Resonant Magnetic Perturbation (RMP) fields produced by external control coils are considered a viable option for the suppression of Edge Localized Modes (ELMs) in present and future tokamaks. Repeated reversals of the toroidal phase of the I-coil magnetic field in RMP shot 147170 on DIII-D has generated uniquely different edge pedestal profiles, implying different edge transport phenomena. The causes, trends, and implications of RMP toroidal phase reversal on edge transport is analyzed by comparing various parameters at 0 and 60 degree toroidal phases, with an I-coil mode number of n=3. An analysis of diffusive and non-diffusive transport effects of these magnetic perturbations it the plasma edge pedestal for this RMP shot is characterized by interpreting the ion and electron heat diffusivities, angular momentum transport frequencies, ion diffusion coefficients, and pinch velocities for both phases.

La caractérisation non-destructive de la variabilité spatiale et temporelle de la teneur en eau pour des milieux hétérogènes superficiels est un enjeu de taille pour la compréhension du fonctionnement hydrogéologique de certaines zones critiques.Pour répondre à ces besoins, une candidate potentielle est la méthode de Résonance Magnétique des Protons (RMP), technique géophysique récente qui permet d'imager la teneur en eau de la subsurface de façon directe. Ses déclinaisons opérationnelles en 2-D et en 3-D sont émergentes et nécessitent une étude exhaustive afin d'en comprendre les possibilités et les limitations.Le caractère intégrateur de la mesure RMP, en conjonction avec l'erreur expérimentale qui la contamine, limite la résolution de la méthode. Conséquence : la traduction d'un jeu de mesures sous la forme d'une distribution spatiale de teneur en eau n'est pas unique. Certaines sont plus désirables que d'autres, aussi des aprioris géométriques sont-ils utilisés pour limiter l'espace des solutions possibles. De ce fait, l'estimation qui est faite de la teneur en eau est biaisée (aprioris) et entachée d'incertitudes (bruit), jamais quantifiées à ce jour à plus d'une dimension.Afin de mettre à jour les processus qui vont influencer la résolution spatiale et l'estimation du volume d'eau, les propriétés du problème direct de l'imagerie RMP sont analysées au moyen d'outils non-biaisés telles que les corrélations.Le problème d'imagerie RMP inverse étant non-linéaire, ce travail de thèse propose une méthodologie de reconstruction d'images de la teneur en eau qui offre l'accès aux analyses des incertitudes, axée sur un algorithme d'échantillonnage inverse de Monte-Carlo (Metropolis-Hastings). Une étude intensive des biais introduits par l'apriori sur la reconstruction de différents volumes 3D est effectuée.Enfin, les possibilités d'imageries RMP sont illustrées sur deux cas d'applications réels en milieux hétérogènes karstiques ou thermo-karstiques, validés par comparaison avec d'autres sources d'informations. Le premier cas est une imagerie 2-D du conduit karstique de Poumeyssens, dont la cartographie est connue.Le deuxième cas est l'imagerie 3-D d'une poche d'eau sous-glaciaire dans le glacier de Têre-Rousse laquelle est explorée par de nombreux forages et d'autres méthodes géophysiques. / The non-destructive observation of the ground water content's variaiblity in time and space is a major issue to understand the hydrodynamical functioning of heterogeneous media.Although many geophysical methods derive the water content of the subsurface from intermediate physical parameters, the method of surface nuclear magnetic resonance (SNMR) provide a direct estimate of ground water content. For this method, 2-D or 3-D SNMR tomography applications are only emerging and an in-depth analysis is required to assess their possibilities and limitations.The general resolution of the method is limited because the measurement characterize an important volume and is contaminated by electromagnetic noise. Consequently, the translation of measurement into an image of water content admit many solutions. Among them, several are more desirable than others from a structural/geometrical stand point. Geometrical prior knowledge are used to limit the infinite solution space. The resulting water content estimate is necessarily biased (prior knowledge) and affected by uncertainties (noise). To date, those aspects have never been quantified for 2-D and 3-D SNMR data sets.The processes that are controlling the geometrical rendering and the estimated water volume, properties of the SNMR imaging problem are analyzed using correlations and linear regressions as they are unbiased tools for the data space analysis.As the MRS inverse problem is non-linear, this thesis proposes a monte carlo based methodology (Metropolis- Hastings) to provide water content and uncertainty estimates. As the geometrical prior expectations control the estimates, the resulting bias is explored and discussed for different water content configuration.Finally, the possibilities of MRS imaging are illustrated by means of two highly heterogeneous environments: thermo-karstic and karstic. The results of the MRS imagery are compared and validated with other types of knowledge. The first case is a 2-D imaging of the conduit Poumeyssens karst. The latter geometry is precisely known. The second case is the 3-D imaging of a internal cavity inside the french alp glacier Tete-Rousse, explored by multiple other destructive and non-destructive methods.

Dans les tokamaks, les instabilités nommées ELMs (pour ``Edge Localized Modes'') génèrent des relaxations quasi-périodiques du plasma, potentiellement néfastes pour le divertor d'ITER. Une méthode de contrôle des ELMs prévue pour ITER est l'application de Perturbations Magnétiques Résonantes (RMPs), capables de mitiger ou supprimer les ELMs dans les tokamaks existants. Afin d'améliorer la compréhension de l'interaction entre les ELMs, les RMPs et les écoulements du plasma et de réaliser des prédictions fiables pour ITER, la simulation non-linéaire des ELMs et des RMPs est réalisée avec le code de MHD réduite JOREK, en géométrie réaliste. Les effets bi-fluides diamagnétiques, la friction poloidale néoclassique, une source de rotation parallèle et les RMPs ont été ajoutés dans JOREK pour simuler la pénétration des RMP en prenant en compte la réponse cohérente du plasma. Dans un premier temps, la réponse du plasma aux RMPs (sans ELMs) est étudiée dans le cas des tokamaks JET, MAST et ITER, pour des paramètres réalistes. Ensuite, la dynamique cyclique des ELMs (sans RMPs) est modélisée pour la première fois en géométrie réaliste. La compétition entre la stabilisation du plasma par la rotation diamagnétique et sa déstabilisation par la source de chaleur induit la reconstruction cyclique du piédestal. Enfin la mitigation et la suppression des ELMs sont obtenues pour la première fois dans nos simulations. Le couplage non-linéaire des RMPs avec des modes instables du plasma induit une activité MHD continue à la place des violentes relaxations d'ELMs. Au-delà d'un seuil de perturbation magnétique, la suppression totale des ELMs est également observée. / The growth of plasma instabilities called Edge Localized Modes (ELMs) in tokamaks results in the quasi-periodic relaxations of the edge plasma, potentially harmful for the divertor in ITER. One of the promising ELM control methods planned in ITER is the application of external resonant magnetic perturbations (RMPs), already efficient for ELM mitigation/suppression in current tokamak experiments. However a better understanding of the interaction between ELMs, RMPs and plasma flows is needed to make reliable predictions for ITER. In this perspective, non-linear modeling of ELMs and RMPs is done with the reduced MHD code JOREK, in realisitic geometry including the X-point and the Scrape-Off Layer. The two-fluid diamagnetic drifts, the neoclassical friction, a source of parallel rotation and RMPs have been implemented to simulate the RMP penetration consistently with the plasma response. As a first step, the plasma response to RMPs (without ELMs) is studied for JET, MAST and ITER realistic plasma parameters and geometry. Then the cyclic dynamics of the ELMs (without RMPs) is modeled for the first time in realistic geometry. After an ELM crash, the diamagnetic rotation is found to be instrumental to stabilize the plasma and to model the cyclic reconstruction and collapse of the plasma pressure profile. Last the ELM mitigation and suppression by RMPs is observed for the first time in modeling. The non-linear coupling of the RMPs with unstable modes is found to induce a continuous MHD activity in place of a large ELM crash, resulting in the mitigation of the ELMs. Over a threshold in magnetic perturbation, the full ELM suppression is also observed.

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Les méthodes d'investigation actuellement proposées concernant la reconnaissance et la protection des aquifères en milieu karstique ne font que rarement appel aux mesures géophysiques. Le but des présents travaux de recherche est de démontrer que la combinaison de diverses méthodes géophysiques (TDEM, FDEM, RMP) permet de tirer du sous-sol l'information nécessaire à caractériser, en partie et à différentes échelles spatiales, la géométrie des réservoirs et la distribution des zones de haute perméabilité dans les milieux karstiques.<br />Trois sites expérimentaux, caractéristiques de régions karstiques observées autour du bassin Méditerranéen, ont été choisis. Le site de Loussoi (nord-est du Péloponnèse – Grèce), le site de Poumeyssen (Lot - France) et le site de Paralia Agios Andreas (est du Péloponnèse – Grèce). Des techniques géophysiques adaptées au contexte géologique et aux questions hydrogéologiques ont été sélectionnées et utilisées.<br />Des résultats nouveaux ont été obtenus dans trois domaines : (1) la connaissance géologique des sites étudiés, (2) des développements spécifiques des techniques géophysiques et (3) la définition d'une approche méthodologique d'application des méthodes géophysiques à l'étude des karsts.

Les sondages par Résonance Magnétique des Protons (RMP) est une méthode géophysique non invasive qui permet d'estimer la quantité d'eau dans le sous-sol et la perméabilité du milieu poreux. L'objectif de la thèse est de mieux comprendre les facteurs qui conditionnent la précision des résultats RMP et d'améliorer cette précision. <br />Des études expérimentales incluant des mesures géophysiques, des mesures sur échantillon et des essais de pompage ont été menées sur quatre sites représentant un panel varié de contextes hydrogéologiques. Parallèlement, des modélisations numériques ont permis de tester la sensibilité de la méthode RMP à différents paramètres.<br />Ainsi, la précision d'estimation du toit de nappe dépend de sa profondeur et des propriétés de la zone non saturée. Pour les milieux hétérogènes, une nouvelle méthodologie d'acquisition et d'interprétation 2D/3D des sondages RMP a été développée et validée sur un conduit karstique.<br />Les mesures sur échantillon montrent que la teneur en eau mesurée par RMP a tendance à être sous-estimée par rapport à celle mesurée par RMN ou par des méthodes classiques. La quantité d'eau manquée dépend de la susceptibilité magnétique de la roche. Souvent, la teneur en eau RMP correspond approximativement à la porosité cinématique, mais une relation quantitative entre ces deux paramètres reste à trouver. La précision sur la teneur en eau RMP peut être améliorée par la prise en compte dans l'interprétation de données géologiques et géophysiques.<br />Les transmissivités estimées par RMP donnent des valeurs et des incertitudes similaires à celles obtenues par essai de pompage, et sont utilisables quantitativement dans une modélisation hydrodynamique.

The tearing mode (TM) is a resistive instability that can arise in magnetically confined plasmas. The TM can be driven unstable by the gradient of the plasma current. When the mode grows it destroys the magnetic field symmetry and reconnects the magnetic field in the form of a so-called magnetic island. The TMs are inherent to a type of device called the reversed-field pinch (RFP), which is a device for toroidal magnetic confinement of fusion plasmas. In the RFP, TMs arise at several resonant surfaces, i.e. where the field lines and the perturbation have the same pitch angle. These surfaces are closely spaced in the RFP and the neighboring TM islands can overlap. Due to the island overlap, the magnetic field lines become tangled resulting in a stochastic magnetic field, i.e. the field lines fill a volume instead of lying on toroidal surfaces. Consequently, a stochastic field results in an anomalously fast transport in the radial direction. Stochastic fields can also arise in other plasmas, for example, the tokamak edge when a resonant magnetic perturbation (RMP) is applied by external coils. This stochastization is intentional to mitigate the edge-localized modes. The RMPs are also used for control of other instabilities. Due to the finite number of RMP coils, however, the RMP fields can contain sidebands that decelerate and lock the TMs via electromagnetic torques. The locking causes an increased plasma-wall interaction. And in the tokamak, the TM locking can cause a plasma disruption which is disastrous for future high-energy devices like the ITER. In this thesis, the TM locking was studied in two RFPs (EXTRAP T2R and Madison Symmetric Torus) by applying RMPs. The experiments were compared with modern mode-locking theory. To determine the viscosity in different magnetic configurations where the field is stochastic, we perturbed the momentum via an RMP and an insertable biased electrode. In the TM locking experiments, we found qualitative agreement with the mode-locking theory. In the model, the kinematic viscosity was chosen to match the experimental locking instant. The model then predicts the braking curve, the short timescale dynamics, and the mode unlocking. To unlock a mode, the RMP amplitude had to decrease by a factor ten from the locking amplitude. These results show that mode-locking theory, including the relevant electromagnetic torques and the viscous plasma response, can explain the experimental features. The model required viscosity agreed with another independent estimation of the viscosity. This showed that the RMP technique can be utilized for estimations of the viscosity. In the momentum perturbation experiments, it was found that the viscosity increased 100-fold when the magnetic fluctuation amplitude increased 10-fold. Thus, the experimental viscosity exhibits the same scaling as predicted by transport in a stochastic magnetic field. The magnitude of the viscosity agreed with a model that assumes that transport occurs at the sound speed -- the first detailed test of this model. The result can, for example, lead to a clearer comparison between experiment and visco-resistive magnetohydrodynamics (MHD) modeling of plasmas with a stochastic magnetic field. These comparisons had been complicated due to the large uncertainty in the experimental viscosity. Now, the viscosity can be better constrained, improving the predictive capability of fusion science. / <p>QC 20171122</p>

本文旨在探討台灣產物保險業在併購活動後市場結構之變化與產物保險公司經營之績效。本研究以赫芬德指數(Herfindahl Index)來衡量市場集中度之變化，以核保利潤(Underwriting Profit)作為經營績效指標，並採用Mason(1939)、Bain(1956)與Scherer(1970)等人提出的結構行為績效假說(Structure-conduct-performance Hypothesis)以及Rhoades(1985)提出的相對市場力量假說(Relative Market Power Hypothesis)進行市場結構與經營績效間關聯性的分析，研究期間為2000年至2006年。結構行為績效假說提出廠商的獲利主要取決於市場結構，市場集中度與廠商獲利之間存在正向關係；另一方面，相對市場力量假說主張廠商獲利與市場集中度無關，與市場佔有率呈現正向關係。 研究發現：(1)產物保險市場集中度呈現上升趨勢，市場集中度從2000年的0.0800上升至2006年的0.0913，其中保證保險、火災保險、汽車保險、工程保險、責任保險與貨物運輸保險之集中度呈現上升趨勢，而傷害保險、其他財產保險、漁船保險、船體保險與航空保險之集中度呈現下降趨勢；(2)實證結果支持結構行為績效假說，市場集中度與產物保險公司核保利潤呈現顯著正向關係，其p值為0.004。產物保險業經歷併購活動後造成市場集中度上升，併購活動對於經營績效的改善應有正面助益。 / This thesis analyzes concentration effects of merger and acquisition measured by Herfindahl index in Taiwan property-liability insurance industry. The relationships between market structure and underwriting performance are also analyzed for the time period 2000 to 2006 by testing two hypotheses: structure-conduct-performance (SCP) hypothesis which developed by Mason (1939), Bain (1956), and Scherer (1970) and relative market power (RMP) hypothesis which proposed by Rhoades (1985). The SCP hypothesis proposed that concentration is positively related to performance while the RMP hypothesis asserts that market share is positively related to performance. Implications of study results are: (1) Concentration level experiences increase from 0.0800 in 2000 to 0.0913 in 2006. Bonding & credit, fire, automobile, engineering, liability and marine cargo insurances trends to increase in concentration over the time period, whereas accident, fishing vessel, others, marine hull and aviation insurances trends to decrease; (2) The SCP hypothesis is supported. Concentration level is positively related to underwriting performance with p-value of 0.004. Higher concentration level and positive concentration-performance relationship infer that merger and acquisition activities would have positive effects upon firm performance.

Approved for public release; distribution is unlimited / An increasing number of unmanned vehicles (UV) are being incorporated into maritime operations as organic elements of Expeditionary and Carrier Strike Groups for development of the recognized maritime picture. This thesis develops an analytically-based planning aid for allocating UVs to missions. Inputs include the inventory of UVs, sensors, their performance parameters, and operational scenarios. Operations are broken into mission critical functions: detection, identification, and collection. The model output assigns aggregated packages of UVs and sensors to one of the three functions within named areas of interest. A spreadsheet model uses conservative time-speed-distance calculations, and simplified mathematical models from search theory and queuing theory, to calculate measures of performance for possible assignments of UVs to missions. The spreadsheet model generates a matrix as input to a linear integer program assignment model which finds the best assignment of UVs to missions based on the user inputs and simplified models. The results provide the mission planner with quantitatively-based recommendations for unmanned vehicle mission tasking in challenging scenarios. / Lieutenant, United States Navy