ...), puis étudier la possibilité de reconstruire , à partir des trajectoires 2D (sur les images des caméras), des trajectoire 3D (dans la chambre) avec et sans vue binoculaire. On utilisera pour ce faire des modèles 3D simplifiés des caméras et on envisagera la pertinence d'hypothèses sur l'émissivité des particules de poussières et sur la nature de la trajectoire. On cherchera ainsi, à défaut de pouvoir reconstruire la trajectoire avec précision, à restreindre autant que possible son domaine d'existence pour en déduire une estimation des distributions de vitesse compatibles avec les mesures.

Description :

Un stage d'une durée minimale de 4 mois et d'une durée maximale de 6 mois, avec un stagiaire de niveau M2 familier du calcul scientifique numérique, du langage Python et à l'aise avec les modélisations 3D et intéressé par la physique des plasmas permettrait de poursuivre l'effort déjà entrepris par A. Autricque dans le cadre de sa thèse. Si le temps le permet, le sujet peut ensuite être élargi à la thématique des faisceaux d'électrons runaways susceptibles de produire des poussières par impact sur les éléments faisant face au plasma. Une étude systématiques des données WEST disponibles viserait alors à mieux comprendre une des sources de pollution des plasmas. Les thèmes de l'amélioration des inversions à partir des caméras visibles et de la modélisation physique des trajectoires des poussières au sein du plasma sont également des pistes d'intérêt. Les caméras visibles fournissent une quantité d'information significative que ce travail viserait à exploiter à son maximum.