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Détection de quench optimisée appliquée aux grands aimants supraconducteurs pour la fusion

Défis technologiques Electromagnétisme - Electrotechnique Sciences pour l’ingénieur Simulation numérique

Résumé du sujet

La détection des transitions résistives, ou quenchs, pouvant apparaître dans les grands aimants supraconducteurs pour la Fusion est essentielle pour garantir l'intégrité de l'aimant et du Tokamak associé. Cette détection relève d'un compromis entre une forte sensibilité générant de nombreux faux-positifs et la protection de l'aimant qui nécessite une intervention rapide. Cette détection est traditionnellement faite par compensation inductive des tensions mesurées aux bornes de la bobine afin d'extraire le signal résistif caractéristique du quench. En environnement Tokamak, cette tension peut être affectée par de nombreux signaux perturbateurs : couplage inductif avec les autres bobines, redistribution de courants dans le conducteur, impact des structures passives, mouvements du plasma ou mise en route des chauffages. La thèse aura pour but d'étudier ces différents signaux, de proposer des modèles permettant de les simuler au cours des scénarios plasma afin de préparer la détection de quench la plus optimisée possible. En particulier, la modélisation fine de la réponse magnétique des conducteurs aux champs variables de l'environnement et leur impact sur les tensions de détection seront investigués.

Laboratoire

Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service Tokamak Exploitation et Pilotage
Groupe Cryomagnétisme
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