Operation, modelling and comparison of three vacuum power amplification systems using plasma. - Archive ouverte HAL Access content directly
Theses Year : 2004

Operation, modelling and comparison of three vacuum power amplification systems using plasma.

Mise en oeuvre, modélisation et comparaison de trois systèmes d'amplification de puissance sous vide utilisant des plasmas sous striction magnétique.

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Abstract

This work proposes a methodology for the analysis of the overall operation of HPP system and a theoretical and experimental study of a Plasma Opening Switch, the LL schema and the Flux Compression. An analytical modelling of the operation phases is given in order to evaluate their efficiency and compare them. Based on a development of the Hall MHD and a model of the initial plasma distribution, the POS study sets out the different penetration modes of B during the conduction phase and the transition towards the opening physics. The analysis of the LL tests shows specificities (B configuration, losses) and leads towards a complete electrical modelling. The use of the analytical model for the study of CF tests reveals the flow of current in the plasma thickness et its impact on the scheme efficiency. Finally, the performances of future machines are expressed into specific characteristics of the schemes and compared to the experience in order to evaluate their viability and the forecoming work.
Ce travail propose une méthodologie pour l'analyse du fonctionnement global d'un système HPP ainsi qu'une étude théorique et expérimentale des systèmes commutateur à plasma (POS), schéma LL et Compression de Flux. Une modélisation analytique des phases de fonctionnement est donnée pour évaluer leur rendement et les comparer. En s'appuyant sur un développement de la MHD Hall et sur un modèle de distribution du plasma, l'étude POS expose les modes de pénétration de B pendant la conduction et la transition vers la physique de l'ouverture. L'analyse des essais LL montre des spécificités (configuration de B, pertes) et conduit à un modèle électrique complet. L'usage du modèle analytique pour l'étude des essais CF révèle la circulation du courant dans l'épaisseur du plasma et son impact sur l'efficacité du schéma. Enfin, les performances des futures machines sont traduites en caractéristiques spécifiques aux schémas et comparées à l'expérience pour aborder leur viabilité et les travaux à venir.
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Dates and versions

pastel-00000943 , version 1 (30-07-2010)

Identifiers

  • HAL Id : pastel-00000943 , version 1

Cite

Dominique Huet. Mise en oeuvre, modélisation et comparaison de trois systèmes d'amplification de puissance sous vide utilisant des plasmas sous striction magnétique.. Physique des plasmas [physics.plasm-ph]. Ecole Polytechnique X, 2004. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨pastel-00000943⟩
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