Laboratoire Francis PERRIN
URA CNRS-CEA 2453
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Un modèle hybride pour le calcul de propriétés radiatives des plasmas chauds combinant niveaux, configurations et supraconfigurations à l'équilibre thermodynamique local Thèses ou HDR SPAM
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17/01/2012 à 00h00
Amphi. Bloch, Bât. 774, Orme des Merisiers CEA-Saclay
Quentin Porcherot

Manuscrit de la thèse.





 



Résumé :



Dans les plasmas chauds et denses, la contribution des phénomènes radiatifs au transfert d'énergie est souvent prédominante. L'opacité de ces plasmas a donc une incidence majeure sur leur structure et leur évolution. En principe, le calcul raie par raie de l'opacité spectrale permet d'obtenir les résultats les plus précis, mais il nécessite souvent une grande quantité de ressources. À l'inverse, les méthodes statistiques de calcul d'opacité sont capables de prendre en compte un très grand nombre d'états excités, mais elles ne restituent pas les raies détaillées et ne sont pas toujours adaptées à des calculs destinés à la spectroscopie. L'objectif de la thèse est de calculer l'opacité de plasmas chauds en combinant ces deux approches. La méthode présentée a rendu possible le couplage d'un code de calcul d'opacités avec un code de structure atomique. Le modèle développé a été utilisé pour l'interprétation de spectres expérimentaux (laser, Z-pinch) et des pistes d'optimisation sont envisagées.



Mots clés : Physique atomique, plasmas chauds, photoabsorption, structure fine, méthodes statistiques.



 





Hybrid calculation of hot plasma radiative properties at local thermodynamic equilibrium involving energy levels, configurations and superconfigurations



Abstract: In hot dense plasmas, most energy transfer is due to radiation. Therefore, the effects of opacity on structure and evolution of plasmas are quite important. Normally, detailed line by line calculation of plasma opacities give the most precise results, but sometimes requires such an amount of resources it is not tractable. Conversely, the use of statistical enables one to handle a large number of excited states, but do not render any detailed line, thus are not always suitable for spectroscopy calculation. The goal of the thesis is to calculate opacities of hot plasmas with joint use of both approaches. The presented method allowed the coupling of an opacity code with an atomic structure code. The developed model has been used to interpret experimental spectra (laser, Z-pinch).



Keywords: Atomic physics, hot plasmas, fine structure: statistical methods.