Tore Supra

Le client

Le CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) est un organisme public de recherche qui intervient dans les domaines de l’énergie, de la défense, de la sécurité, des technologies de l’information et des technologies de santé. Il mène des activités de recherche fondamentale et de recherche appliquée portant sur la conception des réacteurs nucléaires.

Le défi

Tore Supra, tokamak français, a été mis en service après l’arrêt du TFR (Tokomak de Fontenay-aux-Roses) et de Petula (à Grenoble). Il est implanté à Cadarache, l’un des dix centres de recherche du Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA).

Le projet consiste à créer du plasma de longue durée. Le tokamak Tore Supra permet aux chercheurs de tester des équipements essentiels du dispositif, tels que les composants face au plasma ou les aimants supraconducteurs.

L’un des principaux objectifs de Tore Supra est de produire des décharges longues et très performantes. Dans le cadre du projet CIMES, lié à la fabrication d’un lanceur PAM pour ITER, Thales a reçu commande d’un nouveau klystron, destiné à moderniser le système d’injection de puissance et à dépasser l’état de l’art en matière de technologies RF à ondes entretenues en bande C, dans la perspective d’applications à la fusion.

 

La solution

Conjointement avec le Commissariat à l’énergie atomique (CEA), Thales a développé le klystron amplificateur de forte puissance TH 2103C afin d’améliorer encore la capacité d’injection de puissance du Tore Supra.

TH 2103C est capable de délivrer une puissance de sortie supérieure à 700 kW en ondes entretenues avec un ROS maximal de 1,4 pendant 1 000 secondes. Il fonctionne à 3,7 GHz avec un gain typique de 50 dB. Idéal pour les expériences LHCD (Low Hybrid Current Drive) en ondes entretenues, ce klystron peut être exploité à l’aide d’un aimant de concentration et d’un combineur RF.

La conception de ce klystron a débuté en 2001 et a été suivie par la fabrication d’une série de 18 tubes.

Les résultats

La mise à niveau et l’installation de 16 tubes ont permis d’obtenir une puissance installée de 12 MW dans l’émetteur hybride inférieur.

Ces tubes ont contribué aux performances record du Tore Supra, notamment :

  • l’injection et l’extraction record de 1 gigajoule d’énergie
  • l’enregistrement de la plus longue durée de plasma jamais atteinte dans un tokamak : 6 minutes et 30 secondes.
 
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