Physique des plasmas : Cours et applications

Table des Matières......Page 10
 1.1 Physique des plasmas......Page 14
 1.1.1 Environnement......Page 15
 1.1.2 Origines et histoire......Page 20
 1.1.3 Ordres de grandeur......Page 23
 1.2 Technologie des plasmas......Page 28
 1.2.1 Réacteurs......Page 33
 1.2.2 Tokamaks......Page 37
 1.2.3 Propulseurs......Page 42
 CHAPITRE 2 - CHAMPS, PARTICULES ET FLUIDES......Page 49
 2.1 Électrodynamique......Page 50
 2.1.1 Conduction et diffusion......Page 53
 2.1.2 Polarisation et magnétisation......Page 61
 2.2.1 Fonctions de distribution......Page 68
 2.2.2 Hiérarchie de Bogolioubov......Page 71
 2.2.3 Distribution de Maxwell......Page 74
 2.3 Hydrodynamique......Page 78
 2.3.1 Théorème de Lagrange......Page 79
 2.3.2 Équation d\'Euler......Page 82
 CHAPITRE 3 - PHÉNOMÈNES COLLECTIFS......Page 87
 3.1.1 Fréquence de Langmuir......Page 90
 3.1.2 Éclatement coulombien......Page 92
 3.2.1 Longueur de Debye......Page 94
 3.2.2 Sphère de Debye......Page 98
 3.3.1 Longueur de London......Page 99
 3.4.1 Vitesse d\'Alfvén......Page 102
 3.4.2 Onde d\'Alfvén......Page 104
 3.5.1 Ondes acoustiques......Page 106
 3.5.2 Vitesse de Bohm......Page 107
 3.6.1 Temps de Maxwell......Page 109
 3.6.2 Longueur de Kelvin......Page 111
 4.1.1 Section efficace de réaction......Page 115
 4.1.2 Section efficace de diffusion......Page 117
 4.1.3 Libre parcours moyen......Page 118
 4.2.1 Diffusion élastique......Page 121
 4.2.2 Diffusion Rutherford......Page 125
 4.2.3 Interaction électron- atome......Page 131
 4.3.1 Seuil de réaction......Page 137
 4.3.2 Ionisation et réactivité......Page 138
 4.4.1 Viscosité, mobilité, diffusion......Page 147
 4.4.2 Coefficients de Townsend......Page 153
 CHAPITRE 5 - INTERACTIONS CHAMPS- PARTICULES......Page 160
 5.1.1 Rayon de Larmor......Page 161
 5.1.2 Moment magnétique......Page 163
 5.1.3 Force diamagnétique......Page 164
 5.2.1 Dérives électriques......Page 167
 5.2.2 Dérives magnétiques......Page 169
 5.3.1 Champ longitudinal......Page 179
 5.3.2 Champ transverse......Page 180
 5.4.1 Intégrale daction......Page 181
 5.4.2 Invariant longitudinal......Page 185
 5.4.3 Invariant de flux......Page 187
 CHAPITRE 6 - DYNAMIQUE ET STRUCTURES ÉLECTRIQUES......Page 192
 6.1.1 Réduction fluide......Page 193
 6.1.2 Nombre de Knudsen......Page 197
 6.2.1 Mobilité et diffusion......Page 202
 6.2.2 Loi de Paschen......Page 207
 6.2.3 Ondes d\'ionisation......Page 215
 6.3.1 Diffusion ambipolaire......Page 218
 6.3.2 Modèles de Schottky......Page 221
 6.3.3 Modéle de Tonks-Langmuir......Page 226
 6.4.1 Critère de Bohm......Page 228
 6.4.2 Lois de Child-Langmuir......Page 230
 7.1.1 Réduction MHD......Page 238
 7.1.2 Pression magnétique......Page 243
 7.2.1 Nombre de Reynolds......Page 247
 7.2.2 Diffusion du plasma......Page 249
 7.2.3 Diffusion du champ......Page 250
 7.3.1 Théorème du flux......Page 252
 7.3.2 Théorème du gel......Page 254
 7.4.1 Équilibre MHD......Page 258
 7.4.2 Équilibres cylindriques......Page 259
 7.5.1 Enlacement......Page 263
 7.5.2 Équilibres sans forces......Page 267
 8.1 Ondes électromagnétiques......Page 271
 8.1.1 Résonances hybrides......Page 273
 8.1.2 Vecteur de Poynting......Page 278
 8.1.3 Vitesse de groupe......Page 289
 8.2 Modes électroniques et ioniques......Page 292
 8.2.1 Photons, plasmons, phonons......Page 293
 8.2.2 Modes électroniques magnétisés......Page 297
 8.2.3 Modes ioniques magnétisés......Page 304
 8.2.4 Coupures et résonances......Page 307
 8.3.1 Absorption Landau......Page 310
 8.3.2 Bremsstrahlung inverse......Page 313
 8.3.3 Absorption résonante......Page 316
 8.3.4 Génération de plasmons......Page 318
 CHAPITRE 9 - COLLISIONS, RELAXATION ET TRANSPORT......Page 322
 9.1.1 Probabilités de transition......Page 323
 9.1.2 Équation de Boltzmann......Page 326
 9.1.3 Équation de Fokker-Planck......Page 329
 9.2 Interaction particules-particules......Page 334
 9.2.1 Transfert d\'énergie-impulsion......Page 335
 9.2.2 Équation de Landau......Page 341
 9.2.3 Équation de l\'EEDF......Page 344
 9.3.1 Ralentissements......Page 347
 9.3.2 Isotropisation......Page 351
 9.3.3 Alphas thermonucléaires......Page 354
 9.3.4 Électrons relativistes......Page 357
 9.4.1 Relation de Green- Kubo......Page 359
 9.4.2 Collisions et turbulence......Page 361
 10.1.1 Équations de Hamilton......Page 366
 10.1.2 Intégrale d\'action......Page 371
 10.1.3 Invariants de Poincaré......Page 377
 10.2.1 Transformations canoniques......Page 381
 10.2.2 Variables angles et actions......Page 383
 10.2.3 Relation d\'Einstein......Page 388
 10.2.4 Interactions électromagnétiques......Page 390
 10.3 Adiabaticité......Page 399
 10.3.1 Perturbations adiabatiques......Page 400
 10.3.2 Dérives et forces séculaires......Page 403
 10.3.3 Confinement magnétique......Page 407
 10.4.1 Résonances linéaires......Page 410
 10.4.2 Résonances Landau......Page 412
 10.4.3 Résonances cyclotron......Page 416
 10.5.1 Critère de Chirikov......Page 420
 10.5.2 Transition vers le chaos......Page 423
 10.5.3 Équation quasi- linéaire......Page 427
 INDEX......Page 436