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Séance de cours

Physique des plasmas: ionisation d'impact et marche aléatoire

Dans cours

PHYS-423: Plasma I

Following an introduction of the main plasma properties, the fundamental concepts of the fluid and kinetic theory of plasmas are introduced. Applications concerning laboratory, space, and astrophysical plasmas are discussed throughout the course. ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept d'ionisation d'impact en physique des plasmas, en se concentrant sur l'accélération des particules et les sections transversales moyennes. Il explore également le modèle de marche aléatoire comme un défi clé dans la compréhension du confinement plasmatique, avec une discussion sur la négligence des effets collectifs et lhypothèse des coefficients de diffusion faiblement ionisés.

Enseignant·e

Christian Gabriel Theiler

Christian Theiler obtained his Master’s degree in physics from ETH Zurich in 2007 and his PhD from EPFL in 2011. He then joined MIT as a postdoctoral associate to work on the Alcator C-Mod tokamak. In 2014, he returned to EPFL as a EUROfusion fellow, to join the TCV tokamak team. Two years later, he was named Tenure Track Assistant Professor in Plasma Physics at EPFL. Christian’s research focuses on tokamak boundary physics and related diagnostic techniques. He has contributed to the understanding of the formation, propagation, and control of turbulent plasma structures, called blobs, and gained new insights on the structure of transport barriers in the plasma periphery in different high-confinement regimes. His current research focuses on detachment physics and turbulence characteristics in conventional and alternative divertor magnetic geometries.

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Concepts associés (32)

État plasma

thumb|upright|Le soleil est une boule de plasma. thumb|Lampe à plasma.|168x168px thumb|upright|Les flammes de haute température sont des plasmas. L'état plasma est un état de la matière, tout comme l'état solide, l'état liquide ou l'état gazeux, bien qu'il n'y ait pas de transition brusque pour passer d'un de ces états au plasma ou réciproquement. Il est visible sur Terre, à l'état naturel, le plus souvent à des températures élevées favorables aux ionisations, signifiant l’arrachement d'électrons aux atomes.

Décharge de Townsend

droite|vignette|350x350px| Effet d'avalanche dans un gaz soumis à des rayonnements ionisants entre deux électrodes. La première ionisation libère un électron, et chaque collision ultérieure en libère un supplémentaire, de sorte que deux électrons émergent de chaque collision pour entretenir l'avalanche. Une décharge de Townsend ou avalanche de Townsend est un processus d'ionisation de gaz dans lequel des électrons libres, placés dans un champ électrique, sont accélérés.

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

Ionisation

L'ionisation est l'action qui consiste à ajouter ou enlever des charges à un atome ou une molécule électriquement neutre, qui devient ainsi un ion (chargé positivement ou négativement). Elle peut être due à : des causes physiques telles qu'un niveau élevé du potentiel électrique, la présence de radiations ou une température élevée ; des causes chimiques telles qu'une dissolution dans un solvant polaire ; la structure même de la matière, dans les sels fondus, les liquides ioniques et les cristaux ioniques.

Processeur 64 bits

thumb|Un processeur AMD. Un processeur est un processeur dont la largeur des registres est de sur les nombres entiers. Les processeurs ne peuvent normalement pas adresser plus de () de mémoire centrale, tandis que les processeurs peuvent en adresser (). C'est pourquoi dès qu'il y a plus de de RAM sur une machine, la mémoire au-delà de ce seuil ne sera directement adressable qu'en mode . Diverses techniques contournent cette limitation sans franchir le pas du mode .

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Instabilités plasmatiques : études de cas

Analyser les instabilités plasmatiques à travers des études de cas, en explorant les implications des racines dans le plan complexe.

Simulation de marche aléatoire : Coefficient moyen de déplacement et de diffusion

Couvre la simulation aléatoire de marche, le déplacement moyen et les calculs de coefficient de diffusion pour les particules faiblement ionisées.

Résistance au plasma : collisions coulombiennes et équation du momentum

Couvre la résistivité du plasma, les collisions coulombiennes et l'équation de l'élan dans le plasma.

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Décharge de Townsend

Diffusion de la matière

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