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Le Laboratoire de Physique des Plasmas

Le Laboratoire de Physique des Plasmas est un laboratoire qui regroupe des équipes travaillant sur les thématiques plasmas de laboratoire et plasmas spatiaux, plasmas froids et chauds. Les équipes constituantes sont celles du Laboratoire de Physique et Technologie des Plasmas (LPTP, UMR 7648 CNRS-X,) et des équipes du Centre d’étude des Environnements Terrestre et Planétaires (CETP, UMR 8639, CNRS, UVSQ, UPMC). Le laboratoire est ouvert depuis le 1er janvier 2009.

Ce projet vise à nous permettre de préparer au mieux les grands projets de la discipline : les projets spatiaux d’étude des plasmas du Système Soleil-Terre et des plasmas planétaires, le projet ITER de confinement magnétique d’un plasma de fusion ; le LPP est aussi fortement impliqué dans les technologies plasmas (utilisation des plasmas pour la dépollution, réacteurs à plasma…)

Les plasmas : une science commune à tout le laboratoire

Que nous soyons astrophysiciens ou physiciens de laboratoire, nous sommes tous des « plasmiciens ». De l’ astrophysique aux nanotechnologies , notre outil de travail, notre objet de recherche est la physique des plasmas. Ces gaz ionisés, complètement ou partiellement, qui sont le quatrième état de la matière, celui qui est le moins familier. Sur Terre, les plasmas ne sont pas présents à l’état naturel, mais dès qu’on s’élève à une centaine de kilomètres on trouve l’ionosphère qui est un plasma. Et à l’échelle cosmique, 99% de la matière visible se présente sous forme ionisée, en phase plasma. Mais sur Terre les plasmas sont tout de même présents : dans quelques objets de la vie quotidienne comme les lampes à décharge, mais surtout la physique des plasmas se situe aussi en amont d’un vaste champ d’applications technologiques. Plus de la moitié des opérations de fabrication des processeurs et mémoires sont actuellement effectuées dans des réacteurs plasmas et les propulseurs plasmas sont considérés comme l’option la plus pertinente pour une mission habitée vers Mars. Les technologies de dépollution font aussi partie des applications des plasmas de même que les technologies micro-ondes de puissance et les sources X.
Enfin, la physique des plasmas est l’outil essentiel pour comprendre les différents systèmes expérimentaux mis en œuvre dans le cadre des programmes de recherche sur la fusion thermonucléaire.

Le LPP et les grands projets de physique des plasmas

Ce nouveau laboratoire va permettre de préparer au mieux les grands projets de la discipline et notamment les projets spatiaux d’étude des plasmas du Système Soleil-Terre et des autres objets du Système Solaire et le projet ITER de confinement magnétique d’un plasma de fusion qui est l’un des axes phares de la discipline. Ces projets ont une envergure internationale : ils se développent, pour l’exploration spatiale, dans le cadre des agences spatiales (CNES, ESA, NASA, JAXA (Japon), CNSA (Chine), et IKI (Russie)) ; pour la fusion, le projet ITER repose sur un traité international entre les 7 partenaires (Europe, Etats-Unis, Russie, Japon, Chine, Corée, Inde), et au sein de l’Europe, de l’agence EURATOM et de l’EFDA.

Principaux axes de recherche du laboratoire :

• Les plasmas de fusion magnétiques liés au programme ITER

• Les plasmas spatiaux en liaison avec les programmes des grandes agences (CNES, ESA etc…)

• Les plasmas denses impulsionnels

• Les plasmas froids pour l’environnement, l’énergie et les nanotechnologies

• Etudes théoriques des plasmas

Axes transverses et fédérateurs :

• La turbulence dans les plasmas magnétisés

• L’ingénierie spatiale (propulseurs à plasma froids, instruments de mesures embarqués)

• La simulation numérique

• Les diagnostics et la R&T


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