La soutenance de thèse de Quentin Delavière–Delion intitulée : « Étude Expérimentale des Instabilités Basses Fréquences dans les Propulseurs de Hall » aura lieu le Lundi 9 décembre à 14h30 en Amphi Fermi 3R4 à l’UT3.
La soutenance aura lieu le lundi 9 décembre à 14h30 (UTC+1) dans l’amphithéatre du bâtiment Fermi (3R4, premier étage), sur le campus de l’université Paul Sabatier de Toulouse. La connexion sera également possible via le lien de vidéoconférence suivant :
Résumé :
Un propulseur de Hall est un dispositif de propulsion électrique pour les engins spatiaux dans lequel des ions sont créés et accélérés pour générer une poussée grâce à la combinaison de champs électrique et magnétique. Lorsqu’un grand nombre d’ions et d’électrons est créé et cohabitent, on parle de plasma. Loin d’être statique, le plasma est sujet à de nombreuses oscillations plus ou moins irrégulières couvrant une large gamme de fréquences, allant de quelques Hz à plusieurs GHz et pouvant se propager dans différentes directions; dont le breathing mode (BM), une instabilité d’ionisation axiale de grande amplitude oscillant à quelques kHz, ou les oscillations de temps de transit ionique (ITTO), qui évoluent autour de la centaine de kHz. Ces oscillations impactent le courant d’ions extraits, ainsi que leur énergie, et peuvent être bénéfiques ou délétères pour les performances et la stabilité du propulseur. Il est donc crucial de comprendre leur dynamique afin de pouvoir les contrôler. Cependant, leur irrégularité complique fortement l’analyse du plasma et nous a poussés à mettre au point de nouvelles techniques afin d’essayer de comprendre la dynamique des instabilités de basses fréquences. Des évolutions de l’énergie des ions ont ainsi été mises en évidence sur deux échelles temporelles distinctes : d’une part, une réduction de l’accélération des ions à la fréquence du BM et d’autre part, une oscillation de l’énergie des ions associée aux ITTO, coïncidant avec la réception d’un pic de signal capacitif.
The defence will take place on Monday 9 December at 2.30pm (13h30 UTC) in the amphitheatre of the Fermi building (3R4, first floor), on the campus of the Université Paul Sabatier in Toulouse. The following videoconference link will also be available:
Abstract:
A Hall thruster is an electric propulsion device for spacecraft in which ions are created and accelerated to generate thrust by combining electric and magnetic fields. When a large number of ions and electrons are created together, we refer to this as plasma. Far from being static, plasma is subject to numerous and sometimes irregular oscillations covering a wide range of frequencies, from a few Hz to several GHz, and propagating in different directions. These include breathing mode (BM), a large-amplitude axial ionisation instability oscillating at a few kHz, and ion transit time oscillations (ITTO), which evolve at around 100 kHz. These oscillations have an impact on the current of ions extracted, as well as their energy, and can be advantageous or deleterious for the performance and stability of the thruster. It is therefore crucial to understand their dynamics in order to be able to control them. However, their irregularity greatly complicates plasma analysis and has led us to develop new techniques to try to understand the dynamics of low-frequency instabilities. Changes in ion energy were thus demonstrated on two distinct time scales: on the one hand, a reduction in ion acceleration at the BM frequency and, on the other, an oscillation in ion energy associated with ITTOs, coinciding with the reception of a capacitive signal peak.
