Séance de cours

MHD Stabilité et équilibre

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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)

Stefano Alberti

Enseignement et PhD A dirigé les thèses EPFL de Gilles Arnoux, Falk Braunmüller, Jérémy Genoud

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.

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).

Application linéaire

En mathématiques, une application linéaire (aussi appelée opérateur linéaire ou transformation linéaire) est une application entre deux espaces vectoriels qui respecte l'addition des vecteurs et la multiplication scalaire, et préserve ainsi plus généralement les combinaisons linéaires. L’expression peut s’utiliser aussi pour un morphisme entre deux modules sur un anneau, avec une présentation semblable en dehors des notions de base et de dimension. Cette notion étend celle de fonction linéaire en analyse réelle à des espaces vectoriels plus généraux.

Diamagnétisme

vignette|Démonstration de la lévitation du carbone pyrolytique au-dessus d'aimants permanents. Le carbone pyrolithique étant un matériau similaire au graphite, est donc un des matériaux possédant l'une des plus grandes susceptibilités diamagnétiques connues. vignette|Lévitation d'une grenouille vivante dans un champ magnétique de 16 teslas. Le diamagnétisme est un comportement des matériaux qui les conduit, lorsqu'ils sont soumis à un champ magnétique, à créer une très faible aimantation opposée au champ extérieur, et donc à engendrer un champ magnétique opposé au champ extérieur.

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).

Indépendance linéaire

En algèbre linéaire, étant donné une famille de vecteurs d'un même espace vectoriel, les vecteurs de la famille sont linéairement indépendants, ou forment une famille libre, si la seule combinaison linéaire de ces vecteurs qui soit égale au vecteur nul est celle dont tous les coefficients sont nuls. Cela revient à dire qu'aucun des vecteurs de la famille n'est combinaison linéaire des autres. Dans le cas où des vecteurs ne sont pas linéairement indépendants, on dit qu'ils sont linéairement dépendants, ou qu'ils forment une famille liée.

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