Contrôle du plasma en temps réel par calorimétrie // Plasma real time control by calorimetry

Dans les machines de fusion thermonucléaire, les composants face au plasma sont soumis à d’intenses flux de chaleur. Le tokamak WEST a des composants activement refroidis à l’eau afin de limiter leur échauffement. Des mesures calorimétriques sur les composants permettent de mesurer la puissance reçue par chaque composant. Il est ainsi possible d’effectuer un contrôle du plasma en position ou en puissance additionnelle en fonction de ces puissances reçues.
Dans cette thèse, une simulation du contrôle du plasma par calorimétrie sera effectuée, en simulant les flux de chaleur reçus par les composants en fonction de la position du plasma et de la réponse calorimétrique associée. Des mesures de calorimétrie in-situ seront effectuées sur les composants en haut et bas de la machine lors d’expériences plasmas dédiées pour affiner les simulations et le contrôle de la position du plasma de WEST à partir des mesures calorimétriques sera finalement mis en place et validé lors d’expériences dédiées, que ce soit dans un but de protection des composants face au plasma, mais aussi pour des aspects de physique du plasma.

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Inside thermonuclear fusion devices, plasma facing components are subject to intense heat fluxes. The WEST tokamak has water cooled plasma facing components to limit their heating. Calorimetric measurement on these components allows for the measurement of the power received by each component. This makes it possible to control the plasma position or the additional plasma heating in function of the power distribution.
During this PhD, a simulation of plasma control using calorimetry will be performed, simulating the heat fluxes received by the components as a function of the plasma position and the associated calorimetric response. In-situ calorimetric measurements will be carried out on the components at the top and bottom of the machine during dedicated plasma experiments to refine the simulations and the control of the WEST plasma position based on calorimetric measurements will finally be implemented and validated during dedicated experiments, for plasma-facing components protection and plasma physics purposes.

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Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service : Service d’Ingénierie, des Internes et des Projets (SI2P)
Laboratoire : GP3
Date de début souhaitée : 01-10-2026
Ecole doctorale : Sciences pour l’Ingénieur : Mécanique, Physique, Micro et Nanoélectronique (SIMPMN)
Directeur de thèse : NOUAILLETAS Rémy
Organisme : CEA
Laboratoire : DRF/IRFM/STEP/GPAM

Public/private mixed funding

Pôle fr : Direction de la Recherche Fondamentale
Département : Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service : Service d’Ingénierie, des Internes et des Projets (SI2P)

Physique des plasmas