Publications

2013

• Investigation of drift velocity effects on the EDGE and SOL transport
  
  • R. Leybros
  • Bufferand Hugo
  • G. Ciraolo
  • Fedorczak Nicolas
  • Ghendrih Philippe
  • Hennequin P.
  • Y. Marandet
  • E. Serre
  • Schwander Frédéric
  • Tamain Patrick
  , 2014. no abstract
• Dynamique des plasmas radio-fréquences pulsés à couplage inductif en gaz halogénés simples
  
  • Foucher Mickaël
  • Booth Jean-Paul
  • Pruvost B.
  • Chabert Pascal
  , 2013.
• In situ observations of the microphysics of magnetic reconnection in solar system plasmas
  
  • Retinò Alessandro
  , 2013.
• New Regimes of Implosions of Larger Sized Wire Arrays With and Without Modified Central Plane at 1.5 - 1.7 MA Zebra.
  
  • Safronova Alla S.
  • Kantsyrev Viktor L.
  • Esaulov A. A.
  • Weller Michael E.
  • Shreshta I.
  • Shlyaptseva V. V.
  • Stafford A.
  • Keim S. F.
  • Petkov E. E.
  • Lorance M. Y.
  • Chuvatin Alexandre S.
  • Coverdale C. A.
  • Jones B.
  , 2013, 58 (16). The recent experiments at 1.5-1.7 MA on Zebra at UNR with larger sized planar wires arrays (compared to the wire loads at 1 MA current) have demonstrated higher linear radiation yield and electron temperatures as well as advantages of better diagnostics access to observable plasma regions. Such multi-planar wire arrays had two outer wire planes from mid-Z material to create a global magnetic field (gmf) and mid-Z plasma ow between them. Also, they included a modified central plane with a few Al wires at the edges to in uence gmf and to create Al plasma ow in the perpendicular direction. The stationary shock waves which existed over tens of ns on shadow images and the early x-ray emissions before the PCD peak on time-gated spectra were observed. The most recent experiments with similar loads but without the central wires demonstrated a very different regime of implosion with asymmetrical jets and no precursor formation. This work was supported by NNSA under DOE Cooperative Agreement DE-NA0001984 and in part by DE-FC52-06NA27616. Sandia National Laboratories is a multi-program laboratory managed and operated by Sandia Corporation, a wholly owned subsidiary of Lockheed Martin Company, for the U.S. Department of Energy's National Nuclear Security Administration under Contract DE-AC04-94AL85000. −- TO4.00006 http://meetings.aps.org/link/BAPS.2013.DPP.TO4.6
• Solar Activity, Solar Wind and Geomagnetic Signatures
  
  • Zerbo Jean-Louis
  • Ouattara Frédéric Martial
  • Amory-Mazaudier Christine
  • Legrand Jean-Pierre
  • Richardson John D.
  Atmospheric and Climate Sciences, Scientific Research Publishing, 2013, 3, pp.610-617. The present study investigates solar events through geomagnetic activity and physical processes on the Sun: 1) Quiet activity (QA) related to the slow solar wind, 2) Recurrent activity (RA) related to high and moderate speed solar wind streams from coronal holes, 3) Shock activity (SA) identified by observations of SSCs and 4) Unclear activity (UA) which contains all activity not covered by the first three cases. For recent cycles, we analyze and emphasize some im- portant results: Quiet activity is predominant for cycle 23, comprising 40% of the total activity and over 80% of the activity near solar minimum. Shock and recurrent activity contributions to total geomagnetic activity are largest in cycle 20. The most fluctuating events are observed during cycles 21 and 22. Throughout solar cycle 23, the contribution, from each type of activity, differs from recent solar cycles, with larger percentages of quiet and recurrent activity and less unclear activity. These percentages are similar to those in solar cycles observed in the late 1800s. Since 1963, solar wind data are available. We analyze the distribution of the solar wind velocity for each geomagnetic class of activity and find that: 1) Within each activity type aa does not depend on V, 2) Approximately 80% of the solar wind has V < 450 km/s for QA and 80% of the solar wind has V > 450 km/s for RA, 3) SA and UA both have 60% of the solar wind V > 450 km/s. We found the following conditions for all four solar cycles: 1) For QA 95% of solar wind speeds are in the range 399 ± 69 km/s, 2) For RA 95% of the solar wind speeds range from 582 ± 110 km/s, 3) For SA 95% of the solar wind velocities are order of 482 ± 101.4 km/s, and 4) For UA 95% of solar wind speeds are 480 ± 85.82 km/s. These results confirm the classification scheme that QA reflects slow wind effects, RA effects high wind stream and UA answers to the fluctuations between high wind stream (~60%) and slow wind (~40%). The study shows that high wind stream (~60%) and slow wind (~40%) are both registered for SA. (10.4236/acs.2013.34063)
  DOI : 10.4236/acs.2013.34063
• Plasmas generated directly in the liquid phase
  
  • Rousseau Antoine
  , 2013.
• Practical Aspects of using Tailored Voltage Waveforms for Thin Film Processing of Photovoltaic Devices
  
  • Johnson E.V.
  • Bruneau Bastien
  • Delattre Pierre-Alexandre
  • Lafleur Trevor
  • Booth Jean-Paul
  , 2013.
• Diagnostics of Inductively-Coupled Plasmas in Hydrogen Bromide : Bromine Atom and Electron Densities
  
  • Booth Jean-Paul
  • Sirse Nishant
  • Chabert Pascal
  • Foucher Mickaël
  , 2013.
• Spectroscopie d'absorption Infrarouge par diode laser et FTIR : principes et étude de la réactivité de surface dans les plasmas dair
  
  • Guaitella Olivier
  • Barakat Christelle
  • Marinov Daniil
  • Rousseau Antoine
  , 2013.
• Etude paramétrique du plasma ion-ion au sein du propulseur à grilles PEGASES
  
  • Grondein Pascaline
  • Bredin Jérôme
  • Aanesland Ane
  , 2013.
• Ground state bromine atom density measurements by two-photon absorption laser-induced fluorescence
  
  • Foucher Mickaël
  • Sirse Nishant
  • Booth Jean-Paul
  • Chabert Pascal
  , 2013.
• E×B probe investigation of the PEGASES thruster ion beam in Xe and SF6
  
  • Gerst Dennis
  • Renaud Denis
  • Mazouffre S.
  • Chabert Pascal
  • Aanesland Ane
  , 2013 (IEPC-2013-130).
• Parametric study of ion-ion plasma inside PEGASES gridded thruster
  
  • Grondein Pascaline
  • Bredin Jérôme
  • Aanesland Ane
  , 2013.
• Vibrational kinetics in a Cl2 inductively-coupled plasma
  
  • Pruvost B.
  • Booth Jean-Paul
  • Foucher Mickaël
  • Chabert Pascal
  • Guerra V.
  • Fabrikant Ilya
  • Kushner M.J.
  , 2013.
• Electric field of atmospheric pressure plasma jet impinging upon a surface and electrical properties of the jet source
  
  • Sobota Ana
  • Guaitella Olivier
  • Rousseau Antoine
  • Garcia-Caurel Enric
  , 2013.
• Diagnostics of inductively-coupled plasmas in HBr : Bromine atom and electron densities
  
  • Booth Jean-Paul
  • Sirse Nishant
  • Soriano Robert
  • Foucher Mickaël
  • Chabert Pascal
  , 2013.
• A spectroscopic study of ethylene destruction and by-product generation using a three-stage atmospheric packed-bed plasma reactor
  
  • Hübner M.
  • Guaitella Olivier
  • Rousseau Antoine
  • Roepcke J.
  , 2013.
• Electron heating in capacitively coupled plasmas revisited: single and multi-frequency discharges
  
  • Lafleur Trevor
  • Chabert Pascal
  • Turner Miles
  • Booth Jean-Paul
  , 2013.
• Spreading of atmospheric pressure plasma jet on a dielectric surface
  
  • Guaitella Olivier
  • Foucher Emeric
  • Sobota Ana
  • Rousseau Antoine
  , 2013.
• Transport processes at the earth magnetopause
  
  • Smets Roch
  , 2013. The thin interface between the solar wind flowing around the Earth and the inner magnetosphere is a key region for mass, momentum and energy transfer. Yet, it is very controversial to identify the procress of such transfer as well as any quantitative measure of their efficiency. This transition region, called t he magnetopause, is the loci of importants gradient in the particle density, bulk flow velocity, magnetic field direction and magnitude. We review in this t hesis the nonlinear particle dynamics in such thin current sheet and the anomalous transport resulting from the Kelvin-Helmholtz instability (chapter 1), th e diffusion process resulting from electromagnetic fluctuations (chapter 2), the collisionless magnetic reconnection process in asymmetric current sheets (c hapter 3), and some new perspectives on magnetic reconnection (chapter 4).
• Dynamique hamiltonienne et phénomènes de relaxation: d'un modèle champ moyen au confinement magnétique
  
  • Ettoumi Wahb
  , 2013. Dans cette thèse, nous commençons par étudier un modèle hamiltonien à champ moyen, dont les propriétés statistiques d'équilibre sont exactement solubles, et permettent en outre de prédire le comportement asymptotique des réalisations temporelles du système. Nous nous intéressons aux propriétés de relaxation vers des états dits d'équilibre à partir de conditions initiales particulières, et étudions en détail l'impact du nombre de particules sur les échelles temporelles en jeu. La motivation principale réside dans le fait que le modèle considéré, bien que très simple, présente une phénoménologie rappelant celle de systèmes bien plus complexes, fournissant ainsi à moindre coût un formidable terrain d'expérimentations numériques et théoriques. Nous avons obtenu une série de résultats sur les temps de relaxation du modèle en fonction du nombre de particules, confirmant d'une part les observations numériques existantes, et proposant d'autre part une nouvelle méthode d'étude d'états hors d'équilibre, basée sur l'exploration de l'espace des phases par le système. Nous nous intéressons ensuite au problème de la diffusion de particules lourdes en tokamak, dans l'optique de comprendre comment des impuretés, en situation réelle, pourraient voyager des bords de l'enceinte de confinement vers l'axe magnétique de l'appareil pour y absorber l'énergie du plasma, rendant alors vaine toute tentative de fusion. Nous mettons à l'épreuve la théorie de diffusion stochastique dans le régime de dents de scie, en nous basant sur des simulations numériques de particules test, et montrons que la stochasticité des lignes de champ magnétique, de par la topologie du champ électrique résultant, est une condition nécessaire permettant la reproduction résultats expérimentaux.
• D éveloppement de diagnostics électrostatiques pour le filtrage magn étique et la formation du plasma ion-ion dans le propulseur PEGASES
  
  • Bredin Jérôme
  , 2013. PEGASES est un propulseur à grilles qui accélère à la fois des ions positifs et des ions négatifs pour la poussée. Il nécessite la création d'un plasma ion-ion afin de permettre l'extraction des ions négatifs. Pour obtenir un taux d'ionisation et un taux d'attachement efficaces, le plasma doit être composé de deux températures électroniques : une température élevée pour créer les ions positifs et une faible pour créer les ions négatifs. Ce plasma ion-ion est créé au moyen d'un filtre magnétique qui permet le refroidissement des électrons et qui ralentit leur diffusion. Avec cette méthode, on obtient une forte température électronique près de la zone d'ionisation, avant le maximum de champ magnétique, et une température faible dans la région en aval du filtre magnétique. Plusieurs problèmes se posent alors i) le plasma est excité à la RadioFréquence (RF), celle-ci est susceptible de créer des fluctuations RF du potentiel plasma importantes rendant les mesures de sondes difficiles, ii) les mesures électrostatiques dans les plasmas magnétisés sont rendues difficiles à cause de l'anisotropie des électrons dans un champ magnétique et iii) pour les mesures en plasma ion-ion (caractéristiques courant-tension symétriques) peu de théories existent pour extraire les paramètres plasmas dans nos régime de pressions. Deux diagnostics électrostatiques et un modèle pour extraire les paramètres plasmas dans les plasmas électronégatifs ont été mis au point pendant ma thèse au LPP. Le premier diagnostic est une sonde flottante capacitive permettant la mesure des fluctuations RF du potentiel plasma. Avec ces mesures, la source de PEGASES a été ajustée pour diminuer ces fluctuations. Le second diagnostic est une sonde de Langmuir adaptée pour faire des mesures dans les plasmas électronégatifs magnétisés. Le haut taux de gravure du gaz électronégatif utilisé ainsi que l'anisotropie électronique créée par le champ magnétique impose certaines contraintes sur les matériaux et les dimensions de la sonde de Langmuir. Le modèle reproduit les caractéristiques de sonde de Langmuir dans les plasmas électronégatifs supposant des distributions de Boltzmann. Depuis les courbes I-V mesurées et une procédure d'ajustement de courbe intégrée au modèle analytique il est possible de mesurer i) les températures et les densités des électrons et des ions positifs et négatifs pour les plasmas fortement électronégatifs ($n_-/ n_e>50$), et ii) la température des électrons et les densités des ions positifs et négatifs pour les plasma faiblement électronégatifs ($n_-/ n_e<50$). Ces diagnostics nous ont permis d'étudier l'effet de différents champs magnétiques sur un plasma électropositif et électonégatif. Dans le premier cas, nous avons montré que seul le gradient positif du champ magnétique induit une diminution de la température électronique, le minimum de température électronique est ainsi obtenu au maximum du champ magnétique. Ce minimum de température peut être contrôlé grâce à l'intensité du champ magnétique alors que la pression contrôle la température en amont du filtre. Lorsque qu'un gaz électronégatif est utilisé, un plasma ion-ion est créé environ 1 cm après le maximum de champ magnétique. Les densités d'ions sont relativement constantes au travers du filtre magnétique alors que la densité électronique chute de 3 ordres de grandeur. Contrairement aux plasmas électropositifs où le minimum de température électronique est obtenu au maximum de champ magnétique, la formation du plasma ion-ion est contrôlée par la pression et le ratio de SF6 dans le mélange. Un modèle simple basé sur la mesure des densités et des températures des ions a permis d'évaluer l'efficacité de PEGASES à $T=25$~mN.kW$^{-1}$ et $I_{\rm{sp}}=3790$~s, qui est dix fois moins pour une surface d'éjection quatre fois plus petite que le propulseur ionique à grille T6 de chez QinetiQ qui va propulser la mission Bepi-Colombo.
• Nonlocal phenomena associated with transport of heat flux and second sound in fusion plasmas
  
  • Gürcan Özgür D.
  , 2013. http://www.eftc2013.org.uk/programme.html
• Atomic bromine density measurements in HBr inductively coupled plasma by two-photon absorption laser-induced fluorescence
  
  • Booth Jean-Paul
  • Sirse Nishant
  • Foucher Mickaël
  , 2013.
• Determining atom and radical surface recombination coefficients in low-pressure plasmas
  
  • Booth Jean-Paul
  , 2013.