Soutenance de thèse de Damien Colette
Damien Colette
Lundi 11/01/2021, 14h30-17h30
Salle René GRAVIER 506 rdc, CEA Cadarache

Avis de soutenance de thèse Damien Colette - 11/01/2021, 14h30, salle René Gravier + SKYPE

 

Bonjour,

 Nous vous prions de bien vouloir trouver ci-dessous l’annonce de la prochaine soutenance de thèse de M. Damien Colette :

Avis de Soutenance 

Monsieur Damien Colette

« Physique et Sciences de la Matière » : spécialité « Énergie, rayonnement et plasma » 

Soutiendra publiquement (en anglais) ses travaux de thèse intitulés

Étude du transport d’impuretés sur ITER et du choix de diagnostics X innovants associés 

Study of impurity transport on ITER and of associated innovative x-ray diagnostics


dirigés par Monsieur Didier MAZON 

Soutenance prévue le lundi 11 janvier 2021 à 14h30
Lieu :   CEA Cadarache, IRFM - bat 513, 13115, Saint-Paul-lez-Durance, France  
Salle : René Gravier 

Visio par SKYPE : voir lien ci-dessous

Composition du jury proposé
 :

 

M. Didier MAZON 

CEA IRFM 

Directeur de thèse 

M. Clemente ANGIONI 

IPP Garching 

Rapporteur 

M. Marek SCHOLZ 

IFJ-PAN 

Rapporteur 

Mme Sehila GONZALES DE VICENTE 

IAEA 

Examinatrice 

M. Robin BARNSLEY 

ITER Organization 

Examinateur 

M. Conrad BECKER 

Aix-Marseille Université 

Examinateur 

M. Geert VERDOOLAEGE

Ghent University

Examinateur

 

Mots-clés :

fusion, impuretés, transport, rayonnement X, chambre d’ionisation, modélisation

 

Résumé :  

La grande majorité de l'énergie mondiale provient actuellement de la combustion de combustibles fossiles. Les réserves de ces combustibles ont atteint un niveau critique ces dernières années et leur combustion émet des gaz à effets de serre, qui sont les principaux responsables du dérèglement climatique. Il est donc impératif de trouver des sources d'énergies propres et durables pour remplacer ces combustibles fossiles. La fusion thermonucléaire contrôlée est un candidat de choix. Le tokamak ITER en construction à Cadarache a pour objectif de démontrer la faisabilité d'un réacteur de fusion générant plus d'énergie qu'il n'en consomme (Q>10). Les composants métalliques face au plasma d'ITER seront à l'origine d'une pollution de ce dernier par des impuretés lourdes telles que le tungstène. Ces impuretés sont à l'origine d'importantes pertes radiatives dans la gamme des rayons X défavorables aux performances attendues. La mesure de ce rayonnement est nécessaire pour étudier le transport de ces impuretés et, à terme, pouvoir identifier des actuateurs permettant de limiter leur propagation jusqu'au cœur du plasma. L'environnement radiatif d'ITER limite le choix de détecteurs X aux seuls détecteurs à gaz, dont le LVIC (Low Voltage Ionization Chamber) est le candidat principal. Cette thèse a pour but l'étude des capacités du LVIC pour la mesure de rayons X sur ITER. Un diagnostic synthétique est adapté à partir du GEM (Gas Electron Multiplier) afin de simuler la mesure par ce détecteur. L'inversion tomographique de l'émissivité X à l'aide de LVIC est étudiée et des lignes de visées additionelles, compatibles avec les contraintes d'intégration sur ITER, sont proposées. La possibilité de discriminer le flux X en énergie est investiguée à travers une modification innovante du détecteur. Une méthode d'inversion basée sur la méthode des moindres carrés est spécifiquement développée pour la déconvolution du spectre X. Le profil de température électronique du plasma est extrait du spectre X avec succès. La capacité d'étude du transport d'impuretés du LVIC est démontrée à travers la reconstruction des coefficients de convection et de diffusion du tungstène d'un plasma ITER.

 

Abstract :

The vast majority of the energy consumed in the world is coming from burning fossil fuels. The natural reserves of these fuels have reached a critical level in the last years and their combustion releases greenhouse effect gases, which are the main cause for global warming. It is therefore crucial to develop clean and sustainable energy sources in order to replace fossil fuels. Controlled thermonuclear fusion is one of the main candidates. The ITER tokamak aims at demonstrating the feasibility of a fusion reactor generating more energy than it consumes (Q>10). The ITER plasma facing components will be the source of pollution by heavy impurities such as tungsten in the plasma. Such impurities lead to great radiative losses in the X-ray range. X-ray measurement is mandatory for impurity transport studies in order to, with time, be able to identify actuators preventing impurity accumulation in the plasma core. The ITER radiative environment limits the choice of X-ray detectors to gas detectors, of which the LVIC (Low Voltage Ionization Chamber) is the most promising candidate. This thesis aims at studying the capabilities of the LVIC for X-ray measurement on ITER. A synthetic diagnostic tool has been adapted from the GEM (Gas Electron Multiplier) in order to simulate the measurement with an LVIC. Tomographic inversion of the X-ray emissivity using LVIC is studied and additional lines-of-sight, compliant with the ITER integration constraints, are proposed. The possibility of energy discrimination is investigated through an innovative modification of the detector. An inversion method based on the least squares method is specifically developed to deconvolute the X-ray spectrum. The electron temperature profile is successfully extracted from the X-ray spectrum. The capability of impurity transport study of the LVIC is demonstrated through the reconstruction of the tungsten convection and diffusion coefficients of an ITER plasma.

 

 

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Bien cordialement,

Valérie Icard

Tel : 04.42.25.45.55

 

 

Contact : vi214773