Les plasmas de laboratoire, depuis la plus simple décharge électrique jusqu’aux plasmas de fusion confinés par des champs magnétiques, constituent des systèmes non linéaires complexes pouvant être le siège de phénomènes d’auto-organisation associés au développement d’instabilités variées. Ainsi, l’étude de la décharge luminescente a déjà montré la richesse et l’intérêt de ce système de type réaction-diffusion vis-à-vis des mécanismes de transition vers le chaos dans les systèmes étendus et de la mise au point de méthodes de contrôle.

Avec les plasmas chauds de la fusion par confinement magnétique on se trouve cette fois en face d’un véritable ensemble complexe. En effet la dynamique d’un tel plasma implique le couplage d’échelles — en temps et en longueur — très différentes, et des physiques différentes selon la région du plasma. Ainsi, le coeur très chaud, quasi non collisionnel et calme, est domnié par les effets d’auto-organisation magnétique ; il est entouré d’une région où, sous l’effet d’énormes gradients transverses, se développe une turbulence induisant un transport convectif de chaleur et de matière. Comme dans les écoulements géostrophiques et avec l’effet dynamo, on y observe la génération spontanée de mouvements globaux (écoulements zonaux) à partir de la turbulence du fait de mécanismes de cascade inverse. Ces écoulements globaux qui apparaissent ainsi dans une étroite couche de cisaillement sur le bord du plasma peuvent constituer des barrières de transport efficaces et conduire à des régimes dits de confinement améliorés. Il est évident que la compréhension et le contrôle de ces mécanismes sont de première importance dans le cadre du projet ITER en vue de la maîtrise de l’énergie de fusion.

Par ailleurs il est clair que selon le type de mécanisme d’auto-organisation, et donc de région du plasma, auquel on s’intéresse les méthodes et techniques différent. Alors que le coeur se comporte comme un système quasi-conservatif où des schémas de contrôle de systèmes Hamiltoniens pourraient s’avérer pertinents, le contrôle du plasma de bord implique des stratégies différentes basées sur l’application de champs électriques.