Doctorant.e - étudiant la dynamique des instabilités hydrodynamiques - énergie de fusion inertielle (F/H)

Sujet de la thèse : Mesures quantitatives des instabilités hydrodynamiques dans des géométries complexes pertinentes pour la production d'énergie de fusion inertielle

Les instabilités hydrodynamiques dominent l'écoulement et le mélange des matériaux à toutes les échelles ; la compréhension de leur comportement dans des géométries complexes est vitale pour de nombreuses applications, en particulier l'optimisation des cibles qui pourraient être utilisées pour la production d'énergie de fusion inertielle.

Ce projet de doctorat vise à mesurer pour la première fois au monde le développement de l'instabilité de Richtmyer-Meshkov dans les plasmas denses et les géométries convergentes directement liées à la fusion. L'approche s'appuiera sur la plateforme d'énergie pulsée établie à ID19 et sur sa capacité à produire des ondes de choc de forme arbitraire sondées par le système unique d'imagerie à contraste de phase d'ID19.

ID19 est une ligne de faisceaux de l'ESRF de 150 m de long dédiée à l'imagerie par rayons X à haute résolution (radiographie et microtomographie) utilisant des rayons X durs partiellement cohérents. La ligne de faisceaux combine un large éventail de dispositifs expérimentaux de pointe avec un éclairage polychromatique intense pour l'imagerie par contraste de phase (à grande vitesse) des rayons X à des énergies photoniques élevées : parfaitement adapté aux études in situ des matériaux, des processus operando et des dispositifs d'ingénierie, ainsi qu'au développement de nouvelles modalités d'imagerie.

La bourse tirera parti du partenariat industriel avec First Light Fusion, qui comprend la réalisation d'expériences dans l'un des plus grands systèmes d'énergie pulsée au monde, afin d'étudier la possibilité de passer à des conditions de fusion.La bourse comporte trois objectifs et un objectif élargi.

Objectif 1 - Utiliser l'ID19 pour fournir des mesures quantitatives de la croissance de l'instabilité de Richtmyer Meshkov (RMI) dans les matériaux condensés de faible densité et dans des géométries cylindriques, paraboliques et sphériques. Explorer l'utilisation de nouvelles techniques pour annuler la croissance de l'instabilité.

Objectif 2 - Étendre ces travaux au WDM (matère dense chaude) en utilisant un second pulseur pour générer des cibles de plasma denses via l'explosion de fils/feuilles. Explorer l'utilisation d'ID24 si nécessaire pour mesurer la température et le mélange de ces cibles.

Objectif 3 - Explorer comment ces mesures peuvent être étendues à des systèmes plus énergétiques.

Objectif étendu - explorer également l'échelle de Kelvin-Helmholtz dans des géométries complexes.

Les deux premières années du doctorat se dérouleront à l'Imperial College de Londres et les 18 derniers mois à l'ID19, ESRF. Le doctorat utilisera également les installations de First Light Fusion pour fournir des informations sur la mise à l'échelle des instabilités.

Le/la candidat.e retenu.e sera inscrit.e en vue de l'obtention d'un doctorat à l'Imperial College de Londres. Les deux premières années d'études se dérouleront à l'Imperial College de Londres et les 18 derniers mois à l'ESRF de Grenoble.

Pour plus d'informations, veuillez contacter : Prof. Simon Bland (tel : +44 207 5947650 email:sn.bland@imperial.ac.uk) et Dr Alexander Rack (tel : + +33 476 88 1781)