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Sujets de thèse
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DRF : Sujet de thèse SL-DRF-20-0381

DOMAINE DE RECHERCHE
Métrologie / Sciences pour l’ingénieur
INTITULÉ DU SUJET Français

Développement, mise en œuvre et intégration de méthodes de mesure du vieillissement des Composants Face au Plasma par des méthodes ultrason-laser, 4 pointes et par courant de Foucault multifréquence.

RÉSUMÉ DU SUJET

Au cours du fonctionnement d’un réacteur de fusion, les Composants Face au Plasma (CFP) sont soumis à d’importantes contraintes thermiques, chimiques et mécaniques.

Il en résulte un endommagement prématuré des CFP avec une érosion des matériaux de surface qui se redéposent sous forme de poussières sur les parois en piégeant des quantités importantes d’atomes d’hydrogène; l’apparition de défauts (zones fondues, apparition de cracks) et un changement de structure cristalline des matériaux de première paroi.

Ces CFP sont constitués d’un assemblage de matériau réfractaire faisant face au plasma (matériau d’armure) et d’un matériau de structure. Dans le réacteur de fusion WEST en opération au CEA Cadarache, le matériau d’armure peut être sous forme de tungstène (W) massif ou sous forme de revêtement (15µm-0,5mm).

La connaissance du comportement des matériaux de première paroi (érosion, vieillissement) est fondamentale pour évaluer la durée de vie des CFP et garantir un fonctionnement optimal du réacteur.

Dans ce cadre, le développement de marqueurs spécifiques (érosion et/ou vieillissement) et de méthodes de caractérisation adaptées permet d’entrevoir la quantification de l’érosion, du vieillissement des CFP et de l’apparition de défauts au cours de l’opération d’un réacteur de fusion.

L’objectif de cette thèse est de développer des marqueurs d’érosion et leurs méthodes de mesures associées.

INFORMATIONS PRATIQUES
Institut de recherche sur la fusion par confinement magnétique
Service Intégration Plasma Paroi
Groupe Conception et Exploitation Composants Face au Plasma
Centre : Cadarache
Date souhaitée pour le début de la thèse : 01/10/2020
PERSONNE À CONTACTER PAR LE CANDIDAT

Caroline HERNANDEZ  

CEA
DRF/IRFM/SI2P/GCFPM
Centre de Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance

Téléphone : +33 4 42 25 76 87

UNIVERSITÉ / ÉCOLE DOCTORALE
Aix-Marseille Université
Physique et Sciences de la Matière - Aix-Marseille Université -
DIRECTEUR DE THÈSE

Caroline HERNANDEZ

CEA
DRF/IRFM/SI2P/GCFPM
Centre de Cadarache
13108 Saint Paul lez Durance