Modélisation et mesures de l’émission secondaire de diélectriques et des phénomènes multipactor en présence de champ magnétique pour la fusion nucléaire contrôlée et le spatial
 
Jeudi 19/11/2020, 10h00-12h00
ONERA DE TOULOUSE

Bonjour,

Nous vous prions de bien vouloir trouver ci-dessous l’annonce de la prochaine soutenance de thèse d’Adrien Plaçais :

 

AVIS DE SOUTENANCE

Monsieur Adrien PLAIS

Soutiendra publiquement ses travaux de thèse intitulés :

« Modélisation et mesures de l’émission secondaire de diélectriques et des phénomènes multipactor

en présence de champ magnétique pour la fusion nucléaire contrôlée et le spatial »

Soutenance prévue le jeudi 19 novembre 2020 à 10h00

Lieu :   ONERA de Toulouse

et par Zoom (lien ci-dessous)

Composition du jury proposé :

 

Isabelle Montero , Instituto de Ciencia de Materiales de Madrid (rapporteuse)

Marin Chabot, Laboratoire de Physique de Deux Infinis Joliot-Curie (rapporteur)

Mauro Taborelli, Organisation Européenne pour la Recherche Nucléaire (CERN) (examinateur)

Nicolas Faure, PMB Alcen (examinateur)

Yves Elskens , Université d’Aix-Marseille Physique des Interactions Ioniques et Moléculaires (examinateur)

Mohamed Belhaj, ONERA Toulouse (Directeur de thèse)

 

Julien Hillairet, CEA (co-directeur de thèse)

Jérôme Puech, CNES (co-directeur de thèse))

 

Résumé :

La fusion nucléaire contrôlée par confinement magnétique dans les réacteurs de type Tokamak et le spatial avec les charges utiles des satellites ont en commun d’utiliser des systèmes haute-fréquence (HF) de forte puissance (du kilowatt au mégawatt) et fonctionnant sous vide. La puissance transmissible par de tels systèmes P_max est limitée par l’effet multipactor, qui apparaît quand les électrons présents dans le système entrent en résonance avec le signal HF. Si leur énergie est suffisante, d’autres électrons peuvent être extraits des parois et la population électronique peut croitre de manière exponentielle. Ce nuage électronique peut perturber le signal transmis, dégrader des surfaces voire provoquer un arc électrique.

Bien maîtrisée dans les configurations les plus simples (e.g. : guide d’onde rectangulaire métallique), la prévision du phénomène multipactor est plus difficile dans les scénarios complexes, notamment en présence de champs magnétiques et/ou de matériaux de type diélectriques. Ces deux paramètres influencent aussi bien les trajectoires des électrons que les phénomènes d’émission secondaire à l’origine de l’augmentation de la population électronique. L’objectif de la thèse est de modéliser et comprendre l’apparition du multipactor dans ces configurations complexes. Dans ce cadre, j’ai développé le modèle POTOMAC (Physical simulatiOn TOol for Multipactor in Advanced Configurations).

Grâce à POTOMAC, j’ai tout d’abord pu montrer que la précision du modèle d’émission électronique utilisé avait une importance capitale, et ce d’autant plus que la configuration étudiée utilise des matériaux diélectriques. Pour modéliser des géométries réalistes, j’ai proposé une extension en trois dimensions du modèle de Dionne, qui est le seul modèle d’émission électronique capable de prendre en compte la charge déposée dans les diélectriques. Enfin, j’ai montré que l’accumulation de charges électriques à la surface des diélectriques avait un impact considérable sur l’apparition du multipactor, en favorisant ou défavorisant certains modes multipactor. Cette influence a été partiellement vérifiée de manière expérimentale, en collaboration avec un partenaire industriel.

 

Lien Zoom 

 

 

 

Contact : LA216364