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Accueil > Thèmes de recherche > Physique des collisions ioniques

Processus collisionnels dans les plasmas

publié le , mis à jour le

Cette activité concerne l’étude théorique de processus atomiques collisionnels dont les sections efficaces (ou les taux de transition) sont nécessaires à la modélisation et aux diagnostics de divers types de plasmas.

Collisions électron-ion dans les plasmas chauds et denses

Nous étudions les processus d’excitation et d’ionisation dans les collisions électron-ion survenant dans des plasmas chauds et denses pour lesquels les phénomènes d’écran jouent un rôle important. Cette thématique est à l’heure actuelle principalement reliée à l’activité expérimentale du groupe « Sources X, Plasmas et Ions » qui porte sur la génération de rayonnement X de forte énergie lors de l’interaction d’une impulsion laser intense avec des agrégats. Toutefois,le calcul de ces données fondamentales dépasse le contexte des interactions lasers - agrégats car elles sont aussi nécessaires pour simuler la dynamique de milieux chauds et denses quelle que soit la façon dont ils ont été créés.

Collisions ion-surface dans les
Tokamaks

Nous étudions les processus
d’échange de charges survenant entre des ions lents et des
surfaces. En effet, la modélisation des plasmas de fusion par
confinement magnétique requiert, en particulier, la connaissance de
l’état de charge et de l’état d’excitation
des particules diffusées après interaction d’ions ou
d’atomes avec les parois du tore. Actuellement nous collaborons avec
le groupe expérimental du Pr. H. Winter (Université Humboldt
de Berlin) sur l’analyse des processus de transfer d’électrons dans
le système He+/Al. Ces recherches font l’objet
d’un programme Ecos (France)-Conicyt (Chili) 2004-2006.

<p
class="intertitre">Collisions ion-atome/molécule dans les
Tokamaks

Cette activité correspond au
développement d’approches théoriques et numériques
pour évaluer quantitativement les processus de capture, d’excitation
et d’ionisation dans les collisions ion-atome/molécule. Nous avons
développé un ensemble de méthodes (approche classique
CTMC, approches quantiques moléculaire et atomique) qui nous
permettent d’analyser les mécanismes physiques qui sous-tendent les
divers processus collisionnels, et dont la versatilité fait
qu’elles peuvent être appliquées à
l’étude des interactions laser-matière. Nous les
utilisons couramment pour fournir les données collisionnelles
nécessaires à la modélisation des plasmas de fusion,
dans le cadre des accords CRP (Coordinate Research Program) nous liant, en
collaboration avec l’Université Autonome de Madrid, à l’IAEA.
Nous accompagnons par ailleurs sur le plan théorique les diagnostics
menées au Tokamak ASDEX de l’IPP Garching par les équipes de
C. F. Maggi (IPP Garching) et H. P. Summers (Glasgow). Ces diagnostics
visent à comprendre la dynamique des ions très fortement
multichargés (Ne10+, Arq+)
délibérément introduits dans le plasma pour
améliorer le confinement de l’énergie et/ou des
particules.

Tokamak ASDEX