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Le spectre dynamique de la traversée du tore

La traversée par Ulysse du tore et de sa (grande) banlieue a eu lieu entre 8 et 23 heures et la traversée proprement dite entre 14 et 18 heuresgif (pour situer Ulysse, se référer aux points rouges de la figure i.2). Nos deux méthodes d'analyse des spectres, fondées sur le bruit thermique en présence de modes de Bernstein, ne sont applicables que de 14h à 18h pour la détermination conjointe des densité et température électroniques, et de 18h à 22h30 pour la détermination de la densité seulement.

   figure302
Figure i.4: Le spectre dynamique radio dont l'analyse détaillée a permis d'obtenir en particulier la densité et/ou la température électronique du tore de 7 à 13 tex2html_wrap_inline3218

Nous présentons donc sur la figure i.4 le spectre dynamique «utile», c'est-à-dire celui dont nous avons tiré des mesures physiquesgif. On a indiqué sur ce spectre, en trait blanc continu, d'une part la fréquence plasma tex2html_wrap_inline3220 , obtenue dans la gamme HF par reconnaissance d'un pic de signal à la fréquence hybride haute [Hoang et al., 1993], et d'autre part la gyrofréquence tex2html_wrap_inline3536 et quelques unes de ses harmoniques où apparaissent nettement des minima du signal.

Ce spectre dynamique a été publié et interprété dans [Meyer-Vernet, Hoang and Moncuquet, 1993], article qui a jeté les bases de l'analyse des données radio d'Ulysse présentée dans cette thèse. C'est en effet l'interprétation de ce spectrogramme comme du bruit électrostatique dû à l'agitation thermique des électrons «vus» par l'antenne, ici en présence d'un fort champ magnétique et d'une antenne «privilégiant» les modes propageant perpendiculairement à ce champ (modes de Bernstein), qui permet notamment d'expliquer les minima aux fréquences gyroharmoniques et d'autres particularités de ces spectres, comme leur modulation due à la rotation de l'antenne dans le champ magnétique (dépendante de la température), ou certaines chutes brutales de signal (bandes interdites aux modes de Bernstein, dépendantes de la densité). Cette interprétation est ainsi à l'origine des deux nouvelles méthodes mises au point pour extraire de ces données radio la densité et/ou la température électronique, qui sont décrites en détail dans les deux publications formant le chapitre ii. Auparavant, nous allons brièvement introduire ce qu'est cette «spectroscopie du bruit thermique» et surtout justifier notre interprétation «en modes de Bernstein».


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Michel Moncuquet
Tue Jan 13 19:37:26 MET 1998