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1.
Emeriau-Viard, Constance.
Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport.
Degree: Docteur es, Physique. Astronomie, Astrophysique, 2017, Sorbonne Paris Cité
URL: http://www.theses.fr/2017USPCC033 
► Dans les plasmas magnétisés, l'interaction entre la turbulence, le magnétisme et les cisaillements grandes échelles joue un rôle important sur l'organisation du plasma et sur…
(more)
▼ Dans les plasmas magnétisés, l'interaction entre la turbulence, le magnétisme et les cisaillements grandes échelles joue un rôle important sur l'organisation du plasma et sur les processus de transport qui s'y produisent. Cette interaction et ses conséquences peuvent être étudiées dans leur développement non linéaire avec des simulations numériques hautes performance multi-dimensionnelles et par une analyse détaillée (dans l'espace physique et dans l'espace spectral) des processus de transport dans les plasmas. Dans cette thèse, nous nous intéresserons au cas des plasmas stellaires et de tokamaks. La première partie introduit les concepts fondamentaux de la physique des plasmas, communs aux deux domaines, puis les spécificités de chacun des plasmas avec la magnétohydrodynamique et l'évolution stellaire pour les plasmas stellaires et la théorie gyrocinétique pour les plasmas de tokamaks. La seconde partie se concentre sur les plasmas stellaires. À l'aide de simulations numériques 3D d'étoiles de type GK avec le code ASH, nous étudions l'influence du nombre de Rossby sur la convection. On détermine une transition à Ro=1 entre les faibles Ro ayant un profil de rotation différentielle de type solaire, ou à bandes comme Jupiter, et les Ro plus élevés pour lesquels la rotation est anti-solaire avec un équateur plus lent que les pôles. Nous proposons ensuite une suite de neuf modèles permettant de simuler les changements du champ magnétique au cours de l'évolution stellaire, de la phase d'étoile jeune, avec disque d'accrétion, à l'âge solaire. Au cours de la pré-séquence-principale (PMS), le taux de rotation et la structure interne de l'étoile changent de manière importante avec l'apparition et la croissance du coeur radiatif. Nous trouvons que que l'énergie magnétique augmente alors globalement à l'approche de la zero age main sequence (ZAMS). La topologie du champ devient de plus en plus complexe avec une composante dipolaire plus faible et un champ magnétique moins axisymétrique. Ce champ est généré par une dynamo type alpha-Omega pour laquelle l'effet Omega devient de plus en plus dominant lorsque l'étoile passe de 1Mans à 50 Mans, i.e. la zone convective s'amincit. Le champ magnétique contenu dans la zone radiative possède une topologie mixte poloidale toroidale qui satisfait les critères de stabilité des instabilités MHD en zone radiative. Une fois arrivé sur la ZAMS, la structure interne de l'étoile se stabilise et seul le taux de rotation change au cours de la séquence principale (MS), l'étoile étant ralentit par les vents magnétisés. Le ralentissement de l'étoile provoque une diminution de l'énergie magnétique contenue dans la zone convective. Une transition du profil de rotation différentielle peut être observée car le nombre de Rossby se rapproche de 1 et nous analysons les conséquences sur la topologie et les transferts spectraux entre les composantes du champ magnétique dynamo. La troisième partie de ce manuscrit aborde également les transferts spectraux d'énergie grande échelle dans les plasmas de tokamaks.…
Advisors/Committee Members: Brun, Allan Sacha (thesis director), Sarazin, Yanick (thesis director).
Subjects/Keywords: Gyrocinétique; Gyrokinetic
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Emeriau-Viard, C. (2017). Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport. (Doctoral Dissertation). Sorbonne Paris Cité. Retrieved from http://www.theses.fr/2017USPCC033
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Emeriau-Viard, Constance. “Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport.” 2017. Doctoral Dissertation, Sorbonne Paris Cité. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2017USPCC033.
MLA Handbook (7th Edition):
Emeriau-Viard, Constance. “Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport.” 2017. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Emeriau-Viard C. Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport. [Internet] [Doctoral dissertation]. Sorbonne Paris Cité; 2017. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2017USPCC033.
Council of Science Editors:
Emeriau-Viard C. Turbulence plasma dans les étoiles et les tokamaks : magnétisme, auto-organisation et transport : Plasma turbulence in stars and tokamaks : magnetism, auto-organization and transport. [Doctoral Dissertation]. Sorbonne Paris Cité; 2017. Available from: http://www.theses.fr/2017USPCC033
Princeton University
2.
Burby, Joshua William.
Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
.
Degree: PhD, 2015, Princeton University
URL: http://arks.princeton.edu/ark:/88435/dsp01rb68xf24b
► Hamiltonian structure is pursued and uncovered in collisional and collisionless gyrokinetic theory. A new Hamiltonian formulation of collisionless electromagnetic theory is presented that is ideally…
(more)
▼ Hamiltonian structure is pursued and uncovered in collisional and collisionless
gyrokinetic theory. A new Hamiltonian formulation of collisionless electromagnetic theory is presented that is ideally suited to implementation on modern supercomputers. The method used to uncover this structure is described in detail and applied to a number of examples, where several well-known plasma models are endowed with a Hamiltonian structure for the first time. The first energy- and momentum-conserving formulation of full-F collisional gyrokinetics is presented. In an effort to understand the theoretical underpinnings of this result at a deeper level, a \emph{stochastic} Hamiltonian modeling approach is presented and applied to pitch angle scattering. Interestingly, the collision operator produced by the Hamiltonian approach is equal to the Lorentz operator plus higher-order terms, but does not exactly conserve energy. Conversely, the classical Lorentz collision operator is provably not Hamiltonian in the stochastic sense.
Advisors/Committee Members: Qin, Hong (advisor).
Subjects/Keywords: Collisions;
gyrokinetic;
Hamiltonian;
Lagrangian;
Stochastic
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Burby, J. W. (2015). Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
. (Doctoral Dissertation). Princeton University. Retrieved from http://arks.princeton.edu/ark:/88435/dsp01rb68xf24b
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Burby, Joshua William. “Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
.” 2015. Doctoral Dissertation, Princeton University. Accessed April 11, 2021.
http://arks.princeton.edu/ark:/88435/dsp01rb68xf24b.
MLA Handbook (7th Edition):
Burby, Joshua William. “Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
.” 2015. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Burby JW. Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
. [Internet] [Doctoral dissertation]. Princeton University; 2015. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://arks.princeton.edu/ark:/88435/dsp01rb68xf24b.
Council of Science Editors:
Burby JW. Chasing Hamiltonian structure in gyrokinetic theory
. [Doctoral Dissertation]. Princeton University; 2015. Available from: http://arks.princeton.edu/ark:/88435/dsp01rb68xf24b
University of California – Irvine
3.
McClenaghan, Joseph Timothy.
Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities.
Degree: Physics, 2015, University of California – Irvine
URL: http://www.escholarship.org/uc/item/8r66p1hk
► The gyrokinetic toroidal code(GTC) capability has been extended for simulating current- driven instabilities in magnetized plasmas such as kink and resistive tearing modes with kinetic…
(more)
▼ The gyrokinetic toroidal code(GTC) capability has been extended for simulating current- driven instabilities in magnetized plasmas such as kink and resistive tearing modes with kinetic effects. This new gyrokinetic capability enables first-principles, integrated simulations of macroscopic magnetohydrodynamic(MHD) modes, which limit the performance of burning plasmas and threaten the integrity of fusion devices. The excitation and evolution of macroscopic MHD modes often depend on the kinetic effects at microscopic scales and the nonlinear coupling of multiple physical processes.GTC simulation in the fluid limit of the internal kink modes in cylindrical geometry has been verified by benchmarking with an MHD eigenvalue code. The global simulation domain covers the magnetic axis which is necessary for simulating the macroscopic MHD modes. Gyrokinetic simulations of the internal kink modes in the toroidal geometry find that ion kinetic effects significantly reduce the growth rate even when the banana orbit width is much smaller than the radial width of the perturbed current layer at the mode rational surface. This new GTC capability for current-driven instability has now been extended to simulate fishbone instabilities excited by energetic particles and resistive tearing modes.GTC has also been applied to study the internal kink modes in astrophysical jets that are formed around supermassive black holes. Linear simulations find that the internal kinkmodes in astrophysical jets are unstable with a broad eigenmode. Nonlinear saturation amplitude of these kink modes is observed to be small, suggesting that the jets can remain collimated even in the presence of the internal kink modes. Generation of a mean parallel electric field by the nonlinear dynamics of internal kink modes and the potential implication of this field on particle acceleration in jets has been examined.
Subjects/Keywords: Plasma physics; gyrokinetic; internal; kink; MHD; simulation
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McClenaghan, J. T. (2015). Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities. (Thesis). University of California – Irvine. Retrieved from http://www.escholarship.org/uc/item/8r66p1hk
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
McClenaghan, Joseph Timothy. “Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities.” 2015. Thesis, University of California – Irvine. Accessed April 11, 2021.
http://www.escholarship.org/uc/item/8r66p1hk.
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MLA Handbook (7th Edition):
McClenaghan, Joseph Timothy. “Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities.” 2015. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
McClenaghan JT. Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities. [Internet] [Thesis]. University of California – Irvine; 2015. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/8r66p1hk.
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Council of Science Editors:
McClenaghan JT. Gyrokinetic simulation of current-driven instabilities. [Thesis]. University of California – Irvine; 2015. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/8r66p1hk
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University of Texas – Austin
4.
Liu, Xing, (Ph. D. in physics).
Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE.
Degree: PhD, Physics, 2018, University of Texas – Austin
URL: http://hdl.handle.net/2152/69104
► We present here a study based on gyrokinetic simulations (using GENE) to model turbulence in the pedestals on several well-diagnosed shots: two H-modes on DIII-D…
(more)
▼ We present here a study based on
gyrokinetic simulations (using GENE) to model turbulence in the pedestals on several well-diagnosed shots: two H-modes on DIII-D and one I-mode on Alcator C-Mod. We match frequencies, power balance, and other transport characteristics in multiple channels with the observations. The observed quasi-coherent fluctuations on the DIII-D shots are identified as Micro Tearing Modes (MTM). The MTMs match frequency and power balance (together with heat loss from Electron Temperature Gradient (ETG) driven turbulence), and cause low transport in the particle, ion heat and impurity particle transport channels – consistent with observed inter-ELM evolution of ion and electron temperature, electron and impurity density or transport analysis of those channels. We find the Weakly Coherent Mode on C-Mod I-mode to be an electrostatic Ion Temperature Gradient/Impurity density gradient (ITG/Impurity) driven mode. The ITG/Impurity mode match frequency and the impurity confinement time observed on the I-mode. Electron scale turbulence, ETG, provides energy transport to match power balance. A novel concept called the transport fingerprints is used throughout this work, which greatly assists in identifying the instabilities. This work shows that the concept should be very valuable in many future investigations of pedestal turbulence.
Advisors/Committee Members: Mahajan, Swadesh M. (advisor), Hazeltine, R. D. (Richard D.) (advisor), Waelbroeck, Francois L (committee member), Hallock, Gary A (committee member).
Subjects/Keywords: Gyrokinetic; Simulation; Transport; Tokamak; Fusion; Plasma
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Liu, Xing, (. D. i. p. (2018). Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE. (Doctoral Dissertation). University of Texas – Austin. Retrieved from http://hdl.handle.net/2152/69104
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Liu, Xing, (Ph D in physics). “Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE.” 2018. Doctoral Dissertation, University of Texas – Austin. Accessed April 11, 2021.
http://hdl.handle.net/2152/69104.
MLA Handbook (7th Edition):
Liu, Xing, (Ph D in physics). “Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE.” 2018. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Liu, Xing (Dip. Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Texas – Austin; 2018. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://hdl.handle.net/2152/69104.
Council of Science Editors:
Liu, Xing (Dip. Gyrokinetic simulation of pedestal turbulence using GENE. [Doctoral Dissertation]. University of Texas – Austin; 2018. Available from: http://hdl.handle.net/2152/69104
5.
Caschera, Elisabetta.
Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion.
Degree: Docteur es, Energie, Rayonnement, Plasma, 2019, Aix Marseille Université
URL: http://www.theses.fr/2019AIXM0509
► La compréhension du confinement du plasma dans les réacteurs à fusion est l’une des étapes manquantes pour la disponibilité de l’énergie de fusion. La conception…
(more)
▼ La compréhension du confinement du plasma dans les réacteurs à fusion est l’une des étapes manquantes pour la disponibilité de l’énergie de fusion. La conception de futurs réacteurs tels que ITER sont bases sur l'extrapolation de lois d'échelle empiriques. Dans ce travail de thèse nous étudions les propriétés globales du confinement du plasma dans un Tokamak avec l'une des simulations numériques les plus complétés. Les recherches portent sur deux sujets principaux: les propriétés d’échelle du confinement et l’effet de la limite du plasma sur le transport turbulent. Un résultat important est obtenu lors de la reproduction de la loi d’échelle globale du temps de confinement de l’énergie avec les simulations numériques. La condition aux limites du code a été modifié pour imiter cela au bord du plasma dans les expériences. Une physique supplémentaires est accessibles aux simulations, telles que l'instabilité de type Kelvin-Helmeholtz au niveau de la separatrice et la turbulence sous-critique de bord.
Understanding and predicting the performance of a fusion reactor in terms of confinement is one of the missing milestones for the availability of fusion energy. The predictions for the design of future reactors such as ITER are based on the extrapolation of empiricalscaling laws. We investigate global confinement properties of turbulent heat transport in a Tokamak with first principle simulations. The research is carried on two main topics: the scaling properties of plasma confinement and the effect of the plasma boundary on the turbulent transport. An important result is obtained when reproducing the global scaling for the energy confinement time with numerical simulations. However the scaling properties are found to brake at the local level. The boundary condition of the code has been modified to mimic the experimental Scrape-Off Layer at the plasma edge. Additional physics is now accessible, such as Kelvin-Helmholtz-like instability at separatrix and edge subcritical turbulence.
Advisors/Committee Members: Ghendrih, Philippe (thesis director), Dif-Pradalier, Guilhem (thesis director).
Subjects/Keywords: .; Confinement; Global; Boundary; Tokamak plasma; Turbulence; Transport; Gyrokinetic; Sol; 530
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Caschera, E. (2019). Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion. (Doctoral Dissertation). Aix Marseille Université. Retrieved from http://www.theses.fr/2019AIXM0509
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Caschera, Elisabetta. “Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion.” 2019. Doctoral Dissertation, Aix Marseille Université. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2019AIXM0509.
MLA Handbook (7th Edition):
Caschera, Elisabetta. “Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion.” 2019. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Caschera E. Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix Marseille Université 2019. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2019AIXM0509.
Council of Science Editors:
Caschera E. Global confinement properties in global, flux-driven, gyrokinetic simulations : Interface centre-bord du transport turbulent dans les plasmas de fusion. [Doctoral Dissertation]. Aix Marseille Université 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019AIXM0509
University of California – Irvine
6.
Tummel, Kurt.
Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field.
Degree: Physics, 2014, University of California – Irvine
URL: http://www.escholarship.org/uc/item/3781s463
► This thesis presents an investigation of the lower-hybrid drift instability(LHDI) in a thin Harris current sheet with a guide field. This includes three-dimensional analytical and…
(more)
▼ This thesis presents an investigation of the lower-hybrid drift instability(LHDI) in a thin Harris current sheet with a guide field. This includes three-dimensional analytical and numerical analyses using the gyrokinetic electron, fully-kinetic ion(GeFi) description, which are compared with results from the Vlasov approach and simulations. Previous fully-kinetic studies solve the electron Valsov equation by integrating along the unperturbed phase-space orbits, including the complete electron-cyclotron motion. The LHDI satisfies ω << ωce and kperpρe ∼ 1, where ωce and ρe are the electron cyclotron frequency and Larmor radius, respectively, and kperp& is the wavevector perpendicular to the equilibrium magnetic field. By treating the electron response with gyrokinetic theory, the fast cyclotron motion is removed which greatly simplifies the derivation of the LHDI eigenvalue equations. This allows a more comprehensive LHDI analysis, which is carried out over the entire domain of unstable wavevectors. To our knowledge, an extensive scan of the operative domain of the LHDI in current sheets with a guide field has never been done. The results will show that two types of electromagnetic LHDIs are active in the current sheet. The Type A LHDI is generally consistent with the existing theoretical descriptions of the LHDI, namely, quasi-electrostatic modes localized near the current sheet edges with k ρe ∼ 1, k||=0, and ω 2 ∼ ωpi2/(1+ωpe2 / ωce2), where ωpe and ωpi are the electron and ion plasma frequencies, respectively. However, we will show that in sufficiently thin current sheets, i.e. strong equilibrium drifts, the Type A LHDI is destabilized by finite k|| in the short wavelength domain, kρ ce > 0.5. This destabilization increases the range of propagation angles, k||/kperp, for which the modes are operative, which reduces the localizing and stabilizing effects of magnetic shear. The dominant Type A modes are localized near the current sheet edge, z ∼ 1.5 L, due to the stabilizing resonant dissipation of the electron grad B drift, which is strongest near the current sheet center. At longer wavelengths, k2 ρeρi ∼ 1, a second group of instabilities arise, which we define as Type B LHDIs. The Type B LHDIs are operative for a large range of propagation angles, and are suppressed when the electron grad B drift is removed. The dominant Type B instabilities are localized near the current sheet center, z ∼ 0.2L, with moderate k||/kperp and significant magnetic field perturbations. The Type B LHDIs resemble fluctuations observed in nature, and simulations, which have undergone limited analytical analysis. These modes are of general relevance to the evolution of thin current sheets,…
Subjects/Keywords: Physics; Theoretical physics; Plasma physics; Current Sheet; Guide Field; Gyrokinetic; Instability; Lower-Hybrid; Reconnection
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Tummel, K. (2014). Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field. (Thesis). University of California – Irvine. Retrieved from http://www.escholarship.org/uc/item/3781s463
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
Tummel, Kurt. “Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field.” 2014. Thesis, University of California – Irvine. Accessed April 11, 2021.
http://www.escholarship.org/uc/item/3781s463.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Tummel, Kurt. “Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field.” 2014. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Tummel K. Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field. [Internet] [Thesis]. University of California – Irvine; 2014. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/3781s463.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
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Tummel K. Gyrokinetic Theory of the Lower-Hybrid Drift Instability in a Current Sheet with a Guide Field. [Thesis]. University of California – Irvine; 2014. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/3781s463
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Université de Lorraine
7.
Drouot, Thomas.
Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas.
Degree: Docteur es, Physique, 2015, Université de Lorraine
URL: http://www.theses.fr/2015LORR0150
► Les micro-instabilités ioniques et électroniques présentes dans les plasmas de fusion sont à l’origine de la turbulence. Le transport anormal de particules et d’énergie, induit…
(more)
▼ Les micro-instabilités ioniques et électroniques présentes dans les plasmas de fusion sont à l’origine de la turbulence. Le transport anormal de particules et d’énergie, induit par cette turbulence, joue un rôle néfaste pour les performances des machines à fusion nucléaire comme le tokamak. C’est dans ce cadre général que s’inscrit ce travail visant à une meilleure compréhension de la turbulence et des phénomènes de transport sous-jacents. On sait que la dynamique des particules piégées joue un rôle très important dans l’établissement de la turbulence au travers des instabilités ioniques TIM (Trapped Ion Modes) et électroniques TEM (Trapped Electron Modes). Nous nous attachons donc dans ce travail au développement d’un modèle décrivant ces particules piégées (ions et électrons) de manière cinétique. L’échelle de temps à laquelle nous nous plaçons est de l’ordre de la période de précession toroïdale des particules piégées, période typique de la turbulence TIM/TEM. L’originalité de ce modèle réside dans la réduction de la dimension du problème (de 6D à 4D) par la moyenne sur les deux échelles de temps rapides associées aux particules piégées, respectivement le mouvement cyclotronique et le mouvement de rebond. De plus, l’utilisation des variables d’angle et d’action permet de transformer deux variables en paramètres. Le modèle final ainsi obtenu est 4D, dont deux dimensions interviennent sous la forme de paramètres. L’analyse linéaire du modèle nous permet de connaître les gradients de température et de densité permettant le déclenchement des instabilités TIM et TEM. Il nous permet également de connaître les taux de croissance et les pulsations associés à ces deux instabilités. Ensuite, nous nous appuyons sur le code global TERESA 4D décrivant les ions piégés cinétiques pour y inclure la résolution non-linéaire du modèle décrivant les ions et les électrons piégés cinétiques. Les échelles spatio-temporelles de la turbulence induite par les électrons et celle induite par les ions étant du même ordre de grandeur, cela nous permet d’intégrer à ce code une réponse cinétique des électrons avec un très faible coût numérique supplémentaire par rapport à la version existante. A l’aide de ce nouveau code nous pouvons observer une turbulence générée à la fois par les TIM et les TEM, ceci avec peu de ressources numériques. Nous pouvons obtenir des turbulences présentant différentes structures typiques observées dans les tokamak. C’est le cas des écoulements zonaux et des streamers ayant un rôle majeur dans le transport de particules et d’énergie. En vue d’une meilleure compréhension, voire d’un meilleur contrôle du transport, l’influence de différents paramètres, comme la largeur banane ou le rapport de température ionique sur la température électronique, est étudiée.
In tokamak plasmas, it is recognized that ion and electron micro- instabilities are held responsible for turbulence giving rise to anomalous transport. These limit particle and energy confinements in tokamak devices. This is the context of this work. The main…
Advisors/Committee Members: Gravier, Etienne (thesis director), Réveillé, Thierry (thesis director).
Subjects/Keywords: Turbulence; Particules piégées; Code gyrocinétique; ITER; Confinement; Turbulence; Trapped particles; Gyrokinetic codes; ITER; Confinement; 530.44
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Drouot, T. (2015). Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas. (Doctoral Dissertation). Université de Lorraine. Retrieved from http://www.theses.fr/2015LORR0150
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Drouot, Thomas. “Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas.” 2015. Doctoral Dissertation, Université de Lorraine. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2015LORR0150.
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Drouot, Thomas. “Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas.” 2015. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Drouot T. Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Lorraine; 2015. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2015LORR0150.
Council of Science Editors:
Drouot T. Étude de la turbulence liée aux particules piégées dans les plasmas de fusion : Study of turbulence associated with trapped particles in fusion plasmas. [Doctoral Dissertation]. Université de Lorraine; 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015LORR0150
8.
Ehrlacher, Charles.
Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas.
Degree: Docteur es, Physique des plasmas, 2018, Université Paris-Saclay (ComUE)
URL: http://www.theses.fr/2018SACLX033
► Les plasmas de fusion par confinement magnétique sont le siège d'instabilités qui développent des structures turbulentes d'échelles milli- à centi-métriques. Le transport qui en résulte…
(more)
▼ Les plasmas de fusion par confinement magnétique sont le siège d'instabilités qui développent des structures turbulentes d'échelles milli- à centi-métriques. Le transport qui en résulte contrôle le temps de confinement de l'énergie et, in fine, les performances énergétiques.Dans les régimes de confinement non améliorés, c'est une turbulence à l'échelle ionique qui domine ce transport. Cette turbulence est portée par les ions, mais également par une certaine classe d'électrons, ceux qui sont piégés dans les miroirs locaux du champ magnétique. Il est de fait important de prendre en compte leur dynamique, d'autant plus qu'ils sont également responsables du transport de matière.L'objectif de la thèse consiste à étudier l'impact des électrons d'une part, sur l'amortissement des "Geodesic Acoustic Modes" (GAM) d'une part, et sur la croissance linéaire des modes de turbulence "Ion Temperature Gradients" (ITG) et "Trapped Electron Modes" (TEM) d'autre part.Les GAMs sont des oscillations à la fréquence acoustique du potentiel électrique moyen sur les surfaces magnétiques. Ils interagissent de façon critique avec la micro-turbulence au travers notamment de leur couplage au mouvement des particules énergétiques du plasma. Les ITG et TEM représentent les 2 classes d'instabilités électrostatiques dominantes dans le cœur des plasmas de tokamak. Elles sont à ce titre supposées contrôler le transport turbulent de cœur.Cette étude est donc une étape préliminaire pour la prédiction du transport turbulent en prenant en compte l'influence des électrons.Le cadre approprié pour décrire cette turbulence est la théorie dite "gyrocinétique", qui procède d'une réduction de l'espace des phases de 6 dimensions (6D) à 4D + 1 invariant par une moyenne sur le mouvement rapide cyclotronique. Le problème auto-consistant couple l'équation gyrocinétique pour chaque espèce (ions et électrons) aux équations de Maxwell.Le développement de ce modèle cinétique, construit comme une extension autonome du code extsc{Gysela} dont la version de base donne une réponse adiabatique aux électrons, consiste à ajouter le traitement de la fonction de distribution des électrons. Leur prise en compte est coûteuse du point de vue des ressources numériques. Trois stratégies sont envisagées pour réduire ce coût: (i) considérer des "électrons lourds", (ii) filtrer les électrons et ne retenir que ceux qui sont piégés, et (iii) adapter les coordonnées pour découpler les dynamiques parallèle (rapide) et transverse (lente) au champ magnétique.Après une présentation du modèle gyrocinétique et des caractéristiques du code extsc{Gysela}, nous présentons le modèle des électrons adiabatiques tel qu'il est implémenté dans extsc{Gysela} et introduisons deux nouveaux modèles: le modèle "Full Kinetic Electrons" dans lequel les électrons sont considérés comme une espèce cinétique et sont traités de la même façon que les ions et le modèle "Trapped Kinetic Electrons" dans lequel seuls les électrons piégés sont cinétiques, les électrons passants reçoivent quant à eux un traitement…
Advisors/Committee Members: Rax, Jean-Marcel (thesis director), Sarazin, Yanick (thesis director).
Subjects/Keywords: Cinétique; Plasmas chauds; Tokamak; Fusion; Gyrocinétique; Kinetic; Hot plasmas; Tokamak; Fusion; Gyrokinetic; 530.44
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Ehrlacher, C. (2018). Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2018SACLX033
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Ehrlacher, Charles. “Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas.” 2018. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2018SACLX033.
MLA Handbook (7th Edition):
Ehrlacher, Charles. “Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas.” 2018. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Ehrlacher C. Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2018SACLX033.
Council of Science Editors:
Ehrlacher C. Contribution des électrons cinétiques dans les plasmas de Tokamak : Contribution of kinetic electrons in Tokamak plasmas. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018SACLX033
9.
Estève, Damien.
Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma.
Degree: Docteur es, Energie, rayonnement et Plasma, 2015, Aix Marseille Université
URL: http://www.theses.fr/2015AIXM4107
► Le but des tokamaks est de produire de l'énergie à partir des réactions de fusion Deutérium-Tritium. Les impuretés dégradant les performances du plasma, par dilution…
(more)
▼ Le but des tokamaks est de produire de l'énergie à partir des réactions de fusion Deutérium-Tritium. Les impuretés dégradant les performances du plasma, par dilution et rayonnement, sont produites par: réactions D-T (Hélium), injection de gaz et interaction plasma-paroi. Dans ITER le divertor sera en Tungstène (W). Les expériences sur JET et ASDEX-Upgrade montrent que W peut pénétrer jusqu'au cœur du plasma et conduire à un effondrement radiatif. La compréhension, la prédiction et le contrôle du transport du W est de fait obligatoire. Collisions et turbulence contribuent au transport d'impuretés. Dans la topologie magnétique du tokamak, les collisions mènent au transport néoclassique. Jusqu'à présent, ces deux canaux de transport sont modélisés séparément, en supposant les flux additifs. Nous avons abordé cette question critique au moyen de simulations gyrocinétiques (GK) 5D avec le code GYSELA. Nous avons construit un nouvel opérateur de collision GK multi-espèces, valable pour toute impureté trace thermique. La version réduite implémentée vérifie les propriétés de conservation des collisions élastiques et la théorie néoclassique. Le coefficient de diffusion et la vitesse de pincement sont en accord avec les prédictions pour tous les régimes de collisionnalité. L'écrantage thermique du W est également retrouvé, mais pas à l'amplitude attendue. Des simulations auto-cohérentes révèlent les synergies entre les transports néoclassiques et turbulents: le flux total de W diffère jusqu'à un facteur 2 de la somme des deux flux obtenu à partir de simulations distinctes. Ceci est partiellement dû à la modification par la turbulence du mode poloïdal m = 1 du potentiel électrique.
Tokamaks aim at producing energy out of Deuterium-Tritium fusion reactions. Impurity degrade performance by diluting the D-T fuel and radiating. They originate from D-T reactions (Helium), or from edge seeding and plasma-wall interaction. In ITER the divertor will be in Tungsten (W). JET and ASDEX-Upgrade experiments have shown that W can penetrate up to the core and lead to radiative collapses. Understanding, predicting and possibly controlling its transport is therefore mandatory. Both collisions and turbulence contribute to impurity transport. In the tokamak magnetic topology, collisions lead to neoclassical transport. So far, these two transport channels are modelled separately, assuming additivity of the fluxes. We have addressed this critical issue by means of 5D gyrokinetic (GK) simulations with the GYSELA code. We have derived a new multi-species GK collision operator, valid for any trace and thermal impurity. The implemented reduced version, adapted to the high performance computing constraints of GYSELA, verifies the conservation properties of elastic collisions and the neoclassical theory. The diffusion coefficient and pinch velocity agree with the predictions in all collisionality regimes. Thermal screening is also recovered for W, although not at the expected magnitude - in link to isotropy and stationarity assumptions. Self-consistent…
Advisors/Committee Members: Ghendrih, Philippe (thesis director).
Subjects/Keywords: Impuretés; Synergie; Transport; Néoclassique; Turbulent; Gyrocinétique; Opérateur de collision; Impurities; Synergy; Transportn neoclassical; Turbulent; Gyrokinetic; Collision operator; 530
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Estève, D. (2015). Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma. (Doctoral Dissertation). Aix Marseille Université. Retrieved from http://www.theses.fr/2015AIXM4107
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Estève, Damien. “Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma.” 2015. Doctoral Dissertation, Aix Marseille Université. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2015AIXM4107.
MLA Handbook (7th Edition):
Estève, Damien. “Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma.” 2015. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Estève D. Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix Marseille Université 2015. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2015AIXM4107.
Council of Science Editors:
Estève D. Etude gyrocinétique du transport multi-espèces néoclassique et turbulent dans un plasma de fusion : Study of gyrokinetic neoclassical and turbulent transports in a fusion plasma. [Doctoral Dissertation]. Aix Marseille Université 2015. Available from: http://www.theses.fr/2015AIXM4107
10.
Xu, Shaokang.
Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma.
Degree: Docteur es, Physique des plasmas, 2018, Université Paris-Saclay (ComUE)
URL: http://www.theses.fr/2018SACLX057
► Le contrôle du transport turbulent est l'une des clés pour l'amélioration du temps de confinement nécessaire à la réalisation de la fusion thermonucléaire contrôlée. La…
(more)
▼ Le contrôle du transport turbulent est l'une des clés pour l'amélioration du temps de confinement nécessaire à la réalisation de la fusion thermonucléaire contrôlée. La description de la turbulence cinétique du plasma est un problème à 3 coordonnées spatiales et 3 coordonnées en vitesse. La théorie comme la simulation pour un problème de si haute dimensionnalité sont très difficiles, et des modèles réduits sont nécessaires pour comprendre la turbulence dans les Tokamaks. La technique largement utilisée est de faire moyenner le mouvement cyclotron, qui est beaucoup plus rapide que le phénomène de turbulence. Une telle réduction permet de simplifier le problème à trois coordonnées spatiales des centres-guides des particules, une vitesse parallèle ou énergie et une vitesse perpendiculaire apparaissant comme l'invariant adiabatique. La description gyrocinétique non linéaire requiert des simulations numériques de haute performance massivement parallèles. Toute la difficulté est due aux termes non linéaires (crochets de Poisson) qui décrivent les interactions multi-échelles, ce qui constitue un défi tant pour la théorie que pour la simulation. Toute approche réduite, basée sur des hypothèses bien contrôlées, est donc intéressante à développer.Sur la base de cette ambition, cette thèse concerne la turbulence des particules piégées dans le plasma magnétisé. C'est un système 4D, obtenu après avoir fait la moyenne de la fonction de distribution des particules sur les mouvements cyclotron et de rebond, ce qui peut être considéré comme une forme réduite de la théorie gyrocinétique standard. Nous l'avons appelé "bounce averaged gyrokinetics" pendant ce travail. Même si cette description est grandement réduite par rapport à la théorie gyrocinétique, la simulation directe non-linéaire reste un challenge.Une description des termes non linéaires en coordonnées polaires est choisie, avec une grille logarithmique en norme du vecteur d'onde, tandis que les angles sont discrétisés sur une grille régulière. L'utilisation d'une grille logarithmique permet de prendre en compte une large gamme de vecteurs d'ondes, donc la physique à très petite échelle. De manière analogue aux modèles en couches en turbulence fluide et afin de simplifier le système, seules les interactions entre couches voisines sont considérées.Dans un premier temps, l'étude du système linéaire est présentée, en particulier les seuils des paramètres et l'instabilité linéaire permettant de retrouver la forte anisotropie des taux de croissance des modes d'ions piégés (ou TIM) et des modes d'électrons piégés (ou TEM). Ces études permettent également de valider les codes numériques non-linéaires vis-à-vis d'un solveur aux valeurs propres développé indépendamment.Dans un second temps, l'hypothèse isotrope pour les termes non linéaires est utilisée. Ainsi il n'y a pas d'information de phase exacte pour de tels modèles en couches 1D, ce qui laisse un paramètre libre dans les coefficients d'interaction. Une loi de puissance originale est mise en évidence, qui n'est pas affectée par…
Advisors/Committee Members: Özgür, Gürcan (thesis director), Morel, Pierre (thesis director).
Subjects/Keywords: Turbulence; Fusion magnétique; Cinétique et gyrocinétique; Tokamak; Physique Non linéaire; Turbulence; Fusion; Kinetic and gyrokinetic; Tokamak; Nonlinear Physics; 530.44
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Xu, S. (2018). Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma. (Doctoral Dissertation). Université Paris-Saclay (ComUE). Retrieved from http://www.theses.fr/2018SACLX057
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Xu, Shaokang. “Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma.” 2018. Doctoral Dissertation, Université Paris-Saclay (ComUE). Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2018SACLX057.
MLA Handbook (7th Edition):
Xu, Shaokang. “Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma.” 2018. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Xu S. Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2018SACLX057.
Council of Science Editors:
Xu S. Study of reduced kinetic models for plasma turbulence : Étude de modèles réduits cinétiques de la turbulence plasma. [Doctoral Dissertation]. Université Paris-Saclay (ComUE); 2018. Available from: http://www.theses.fr/2018SACLX057
University of Colorado
11.
Sturdevant, Benjamin.
Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations.
Degree: PhD, Applied Mathematics, 2016, University of Colorado
URL: https://scholar.colorado.edu/appm_gradetds/82
► This thesis focuses on the development of simulation models, based on fully resolving the gyro-motion of ions with the Lorentz force equations of motion, for…
(more)
▼ This thesis focuses on the development of simulation models, based on fully resolving the gyro-motion of ions with the Lorentz force equations of motion, for studying low-frequency phenomena in well-magnetized plasma systems. Such models, known as fully kinetic ion models, offer formal simplicity over higher order
gyrokinetic ion models and may provide an important validation tool or replacement for
gyrokinetic ion models in applications where the
gyrokinetic ordering assumptions are in question. Methods for dealing with the added difficulty of resolving the short time scales associated with the ion gyro-motion in fully kinetic ion models are explored with the use of graphics processing units (GPUs) and advanced time integration algorithms, including sub-cycling, orbit averaging and variational integrators. Theoretical work is performed to analyze the effects of the ion Bernstein modes, which are known to cause difficulties in simulations based on fully kinetic ion models. In addition, the first simulation results for the ion temperature gradient driven instability in toroidal geometry using a fully kinetic ion model are presented. Finally, during the course of this work, a method for analyzing the effects of a finite time step size and spatial grid in the delta-f approach to the particle-in-cell method was developed for the first time. This method was applied to an implicit time integration scheme and has revealed some unusual numerical properties related to the delta-f method.
Advisors/Committee Members: Scott Parker, Thomas Manteuffel, Scott Parker, Thomas Manteuffel, Yang Chen.
Subjects/Keywords: gyro-motion; ion; gyrokinetic model; plasma; uniform magnetic field; ITG instability; ITG model; magnetized ion acoustic waves; Applied Mathematics; Plasma and Beam Physics
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Sturdevant, B. (2016). Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations. (Doctoral Dissertation). University of Colorado. Retrieved from https://scholar.colorado.edu/appm_gradetds/82
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Sturdevant, Benjamin. “Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations.” 2016. Doctoral Dissertation, University of Colorado. Accessed April 11, 2021.
https://scholar.colorado.edu/appm_gradetds/82.
MLA Handbook (7th Edition):
Sturdevant, Benjamin. “Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations.” 2016. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Sturdevant B. Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations. [Internet] [Doctoral dissertation]. University of Colorado; 2016. [cited 2021 Apr 11].
Available from: https://scholar.colorado.edu/appm_gradetds/82.
Council of Science Editors:
Sturdevant B. Fully Kinetic Ion Models for Magnetized Plasma Simulations. [Doctoral Dissertation]. University of Colorado; 2016. Available from: https://scholar.colorado.edu/appm_gradetds/82
University of Maryland
12.
Barnes, Michael.
Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas.
Degree: Physics, 2009, University of Maryland
URL: http://hdl.handle.net/1903/9233
► To faithfully simulate ITER and other modern fusion devices, one must resolve electron and ion fluctuation scales in a five-dimensional phase space and time. Simultaneously,…
(more)
▼ To faithfully simulate ITER and other modern fusion devices, one must resolve electron and ion fluctuation scales in a five-dimensional phase space and time. Simultaneously, one must account for the interaction of this turbulence with the slow evolution of the large-scale plasma profiles. Because of the enormous range of scales involved and the high dimensionality of the problem, resolved first-principles global simulations are very challenging using conventional (brute force) techniques. In this thesis, the problem of resolving turbulence is addressed by developing velocity space resolution diagnostics and an adaptive collisionality that allow for the confident simulation of velocity space dynamics using the approximate minimal necessary dissipation. With regard to the wide range of scales, a new approach has been developed in which turbulence calculations from multiple
gyrokinetic flux tube simulations are coupled together using transport equations to obtain self-consistent, steady-state background profiles and corresponding turbulent fluxes and heating. This approach is embodied in a new code, Trinity, which is capable of evolving equilibrium profiles for multiple species, including electromagnetic effects and realistic magnetic geometry, at a fraction of the cost of conventional global simulations. Furthermore, an advanced model physical collision operator for gyrokinetics has been derived and implemented, allowing for the study of collisional turbulent heating, which has not been extensively studied. To demonstrate the utility of the coupled flux tube approach, preliminary results from Trinity simulations of the core of an ITER plasma are presented.
Advisors/Committee Members: Dorland, William (advisor).
Subjects/Keywords: Physics, Fluid and Plasma; gyrokinetic; plasma; simulation; transport; trinity; turbulence
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Barnes, M. (2009). Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas. (Thesis). University of Maryland. Retrieved from http://hdl.handle.net/1903/9233
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Barnes, Michael. “Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas.” 2009. Thesis, University of Maryland. Accessed April 11, 2021.
http://hdl.handle.net/1903/9233.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Barnes, Michael. “Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas.” 2009. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Barnes M. Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas. [Internet] [Thesis]. University of Maryland; 2009. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://hdl.handle.net/1903/9233.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Barnes M. Trinity: A Unified Treatment of Turbulence, Transport, and Heating in Magnetized Plasmas. [Thesis]. University of Maryland; 2009. Available from: http://hdl.handle.net/1903/9233
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
University of Maryland
13.
Gustafson, Kyle Bergin.
Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence.
Degree: Physics, 2009, University of Maryland
URL: http://hdl.handle.net/1903/10220
► Turbulent dispersion of ion gyrocenters in a magnetized plasma is studied in the context of a stochastic Hamiltonian transport model and nonlinear, self-consistent gyrokinetic simulations.…
(more)
▼ Turbulent dispersion of ion gyrocenters in a magnetized plasma is studied in the context of a stochastic Hamiltonian transport model and nonlinear, self-consistent
gyrokinetic simulations. The Hamiltonian model consists of a superposition of drift waves derived from the linearized Hasegawa-Mima equation and a zonal shear flow perpendicular to the density gradient. Finite Larmor radius (FLR) effects are included. Because there is no particle transport in the direction of the density gradient, the focus is on transport parallel to the shear flow. The prescribed flow produces strongly asymmetric non-Gaussian probability distribution functions (PDFs) of particle displacements, as was previously known. For kρ=0, where k is the characteristic wavelength of the flow and ρ is the thermal Larmor radius, a transition is observed in the scaling of the second moment of particle displacements. The transition separates nearly ballistic superdiffusive dispersion from weaker superdiffusion at later times. FLR effects eliminate this transition. Important features of the PDFs of displacements are reproduced accurately with a fractional diffusion model. The gyroaveraged ExB drift dispersion of a sample of tracer ions is also examined in a two-dimensional, nonlinear, self-consistent
gyrokinetic particle-in-cell (PIC) simulation. Turbulence in the simulation is driven by a density gradient and magnetic curvature, resulting in the unstable ρ scale kinetic entropy mode. The dependence of dispersion in both the axial and radial directions is characterized by displacement and velocity increment distributions. The strength of the density gradient is varied, using the local approximation, in three separate trials. A filtering procedure is used to separate trajectories according to whether they were caught in an eddy during a set observation time. Axial displacements are compared to results from the Hasegawa-Mima model. Superdiffusion and ballistic transport are found, depending on filtering and strength of the gradient. The radial dispersion of particles, as measured by the variance of tracer displacements, is diffusive. The dependence of the running diffusion coefficient on ρ for each value of the density gradient is considered.
Advisors/Committee Members: Dorland, William D (advisor).
Subjects/Keywords: Physics, Fluid and Plasma; Physics, Theory; diffusivity; fractional diffusion; gyrokinetic; stochastic; superdiffusion; turbulence
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Gustafson, K. B. (2009). Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence. (Thesis). University of Maryland. Retrieved from http://hdl.handle.net/1903/10220
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Gustafson, Kyle Bergin. “Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence.” 2009. Thesis, University of Maryland. Accessed April 11, 2021.
http://hdl.handle.net/1903/10220.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Gustafson, Kyle Bergin. “Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence.” 2009. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Gustafson KB. Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence. [Internet] [Thesis]. University of Maryland; 2009. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://hdl.handle.net/1903/10220.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Gustafson KB. Dispersion of ion gyrocenters in models of anisotropic plasma turbulence. [Thesis]. University of Maryland; 2009. Available from: http://hdl.handle.net/1903/10220
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
14.
Hamed, Myriam.
Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H.
Degree: Docteur es, Physique et sciences de la matière. Energie, rayonnement, plasma, 2019, Aix Marseille Université
URL: http://www.theses.fr/2019AIXM0445
► Dans les plasmas en mode H, la modélisation de la dynamique du piédestal est une question importante pour prédire les profils de température et de…
(more)
▼ Dans les plasmas en mode H, la modélisation de la dynamique du piédestal est une question importante pour prédire les profils de température et de densité dans le bord et le cœur des tokamaks. Le modèle EPED , basé sur la stabilité de modes Magnetohydrodynamiques, est le plus souvent utilisé pour caractériser la région du piédestal. Ce modèle EPED ne prend pas en compte les microinstabilités pouvant se développer dans la région du piédestal. Ainsi, la prédiction des caractéristiques du piédestal est toujours une question ouverte. De plus, certaines analyses récentes des plasmas JET suggèrent qu’une autre classe d’instabilités, appelée modes de microdéchirement, peut être responsable du transport de chaleur des électrons et jouer ainsi un certain rôle dans la détermination des caractéristiques du piédestal. Les modes de microdéchirement appartiennent à une classe d’instabilités où une modification de la topologie des lignes de champ magnétique. Cela conduit à la formation d’îlots magnétiques qui peuvent augmenter le transport de chaleur électronique. La stabilité des MTMs a été théoriquement étudiée dans le passé, montrant qu’une couche de courant est stable en l’absence de collisions. En revanche, des simulations gyrocinétiques récentes ont révélé que les MTMs étaient instables, même à faible collisionalité. Le but de cette thèse est d'améliorer la compréhension de la stabilité des modes de microdéchirement en comparant une théorie analytique avec des simulations gyrocinétique. Plus précisément, différents mécanismes physiques (dérive magnétique..) ont été ajouté progressivement au modèle dans le but de réconcilier les résultats numériques avec la théorie analytique
In H-mode plasmas, the modeling of the pedestal dynamics is an important issue to predict temperature and density profiles in the tokamak edge and therefore in the core. The EPED model, based on the stability of large scales MagnetoHydroDynamic (MHD) modes, is most commonly used to characterize the pedestal region. The EPED model has been successful until now. However, EPED model does not take into account small scales instabilities linked the the sharp pressure gradient and the pedestal characteristics prediction in terms of width and height is still open. Moreover, some recent analysis of JET plasmas suggest that another class of instabilities, called microtearing modes, may be responsible for electron heat transport in the pedestal, and thereby play some role in determining the pedestal characteristics. Microtearing modes belong to a class of instabilities where a modification of the magnetic field line topology is induced at the ion Larmor radius scale. This leads to the formation of magnetic islands, which can enhance the electron heat transport. The stability of MTMs has been theoretically studied in the past showing that a slab current sheet is stable in the absence of collisions. In contrast, recent gyrokinetic simulations in toroidal geometry found unstable MTMs, even at low collisionality. The purpose of our work is to improve the MTM…
Advisors/Committee Members: Garbet, Xavier (thesis director), Camenen, Yann (thesis director), Muraglia, Magali (thesis director).
Subjects/Keywords: Tokamak; Piédestal; Transport de chaleur; Gyrocinétique; Plasmas; Micro-Déchirements; Micro-Instabilitiés; Tokamak; Pedestal; Electron heat transport; Gyrokinetic; Plamas; Micro-Tearing; Micro-Instabilities
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APA (6th Edition):
Hamed, M. (2019). Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H. (Doctoral Dissertation). Aix Marseille Université. Retrieved from http://www.theses.fr/2019AIXM0445
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Hamed, Myriam. “Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H.” 2019. Doctoral Dissertation, Aix Marseille Université. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2019AIXM0445.
MLA Handbook (7th Edition):
Hamed, Myriam. “Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H.” 2019. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Hamed M. Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H. [Internet] [Doctoral dissertation]. Aix Marseille Université 2019. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2019AIXM0445.
Council of Science Editors:
Hamed M. Electron heat transport in tokamak H-mode pedestals : Transport de chaleur électronique dans le piédestal des plasmas de tokamak en mode H. [Doctoral Dissertation]. Aix Marseille Université 2019. Available from: http://www.theses.fr/2019AIXM0445
15.
Steiner, Christophe.
Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation.
Degree: Docteur es, Mathématiques appliquées, 2014, Université de Strasbourg
URL: http://www.theses.fr/2014STRAD033
► Cette thèse propose et analyse des méthodes numériques pour la résolution de l'équation de Vlasov. Cette équation modélise l'évolution d'une espèce de particules chargées sous…
(more)
▼ Cette thèse propose et analyse des méthodes numériques pour la résolution de l'équation de Vlasov. Cette équation modélise l'évolution d'une espèce de particules chargées sous l'effet d'un champ électromagnétique. La première partie est consacrée à une analyse mathématique de schémas semi-Lagrangiens résolvant l'équation de transport linéaire qui constituent la brique de base des méthodes de splitting directionnel.Des méthodes de résolution de l'équation de Vlasov couplée à l'équation de Poisson, dans le cas où uniquement le champ électrique est considéré, sont optimisées dans la seconde partie. Il s'agit d'optimisation en temps de calcul par l'utilisation de cartes graphiques (GPU) et l'utilisation d'un maillage non homogène.Dans la troisième et dernière partie, nous étudierons une méthode numérique de calcul de l'opérateur de gyromoyenne intervenant dans la théorie gyrocinétique que nous appliquerons à l'équation de quasi-neutralité.
This thesis proposes and analyzes numerical methods for solving the Vlasov equation. This equation models the evolution of a species of charged particles under the effet of an electromagnetic field. The first part is devoted to a mathematical analysis of semi-Lagrangian schemes solving the linear transport equation which is the basic building block of directional splitting methods.Solving methods for the Vlasov equation coupled to the Poisson equation, in the case where only the electric field is considered, are optimized in the second part. This optimization relates to the time of calculation by the use of Graphics Processing Unit (GPU) and the use of an inhomogeneous mesh.In the third and final part, we study a numerical method for calculating the gyroaverage operator involved in gyrokinetic theory. This method will be applied to solve the quasi-neutrality equation.
Advisors/Committee Members: Mehrenberger, Michel (thesis director), Crouseilles, Nicolas (thesis director).
Subjects/Keywords: Equation de Vlasov; Méthodes semi-Lagrangiennes; Equations équivalentes; Superconvergence; GPU; Gyromoyenne; Equation de quasi-neutralité; Modèle gyrocinétique; Vlasov equation; Semi-Lagrangian methods; Equivalent equations; Superconvergence; GPU; Gyrokinetic model; Gyroaverage; Quasi-neutrality equation; 515; 518; 533.7
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Steiner, C. (2014). Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation. (Doctoral Dissertation). Université de Strasbourg. Retrieved from http://www.theses.fr/2014STRAD033
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Steiner, Christophe. “Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation.” 2014. Doctoral Dissertation, Université de Strasbourg. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2014STRAD033.
MLA Handbook (7th Edition):
Steiner, Christophe. “Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation.” 2014. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Steiner C. Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université de Strasbourg; 2014. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2014STRAD033.
Council of Science Editors:
Steiner C. Résolution numérique de l'opérateur de gyromoyenne, schémas d'advection et couplage : applications à l'équation de Vlasov : Numerical methods for the gyroaverage operator, advection schemes and coupling : applications to the Vlasov equation. [Doctoral Dissertation]. Université de Strasbourg; 2014. Available from: http://www.theses.fr/2014STRAD033
16.
Taimourzadeh, Sam.
Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak.
Degree: Physics, 2018, University of California – Irvine
URL: http://www.escholarship.org/uc/item/2p51419b
► Fusion energy gives humankind the prospect of nearly unlimited clean energy. To this end future burning plasma experiments are presently under construction, such as the…
(more)
▼ Fusion energy gives humankind the prospect of nearly unlimited clean energy. To this end future burning plasma experiments are presently under construction, such as the International Thermonuclear Experimental Reactor (ITER). Two potentially significant challenges for ITER are the effects of Edge Localized Modes (ELMs), and energetic particle (EP) transport. While ELMs are benign in present day experiments, extrapolations to reactor scale predict ELM energy fluxes of up to 20 MJ in fractions of a millisecond, which can drastically decrease divertor lifetimes, generate impurities, and erode first wall components. Moreover, EP transport can affect plasma profiles, beam deposition, and current drive, and can erode reactor walls. Due to the strong coupling of EPs with burning thermal plasmas, plasma confinement properties in the ignition regime are some of the most uncertain factors when extrapolating from existing tokamaks to ITER. This work presents advances in addressing the challenges these mechanisms deliver by making use of gyrokinetic simulations of the DIII-D Tokamak. This thesis presents gyrokinetic simulations of the DIII-D tokamak, via the Gyrokinetic Toroidal Code, with axisymmetric equilibrium show that the reduction in the radial electric field shear at the top of the pedestal during ELM suppression with the n=2 resonant magnetic perturbations (RMPs) leads to enhanced drift-wave turbulence and extended turbulence spreading to the top of the pedestal relative to ELMing plasmas with similar RMP and pedestal parameters. The simulated turbulent transport at the top of the pedestal in ELM suppressed conditions is consistent with experimental observations of enhanced turbulence at the top of the pedestal during ELM suppression by the RMPs. These results suggest that enhanced drift-wave turbulence due to reduced E × B shear at the pedestal top can contribute to the additional transport required to prevent the pedestal growing to a width that is unstable to ELMs. This thesis also reports verification and validation of linear simulations of Alfv́en eigenmodes in the current ramp phase of DIII-D L-mode discharge \#159243 using gyrokinetic, gyrokinetic-MHD hybrid, and eigenvalue codes. The verification and validation for the linear simulations of Alfv́en eigenmodes is the first step to develop an integrated simulation of energetic particles confinement in burning plasmas incorporating multiple physical processes with kinetic effects of both energetic and thermal particles on an equal footing. Using a classical fast ion profile, all simulation codes find that reversed shear Alfv́en eigenmodes (RSAE) are the dominant instability. The real frequencies from all codes have a coefficient of variation of less than 5% for the most unstable modes with toroidal mode number n = 4 and 5. If qmin is adjusted slightly, within experimental errors, an agreement of within 4.5% and 3.1%, for n = 4 and 5 respectively, is found for all codes. The simulated growth rates exhibit greater…
Subjects/Keywords: Plasma physics; alfven eigenmodes; gyrokinetic simulation; plasma physics; radial electric field; rmp turbulence; tokamak
…markers are diamond,
star, and circle for the gyrokinetic, kinetic-MHD hybrid, and perturbative… …S. Taimourzadeh and S. E. Parker
Gyrokinetic simulations of Toroidal Alfvn Eigenmodes… …Gyrokinetic Toroidal Code Using Directives
In preparation
2019
W. Zhang, W. Joubert, P. Wang, M… …Suppression
Transport Task Force
May 2018
CONFERENCES
Gyrokinetic Simulations of Electrostatic… …2015
Gyrokinetic Simulations of RMP effects on DIII-D edge
Turbulence
Sherwood
2016…
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Taimourzadeh, S. (2018). Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak. (Thesis). University of California – Irvine. Retrieved from http://www.escholarship.org/uc/item/2p51419b
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Chicago Manual of Style (16th Edition):
Taimourzadeh, Sam. “Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak.” 2018. Thesis, University of California – Irvine. Accessed April 11, 2021.
http://www.escholarship.org/uc/item/2p51419b.
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MLA Handbook (7th Edition):
Taimourzadeh, Sam. “Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak.” 2018. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Taimourzadeh S. Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak. [Internet] [Thesis]. University of California – Irvine; 2018. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/2p51419b.
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Council of Science Editors:
Taimourzadeh S. Gyrokinetic Simulation of Plasma Instabilities in the DIII-D Tokamak. [Thesis]. University of California – Irvine; 2018. Available from: http://www.escholarship.org/uc/item/2p51419b
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17.
Morel, Pierre.
Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak.
Degree: Docteur es, Physique, 2008, Université Henri Poincaré – Nancy I
URL: http://www.theses.fr/2008NAN10153
► Ce travail a porté sur l'étude des instabilités de gradient de température ioniques (ITG) en géométrie cylindrique, le champ magnétique étant supposé constant et dirigé…
(more)
▼ Ce travail a porté sur l'étude des instabilités de gradient de température ioniques (ITG) en géométrie cylindrique, le champ magnétique étant supposé constant et dirigé selon l'axe du cylindre. Une fonction de distribution discrète en forme de marche d'escalier est utilisée pour décrire la direction de vitesse parallèle au champ magnétique. L'équation de Vlasov se résume à un système de type multi fluides couplés par l'équation de quasi neutralité. Chaque fluide est décrit par un système fermé d'équations (continuité, Euler et fermeture adiabatique), caractéristiques d'un fluide incompressible, d'où la dénomination de sac d'eau ou "water bag". Le recours à cette description water bag est particulièrement intéressant dans le cas de problèmes à une seule dimension en vitesse. Ainsi, dans le cas des plasmas fortement magnétisés, un modèle water bag peut se combiner avantageusement aux modèles dits girocinétiques. Les paramètres associés a la représentation water bag ont pu être identifiés et reliés aux grandeurs macroscopiques par le biais d'une méthode originale d'équivalence au sens des moments. L'analyse water bag des ITG a permis de valider le modèle et les méthodes choisies. Ce travail a également permis de montrer que le concept de water bag peut sans problème prendre en compte des effets variés comme ceux liés a l'introduction d?un rayon de Larmor fini, tout comme à la description d'un plasma composé de plusieurs espèces d'ions.
A drift-kinetic model in cylindrical geometry has been used to study Ion Temperature Gradients (ITG). The cylindrical plasma is considered as a limit case of a stretched torus. The magnetic field is assumed uniform and constant; it is directed along the axis of the column. A discrete distribution function f taking the form of a multi-step like function is used in place of the continuous distribution function along the parallel velocity direction. With respect to the properties of the Heaviside?s distribution, the Vlasov equation is reduced to a system of fluids coupled by the electromagnetic fields. This model is well suited mainly for problems involving a phase space with one velocity component. In the case of magnetized plasmas it gives an alternative way to study turbulence thanks to the gyro-average whose allows reducing the 3D velocity space into a 1D space. Parameters introduced by the water bag formalism have been linked to physical quantities by an original method of moment-sense equivalence. In the linear approximation, the water bag study of the ITG instability allows an interesting comparison with some well-known analytical results. The water-bag concept is not affected by taking into account Finite Larmor Radius effects. It well describes the case of multi-species plasma
Advisors/Committee Members: Bertrand, Pierre (thesis director), Gravier, Etienne (thesis director).
Subjects/Keywords: Plasma; Tokamak; Équation de Vlasov; Water bag; Girocinétique; Micro turbulence; Instabilité ITG; Effets de rayon de Larmor fini; Impuretés; Plasma; Tokamak; Vlasov equation; Water bag model; Gyrokinetic theory; Microturbulence; ITG instability; Finite Larmor Radius effects; Multi-species plasma
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Morel, P. (2008). Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak. (Doctoral Dissertation). Université Henri Poincaré – Nancy I. Retrieved from http://www.theses.fr/2008NAN10153
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Morel, Pierre. “Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak.” 2008. Doctoral Dissertation, Université Henri Poincaré – Nancy I. Accessed April 11, 2021.
http://www.theses.fr/2008NAN10153.
MLA Handbook (7th Edition):
Morel, Pierre. “Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak.” 2008. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Morel P. Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak. [Internet] [Doctoral dissertation]. Université Henri Poincaré – Nancy I; 2008. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://www.theses.fr/2008NAN10153.
Council of Science Editors:
Morel P. Le modèle « water bag » appliqué aux équations cinétiques des plasmas de Tokamak : Water bag modelling of kinetic plasmas in Tokamak. [Doctoral Dissertation]. Université Henri Poincaré – Nancy I; 2008. Available from: http://www.theses.fr/2008NAN10153
18.
Ali, Md Mohsin.
High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
.
Degree: 2016, Australian National University
URL: http://hdl.handle.net/1885/109292
► The data volume of Partial Differential Equation (PDE) based ultra-large-scale scientific simulations is increasing at a higher rate than that of the system’s processing power.…
(more)
▼ The data volume of Partial Differential Equation (PDE) based
ultra-large-scale scientific simulations is increasing at a
higher rate than that of the system’s processing power. To
process the increased amount of simulation data within a
reasonable amount of time, the evolution of computation is
expected to reach the exascale level. One of several key
challenges to overcome in these exascale systems is to handle the
high rate of component failure arising due to having millions of
cores working together with high power consumption and clock
frequencies. Studies show that even the highly tuned widely used
checkpointing technique is unable to handle the failures
efficiently in exascale systems. The Sparse Grid Combination
Technique (SGCT) is proved to be a cost-effective method for
computing high-dimensional PDE based simulations with only small
loss of accuracy, which can be easily modified to provide an
Algorithm-Based Fault Tolerance (ABFT) for these applications.
Additionally, the recently introduced User Level Failure
Mitigation (ULFM) MPI library provides the ability to detect and
identify application process failures, and reconstruct the failed
processes. However, there is a gap of the research how these
could be integrated together to develop fault-tolerant
applications, and the range of issues that may arise in the
process are yet to be revealed.
My thesis is that with suitable infrastructural support an
integration of ULFM MPI and a modified form of the SGCT can be
used to create high performance robust PDE based applications.
The key contributions of my thesis are: (1) An evaluation of the
effectiveness of applying the modified version of the SGCT on
three existing and complex applications (including a general
advection solver) to make them highly fault-tolerant. (2) An
evaluation of the capabilities of ULFM MPI to recover from a
single or multiple real process/node failures for a range of
complex applications computed with the modified form of the SGCT.
(3) A detailed experimental evaluation of the fault-tolerant work
including the time and space requirements, and parallelization on
the non-SGCT dimensions. (4) An analysis of the result errors
with respect to the number of failures. (5) An analysis of the
ABFT and recovery overheads. (6) An in-depth comparison of the
fault-tolerant SGCT based ABFT with traditional checkpointing on
a non-fault-tolerant SGCT based application. (7) A detailed
evaluation of the infrastructural support in terms of load
balancing, pure- and hybrid-MPI, process layouts, processor
affinity, and so on.
Subjects/Keywords: Fault Tolerance;
ULFM;
Failure Detection;
Failure Identification;
Process Failure Recovery;
Node Failure Recovery;
PDE Solver;
Sparse Grid Combination Technique;
Algorithm-Based Fault Tolerance;
Approximation Error;
Load Balancing;
Pure-MPI;
Hybrid-MPI;
Process Layouts;
Processor Affinity;
Gyrokinetic Plasma;
Lattice Boltzmann Method;
Solid Fuel Ignition
…Integration . . . . . . . . . . . . . .
5.2 Fault-Tolerant SGCT with the Gyrokinetic Plasma… …existing real-world applications (the GENE gyrokinetic plasma simulation, Taxila Lattice… …part of the paper titled “A
Fault-Tolerant Gyrokinetic Plasma Application using the Sparse…
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Ali, M. M. (2016). High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
. (Thesis). Australian National University. Retrieved from http://hdl.handle.net/1885/109292
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Chicago Manual of Style (16th Edition):
Ali, Md Mohsin. “High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
.” 2016. Thesis, Australian National University. Accessed April 11, 2021.
http://hdl.handle.net/1885/109292.
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
MLA Handbook (7th Edition):
Ali, Md Mohsin. “High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
.” 2016. Web. 11 Apr 2021.
Vancouver:
Ali MM. High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
. [Internet] [Thesis]. Australian National University; 2016. [cited 2021 Apr 11].
Available from: http://hdl.handle.net/1885/109292.
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Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
Council of Science Editors:
Ali MM. High Performance Fault-Tolerant Solution of PDEs using the Sparse Grid Combination Technique
. [Thesis]. Australian National University; 2016. Available from: http://hdl.handle.net/1885/109292
Note: this citation may be lacking information needed for this citation format:
Not specified: Masters Thesis or Doctoral Dissertation
. 
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