Soutenance de thèse de Sabine NASR

La stabilité d’un mode de déchirement est analysée en présence d’un champs magnétique inhomogène en utilisant les approches fluide et gyrocinétique. On montre avec un modèle fluide que les modes à petites échelles caractérisés par un paramètre de stabilité négatif peuvent devenir instable par l’effet conjugué des gradient du champs magnétique et celui de la température. Le mécanisme est identifié du type interchange similaire à l’ETG toroidal. La résonance entre les différentes classes de particules et le mode est analysée à l’aide de la théorie gyrocinétique. On trouve que la courbure et l’inhomogénéité du champs magnétiques modifient la stabilité du mode à travers les particules piégées. Ceci a été vérifié numériquement avec un code gyrocinétique GKW. L’effet sur le taux de croissance dépends des profiles de densité et de température. Par ailleurs, l’effet des particules énergétiques est aussi analysé. Linéairement, on étudie le cas d’un fonction de distribution de particules énergétiques qui présente une anisotropie dans la température avec un modèle gyrocinétique. Non-linéairement, l’effet de l’évolution temporelle de la densité les particules énergétiques sur la croissance des îlots magnétiques est examinée avec un modèle fluide.

The stability of collisionless tearing modes is analyzed in the presence of an in- homogeneous magnetic field in fluid and gyrokinetic theories. It is shown by means of a fluid model that small scale modes, characterized by a negative sta- bility parameter, can be driven unstable due to a combination of the magnetic field and electron temperature gradients. The destabilization mech- anism is identified as of the interchange type similar to that for toroidal ETG modes. The resonant interaction between the mode and different classes of par- ticles is studied in gyrokinetic theory. It is found that curvature and magnetic field inhomogeneity effectively change the mode’s stability due to trapped par- ticles. This is verified numerically with a gyrokinetic code GKW. The effect on the growth rate depends on the density and temperature profiles. Furthermore, the impact of a population of energetic particles is investigated. Linearly, using a gyrokinetic model, the particular case of energetic particle distribution pre- senting anisotropy in the temperature is taken into account. Non-linearly, the impact of the time evolution of the energetic particle density on the growth of magnetic islands is examined by means of a fluid model.