RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 1 Contexte : validation des modèles théoriques Expériences : Transport presque toujours.

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1 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 1 Contexte : validation des modèles théoriques Expériences : Transport presque toujours turbulent Modèles théoriques du transp. turb. récents Impuretés: Estrada-Mila 05, Bourdelle 07, Futatani 10 R/L Te q e /n e TEM AUG, Ryter NF03 Convection: V thermodiffusion + V compressibilité sgn(V thermodiff ) nature (e-/i+) de la turbulence Conditions de lapparition du transport turbulent: seuils en, identiques pour toutes espèces sgn(V comp ) cisaillement magnétique (s 0 -1/3?) Vérification du sens des termes convectifs Contribution relative (rôle de Z) v,turb 0 V thermodiff < 0 V thermodiff > 0 e- i+ 0 V comp > 0 V comp < 0 -1/3 Vérification de leffet de seuil pour impuretés Rôle des impuretés sur les seuils Stationnaire:

2 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 2 Transport des impuretés Résultats expérimentaux 2010 R. Guirlet, D. Villegas, C. Bourdelle, X. Garbet 1. Contexte 2. Méthodes Injections Diagnostics Analyse 3. Résultats Seuil en T e Dents de scie 4. Perspectives

3 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 3 2. Méthodes : injection Injections par laser Injections supersoniques (2007) Z Li F Al Ni Mo W 3 9 13 28 (42) (74) Z He N Ne Ar Kr Xe 2 7 10 18 (36) (54) « Terme source » p (X mous) Méthodes dinjection ok (ISPI moins fiable?) Large gamme de Z Explorer les Z extrêmes: He et W Temps (s) Intensité (u.a.)

4 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 4 2. Méthodes : diagnostics Source : raie spectrale Emetteur peu ionisé (N V, Ne VII, Ar XV, Ni XVII,...): VUV Résolution temporelle ms DUO Dépendances radiale et temporelle dans le coeur Eléments lourds : X mous + UV (DUO, SIR) r 3 cm, t ms C Al Ar Fe Z T e (eV) P rad,Z /(n e n Z ) [W.cm 3 ] Eléments légers : CXRS t 10 ms 2,5 ms (en cours) Analyse des spectres dCX par CHEAP

5 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 5 2. Méthodes : analyse (ITC) Résolution des équations de continuité couplées de tous les états dionisation Modèle de transport : diffusion - convection Recombinaison et ionisation Source de neutres Signaux reconstruits Signaux mesurésDiagnostics Comparaison Optimisation des coefficients NON OUI Profils expérimentaux : D() V() n Z (,t) Equation de continuité Plasma de fond (n e, T e, géométrie, …) Terme source Coefficients de transport initiaux Profils de densité dimpureté Optimisation des coefficients (2-3j) Algorithme génétique Incertitudes Chantier « physique atomique »

6 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 6 2. Méthodes : analyse (DDS) Traitement des dents de scie : presque jamais pris en compte before crash after crash Modèle pour le plasma de fond Modèle pour limpureté étudiée : aplatissement dans r < r q=1, à N Z conservé 1. Utiliser la relation linéaire (empirique) entre émission X mous et température 2. En déduire la contribution du fond pendant la phase impureté 3. Soustraire du total pour obtenir lémission de limpureté

7 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 7 Transport des impuretés Résultats expérimentaux 2010 R. Guirlet, D. Villegas, C. Bourdelle, X. Garbet 1. Contexte 2. Méthodes Injections Diagnostics Analyse 3. Résultats Seuil en T e Dents de scie 4. Perspectives

8 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 8 3. Résultats: Rôle de T e (thèse D. Villegas) R/L Te varie de 3,5 à 6 à r/a = 0,25 Très peu de modification de n e Expérience: chauffage local (FCE) + injection Ni

9 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 9 D lorsque R/L Te Seuil Exp. ~ 6,9 ± 2,4 r/a = 0,1r/a = 0,3 D ~ indépendant de R/L Te Convection : V th (R/L Te ) + V comp (R/L Te ) indépendante de R/L Te Diffusion : turbulente partout 3. Résultats: Rôle de T e (thèse D. Villegas)

10 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 10 Accord GK QL / Expérience sur existence et valeur du seuil + nature turb. V Ni exp indépendante de la nature de la turb. car V thermodiff ( 1/Z) << V comp Turbulence Electronique D lorsque R/L Te Seuil Exp. ~ 6,9 ± 2,4 Seuil Simu. ~ 6 r/a = 0,1r/a = 0,3 Turbulence Ionique ITG indépendant de T e D ~ constant avec R/L Te QuaLiKiz : Comparaison Seuil calculé / Gradient expérimental 3. Résultats: Rôle de T e (thèse D. Villegas) Villegas et al., PRL 2010

11 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 11 3. Résultats: Régime « dents de scie » X mous (h/a = 0,4) X mous (h/a = 0,05) Bolométrie (h/a = 0,5) Bolométrie (h/a = 0,05) NCLASS Exp. TRB QLK D (m 2 /s) V (m/s) r/a Temps (s) Mesure Reconstr. Bonne cohérence expérience / calculs néoclass. et turbulent : Transport du nickel néoclassique entre les relaxations Transport des impuretés (nickel) à r < r q=1 = néoclassique Thèse T. Parisot, 2007 r q=1 n e /n e (%) R (m) 0,2 0,6 1 r q=1 QuaLiKiz: R/L n, R/L T < seuils Fluctuations faibles

12 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 12 3. Résultats: Régime « dents de scie » Transport des électrons à r < r q=1 : anormal ? D (m 2 /s) V (m/s) r (m) V e exp V e NC Thèse A. Sirinelli, 2006 Interprétation: effet néoclassique non axisymétrique (cf. ripple, Garbet PoP 2010) dû au mode (n=1, m=1) persistant entre relaxations D s NC = D s NC,sym + D s HP + D s curv. pert. Particules piégées dans B Dérive de courbure B / piégées (B) D Ni NC,sym >> D Ni HP + D Ni curv. pert. D e NC,sym 1/2 (D e HP + D e curv. pert. ) Observations compatibles avec NC R. Guirlet, NF 2010, AIEA 2010 t

13 RST 15/11/2010 Association EURATOM-CEA Rémy GUIRLET irmf acacare dh 13 Synthèse - Perspectives Méthodes dinjection pour gamme étendue de Z Tester ISPI (Ne, He) W : travail spectro nécessaire pour transport Diagnostics UV + X mous satisfaisants, CX : t en amélioration, analyse n Z à faire pour Z légers (He) Code de transport Pas de grosse modif Physique atomique en cours CPU : parallélisation ? Seuil du transport turbulent (presque) observé sur les impuretés Dépendance D Z = f(R/L Te ) observée en turb. e- En dessous des seuils, e- et impuretés = néoclassiques Convection turbulente V turb < 0, accord quantitatif GK QL / expérience Thermodiffusion négligeable pour Z = 28 Observation seuil en R/L Te : dépôt local FCE en régime DDS (manip 2/12) Observation thermodiffusion : Transport He (manip 2011 ?)

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