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Séance de cours

Magnétohydrodynamique: Physique du plasma

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 la magnétohydrodynamique (MHD). Les sujets abordés comprennent le modèle à deux fluides, les effets de terme résistifs, le théorème d'Alfven, la reconnexion magnétique, le problème de reconnexion rapide et les processus de conversion d'énergie.

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

Proximité ontologique

Physique

État plasma: Space-plasma physics

Concepts associés (32)

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.

Théorème d'Alfvén

En magnétohydrodynamique, le théorème d'Alfvén établit que dans un fluide dont la conductivité électrique est infinie, les lignes de champ magnétique sont "gelées" à l'intérieur de ce fluide et qu'elles sont donc contraintes de se déplacer avec celui-ci. Le physicien Hannes Alfvén fit pour la première fois part de cette idée en 1942. Il est à noter que dans la plupart des milieux étudiés en astrophysique, aussi bien que dans les conditions d'étude des plasmas en laboratoire, du fait que la conductivité électrique n'est pas infinie, les lignes de champ magnétique ne sont pas idéalement piégées à l'intérieur des fluides.

Onde longitudinale

Longitudinal waves are waves in which the vibration of the medium is parallel to the direction the wave travels and displacement of the medium is in the same (or opposite) direction of the wave propagation. Mechanical longitudinal waves are also called compressional or compression waves, because they produce compression and rarefaction when traveling through a medium, and pressure waves, because they produce increases and decreases in pressure.

Surface wave

In physics, a surface wave is a mechanical wave that propagates along the interface between differing media. A common example is gravity waves along the surface of liquids, such as ocean waves. Gravity waves can also occur within liquids, at the interface between two fluids with different densities. Elastic surface waves can travel along the surface of solids, such as Rayleigh or Love waves. Electromagnetic waves can also propagate as "surface waves" in that they can be guided along with a refractive index gradient or along an interface between two media having different dielectric constants.

S wave

NOTOC In seismology and other areas involving elastic waves, S waves, secondary waves, or shear waves (sometimes called elastic S waves) are a type of elastic wave and are one of the two main types of elastic body waves, so named because they move through the body of an object, unlike surface waves. S waves are transverse waves, meaning that the direction of particle movement of a S wave is perpendicular to the direction of wave propagation, and the main restoring force comes from shear stress.

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