Design intégré de systèmes d’aimants fort champ pour une centrale de fusion // Integrated design of high field magnetic systems for a fusion power plant

Le programme national PEPR SupraFusion inclut le projet SF-Plant, piloté par le CEA-IRFM, qui étudie la faisabilité d'un réacteur de fusion à fort champ et relève les défis des machines électrogènes. Une thèse est lancée pour étudier le système cryo-magnétique et proposer un design intégré de l’aimant toroïdal et du solénoïde central, en se concentrant sur les aspects structuraux. La thèse se divise en trois parties principales : l'amélioration des outils de design d’aimants pour des champs forts et l'utilisation de supraconducteurs à haute température critique (HTS), aboutissant à un design préliminaire et à l'identification des points bloquants. Ensuite, des études détaillées seront menées sur ces points bloquants, avec un accent particulier sur la mécanique de ces structures complexes. Enfin, le doctorant intégrera les résultats des études détaillées dans le design global de la centrale et optimisera les outils de design, en simplifiant les comportements complexes pour permettre des boucles d’optimisation.
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The national PEPR SupraFusion program includes the SF-Plant project, led by CEA-IRFM, which studies the feasibility of a high-field fusion reactor and addresses the challenges of electrogenic machines. A thesis has been launched to study the cryo-magnetic system and proposes an integrated design of the toroidal magnet and the central solenoid, focusing on structural aspects. The thesis is divided into three main parts: improving magnet design tools for high fields and using high-temperature superconductors (HTS), leading to a preliminary design and identification of blocking points. Detailed studies will then be conducted on these blocking points, with particular emphasis on the mechanics of these complex structures. Finally, the doctoral student will integrate the results of the detailed studies into the overall design of the plant and optimize the design tools, simplifying complex behaviors to allow optimization loops.
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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service : Service Tokamak Exploitation et Pilotage
Laboratoire : Groupe Cryomagnétisme
Date de début souhaitée : 01-11-2025
Ecole doctorale : Sciences pour l’Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)
Directeur de thèse : LEBON Frédéric
Organisme : Aix-Marseille Université
Laboratoire : LMA

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service : Service Tokamak Exploitation et Pilotage

École d'ingénieur