Gaines devant une surface émissive Gaines devant une surface émissive. Conséquences sur la mesure des fluctuations de potentiel électrique par sonde émissive. N. Lemoine, J. Cavalier, G. Bousselin, N. Plihon FR-FCM le 24 novembre 2016, Marseille

La quête de la mesure du potentiel plasma For tungsten, at melting temperature, our probe should deliver 17 A !! Whereas for Te > 4 eV Fw cannot be reached !

Régime de courant saturé par charge d’espace Before the floating potential reaches the plasma potential the density of slow emitted electrons is so high that the current become space charged limited. Analytical modelling done by Ye, Takamura et al. (2000-2004) 1D stationnary model Colisionless sheath Plasma-sheath boundary rejected to infinity Finite temperature for emitted electrons.

Fluctuations du potentiel flottant d’une sonde émissive Extention of stationnary model frequencies << wpi Courant limité par thermoémission Courant limité par charge d’espace Utilisation du modèle de Ye et Takamura Nous avons ajouté l’effet de l’émission secondaire par rebond des primaires

Coefficients de rebond des primaires Lots of forgotten work. Eg : Kahn, et al. Phys. Rev 129 (4) p. 1513 (1963) Elastic reflection coefficient for W (face 100)

Résultat du modèle avec rebond des primaires La prise en compte de l’émission secondaire permet de retrouver les résultats expérimentaux.

Les sondes émissives et fluctuations de potentiel Estimation de l’influence de la variation de chaque paramètre du plasma Derivative of the potential normalized to the plasma electron temperature in respect to plasma density (dash line) and plasma electron temperature for rebound coefficient from 0, 0.3 and 0.7.

Tentative de validation expérimentale et perspectives Expériences faites sur VKP à Lyon. Fluctuations reproductibles générées par une modulation de la puissance RF Séries temporelles des paramètres plasmas (ne, Te, Vp) et de la sonde (Vfl) obtenues à partir des caractéristiques courant-tension obtenues pour chaque phase de l’oscillation. Mauvais accord avec le modèle. Problème de géométrie, de chute de potentiel le long du filament, de mesure ? Nouvelles expériences prévues sur la machine Mirabelle de l’IJL (redémarrage en cours) : mesure plus précise de la phase des séries temporelles, utilisation éventuelle de sonde chauffées par laser, nouvel effort de modélisation si besoin. Application : physique des sondes et du divertor