Contribution à la mise en œuvre de moyens de simulation numérique pour l étude de la vulnérabilité des systèmes électriques soumis à l environnement radiatif et électromagnétique du Laser Mégajoule

Les expériences de fusion par confinement inertiel qui seront réalisées dans l enceinte de la chambre d expériences du Laser Mégajoule (LMJ) engendreront une ambiance radiative et électromagnétique à laquelle seront sensibles tous les équipements électriques situés à proximité. La première partie du travail a été de mettre en oeuvre une démarche de simulation numérique permettant d évaluer l intensité des signaux parasites qui seront induits dans les câbles coaxiaux, puis de la confronter à l expérience. La seconde partie a consisté à évaluer la possibilité de modélisation numérique d une grande structure 3D, telle que la chambre d expérience du LMJ, en électromagnétisme transitoire par la méthode FDTD. Ce type de modélisation nécessitant des ressources informatiques trop importantes pour la méthode FDTD classique, on propose l utilisation d un algorithme de raffinement de maillage spatio-temporel stable pour la FDTD en 3D ainsi que la réalisation de calculs massivement parallèles.When fusion ignition will be attained inside the target chambers of high energy laser facilities (LMJ-France and NIF-USA), a harsh environment, composed of nuclear particles and an electromagnetic pulse (EMP) will be induced. All electronic devices located in the vicinity will be sensitive to this environment. In the first part of this work, a simulation method has been developed to evaluate transient currents that will be induced in coaxial cables. The relevance of this model is then discussed thanks to comparisons with experimental results. In a second part, the possibility to simulate the propagation of the EMP, inside and outside such a big structure as a target chamber, using the FDTD method is evaluated. The use of a classic FDTD method is impossible for this kind of simulation because of the huge computer resources needs. It is the reason why a 3D space-time subgridding method for FDTD has been developed and some massively parallel FDTD calculations have also been performed.LIMOGES-BU Sciences (870852109) / SudocSudocFranceF