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Séance de cours

MHD Stabilité et équilibre

Dans cours

PHYS-325: Introduction à la physique des plasmas

Introduction à la physique des plasmas destinée à donner une vue globale des propriétés essentielles et uniques d'un plasma et à présenter les approches couramment utilisées pour modéliser son comportement. Application à la fusion thermonucléaire ainsi qu' ...

Description

Cette séance de cours présente la physique des plasmas, en mettant l'accent sur l'équilibre et la stabilité du MHD. Les sujets abordés incluent les conditions de stabilité MHD, les surfaces magnétiques et la configuration de la broche à vis. La séance de cours explore l'analogie entre la stabilité mécanique et la stabilité MHD, soulignant l'importance des considérations énergétiques pour déterminer la stabilité.

Enseignant·e·s (2)

Joaquim Loizu Cisquella

Joaquim Loizu graduated in Physics at the École Polytechnique Fédérale de Lausanne, carrying out his Master thesis project at the Center for Bio-Inspired Technology, Imperial College London, on the theoretical and numerical study of the biophysics of light-sensitive neurons. In 2009, he started his PhD studies with Prof. Paolo Ricci at the Swiss Plasma Center, the major plasma and fusion laboratory in Switzerland. His thesis focused on the theory of plasma-wall interactions and their effect on the mean flows and turbulence in magnetized plasmas. He obtained his PhD in December 2013. In 2014, he joined the Max-Planck-Princeton Center for plasma research as a Postdoctoral Research Fellow, spending one year at the Princeton Plasma Physics Laboratory and one year at the Max-Planck-Institute for Plasma Physics in Greifswald, Germany. During this time, he worked on three-dimensional magnetohydrodynamics, studying the formation of singular currents and magnetic islands at rational surfaces. In 2016, he obtained a two-years Eurofusion Postdoctoral Fellowship to carry out research at the Max-Planck-Institute for Plasma Physics in Greifswald, Germany. During this time, he focused on the computation of 3D MHD equilibria in stellarators, including the possibility of magnetic islands and magnetic field-line chaos. In 2018, he joined the Swiss Plasma Center as a Scientist and Lecturer. He is also one of the leaders of the Simons Collaboration on Hidden Symmetries and Fusion Energy. His current research interests include MHD equilibrium and stability, magnetic reconnection, self-organization, non-neutral plasmas, plasma sheaths, and plasma transport in chaotic magnetic fields.

Stefano Alberti

Source officielle

Concepts associés (32)

Magnétohydrodynamique

La magnétohydrodynamique (MHD) est une discipline scientifique qui décrit le comportement d'un fluide conducteur du courant électrique en présence de champs électromagnétiques. Elle s'applique notamment aux plasmas, au noyau externe et même à l'eau de mer. C'est une généralisation de l'hydrodynamique (appelée plus communément dynamique des fluides, définie par les équations de Navier-Stokes) couplée à l'électromagnétisme (équations de Maxwell).

Générateur MHD

Un générateur MHD (magnétohydrodynamique) est un convertisseur MHD, qui transforme l'énergie cinétique d'un fluide conducteur directement en électricité. Le principe de base est fondamentalement le même que pour n'importe quel générateur électrique. Les deux types de générateur utilisent tous deux un inducteur (électro-aimant) générant un champ magnétique dans un induit. Dans le cas d'un générateur conventionnel, cet induit est solide : c'est une bobine constituée d'un enroulement de fil métallique.

Pinch (plasma physics)

A pinch (or: Bennett pinch (after Willard Harrison Bennett), electromagnetic pinch, magnetic pinch, pinch effect, or plasma pinch.) is the compression of an electrically conducting filament by magnetic forces, or a device that does such. The conductor is usually a plasma, but could also be a solid or liquid metal. Pinches were the first type of device used for experiments in controlled nuclear fusion power. Pinches occur naturally in electrical discharges such as lightning bolts, planetary auroras, current sheets, and solar flares.

Plasma stability

The stability of a plasma is an important consideration in the study of plasma physics. When a system containing a plasma is at equilibrium, it is possible for certain parts of the plasma to be disturbed by small perturbative forces acting on it. The stability of the system determines if the perturbations will grow, oscillate, or be damped out. In many cases, a plasma can be treated as a fluid and its stability analyzed with magnetohydrodynamics (MHD).

Reconnexion magnétique

droite|vignette|380px|Reconnexion magnétique: Ce schéma est une coupe à travers quatre domaines magnétiques séparés par une interface propice à un phénomène de reconnexion. Deux séparatrices (voir texte) divisent l'espace en quatre domaines magnétiques avec un point critique (de stagnation) au centre de la figure. Les larges flèches jaunes indiquent le mouvement général du plasma. Les lignes magnétiques et le plasma qui les porte s'écoulent vers le centre à partir du haut (lignes rouges) et du bas (lignes bleues) de l'image, reconnectent au niveau de la zone critique, puis s'évacuent vers l'extérieur à gauche et à droite.

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