Current profile control by electron cyclotron waves in tokamaks
Contrôle du profil de courant par ondes cyclotroniques électroniques dans les tokamaks
Résumé
The injection of radiofrequency waves has proven successful in driving the toroidal current required for the plasma confinement in a tokamak. This confinement depends on the shape of the current profile, which directly determines the performances of the discharge and advanced scenarios aim at its optimisation. In this framework and owing to their specific features, electron cyclotron (EC) waves have received increasing interest. In this thesis, several aspects of the EC wave-plasma interaction are studied. For instance, in advanced scenarios, the idea of combining EC and lower hybrid (LH) waves is promising because of their complementary features. A large part of this work has thus been devoted to the theoretical and experimental study of combined discharges. The obtained results, among which the analytical demonstration of a synergy effect between LH and EC waves, clearly shows the advantages of this kind of scenario and motivates the development of new experiments.
L'injection d'ondes radiofréquence est un moyen éprouvé pour générer le courant toroïdal indispensable au confinement d'un plasma de tokamak. La qualité de ce confinement dépend du profil de courant, dont la forme détermine les performances de la décharge et les scénarios avancés visent à son optimisation. Dans ce cadre et grâce à ses qualités spécifiques, l'utilisation de l'onde cyclotronique électronique (EC) tend à se généraliser. Au cours de cette thèse, divers aspects de l'interaction onde EC-plasma sont étudiés. Ainsi, dans les scénarios avancés, l'association des ondes EC et hybride basse (LH) est prometteuse, du fait de leurs caractéristiques complémentaires. Une large partie de ce travail est donc consacrée à l'étude théorique et expérimentale des décharges combinées. Les résultats obtenus, parmi lesquels la démonstration analytique d'un effet de synergie entre les deux ondes, montrent clairement l'intérêt de ces scénarios et motivent la mise au point de nouvelles expériences.
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