Le générateur de Marx a été inventé par Erwin Marx en 1924 (1). Ce générateur électrique est un montage astucieux de plusieurs condensateurs et éclateurs. Les condensateurs sont chargés en parallèle et déchargés en série. Cela permet de générer des impulsions électriques de grande puissance sans avoir à concevoir un condensateur à haute tension.
Les premières tentatives d’obtention de la fusion nucléaire ont été les z-pinch (2) : une décharge électrique de grande puissance dans un gaz provoque un chauffage intense et une forte compression. La réaction de fusion nucléaire la plus facile pourrait être obtenue avec un mélange gazeux composé de deutérium et tritium. C’est évidemment un générateur de Marx qui est utilisé pour toutes les expériences de z-pinch depuis l’origine de ces essais dans les années 1950.
Les essais de z-pinch ont rapidement été décevants (2). Le temps de confinement du plasma généré s’est révélé très insuffisant car des instabilités se développent systématiquement et dispersent le plasma. L’une de ces instabilités consiste en l’apparition de champs électriques qui divisent le plasma en chapelet. Cette instabilité est dite en mode m=0 (3) puisqu’elle se développe le long de l’axe du plasma.
Quelle est la source de ces instabilités ? Il me semble qu’une source pourrait être le générateur de Marx lui-même. En raison de son fonctionnement (la décharge du premier condensateur déclenche en cascade la décharge des condensateurs suivants), l’impulsion électrique présente des fluctuations (4) (5). Ces petites variations de la décharge électrique pourraient être à l’origine des instabilités du plasma de mode m=0.
Peut-on se passer du générateur de Marx pour faire une expérience de z-pinch ?
(1) https://en.wikipedia.org/wiki/Marx_generator
(2) https://en.wikipedia.org/wiki/Z-pinch
(3) https://en.wikipedia.org/wiki/Plasma_stability
(4) https://www.researchgate.net/publica...00000/download
(5) https://www.researchgate.net/publica...e_Applications
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