Modélisation de l'interaction des antennes de chauffage avec le plasma du tokamak ITER : application à la conception d'un métamatériau émulant les propriétés électromagnétiques du plasma pour tester ces antennes

Discipline

Électronique des Hautes Fréquences et Optoélectronique

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

plasmas, antennes (électronique), électromagnétisme, matériaux composites

Mots-clés

Métamatériaux - Thèses et écrits académiques,

Antennes (électronique) - Thèses et écrits académiques,

Propriétés électroniques - Thèses et écrits académiques

Ce mémoire est consacré à la synthèse d'une « charge équivalente à un plasma de fusion anisotrope et inhomogène ». Cette charge sera destinée à la conception d'un banc de caractérisation expérimentale pour les antennes de chauffage, qui ne fonctionnent qu'en présence du plasma de fusion. Après l'analyse de l'interaction électromagnétique de l'antenne chargée par le plasma de Tokamak, nous montrons qu'un milieu diélectrique tensoriel uniaxe homogène produit les mêmes interactions avec l'antenne. L'objectif est alors de concevoir un matériau reproduisant les mêmes propriétés électromagnétiques que ce plasma homogène. Une première étude d'un réseau classique de fils métalliques montre l'impossibilité de mettre en œuvre de cette technique pour synthétiser les propriétés EM du plasma. Une seconde étude synthétise le tenseur diélectrique du plasma homogène à partir d'un métamatériau multicouche à la fréquence 3.7 GHz.