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Etude De Linstabilite Raman Et De La Generation Delectrons A Hautes Energies Dans Linteraction Laser Plasma
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Book Synopsis ETUDE DE L'INSTABILITE RAMAN ET DE LA GENERATION D'ELECTRONS A HAUTES ENERGIES DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA by : Christophe Rousseaux
Download or read book ETUDE DE L'INSTABILITE RAMAN ET DE LA GENERATION D'ELECTRONS A HAUTES ENERGIES DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA written by Christophe Rousseaux and published by . This book was released on 1990 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE SE COMPOSE D'UNE ETUDE THEORIQUE ET EXPERIMENTALE DE LA DIFFUSION RAMAN STIMULEE EXCITEE A HAUT FLUX DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA. ELLE EST COMPLETEE PAR DES MESURES SPECTRALES ET ANGULAIRES D'ELECTRONS TRES ENERGETIQUES ACCELERES PAR DES ONDES DE PLASMA PRODUITES EN PARTICULIER PAR CETTE INSTABILITE. LA PARTIE EXPERIMENTALE MET EN EVIDENCE LES COMPORTEMENTS DIFFERENTS DE LA DIFFUSION RAMAN VERS L'ARRIERE ET VERS L'AVANT SELON LA GEOMETRIE DU PLASMA, GRACE A L'ENREGISTREMENT DE SPECTRES RESOLUS EN TEMPS ET A DES MESURES DE TAUX DE DIFFUSION. L'OBJET DE LA PARTIE THEORIQUE EST L'ETABLISSEMENT MENE DE FACON DETAILLEE, DES EXPRESSIONS QUI PERMETTENT LA CONFRONTATION QUALITATIVE ET QUANTITATIVE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX AVEC LES PREDICTIONS THEORIQUES. DANS CE BUT, UN ACCENT PARTICULIER EST PORTE D'UNE PART SUR L'INFLUENCE DES COLLISIONS SUR LE DEVELOPPEMENT DE L'INSTABILITE ET D'AUTRE PART SUR UN MODELE DECRIVANT LE BRUIT DANS LE PLASMA, NECESSAIRE A LA COMPARAISON QUANTITATIVE DES TAUX DE DIFFUSION. L'ENSEMBLE DE CETTE ETUDE FAIT RESSORTIR LE NET ACCROISSEMENT DE LA DIFFUSION RAMAN AVEC LE DEGRE D'HOMOGENEITE DU PLASMA, LA PREDOMINANCE DE LA CROISSANCE ABSOLUE DE LA RETRODIFFUSION ET APPORTE UNE CONTRIBUTION A LA COMPREHENSION DE L'ORIGINE DE LA DIFFUSION OBSERVEE VERS L'AVANT
Book Synopsis Contribution to the understanding of the parametric instabilities in the sub dense corona of laser irradiated plasma by : Guy Bonnaud
Download or read book Contribution to the understanding of the parametric instabilities in the sub dense corona of laser irradiated plasma written by Guy Bonnaud and published by . This book was released on 1989 with total page 302 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Une synthèse théorique des instabilités paramétriques des ondes électromagnétiques du plasma a permis de dégager les paramètres importants de l'évolution d'une instabilité particulière : la diffusion Raman stimulée de l'onde laser. Celle-ci génère des électrons suprathermiques constituant un obstacle majeur à la réussite de la fusion inertielle. Des simulations numériques de plasmas monodimensionnels ont été réalisés à l'aide de deux codes de simulation écrits pour cette thèse : l'un de type particulaire permettant de suivre l'ensemble des phénomènes physiques dont la création d'électrons rapides, mais coûteux en temps calcul, l'autre de type couplages d'ondes autorisant le seul couplage de modes propres du plasma. Deux points ont été analysés : (1) l'influence d'une non-monochromaticité de l'onde laser sur la distribution des électrons rapides, énergie et température, en plasma homogène. Si l'énergie chute ace l'élargissement spectral, la température, peut au contraire augmenter. (2) l'influence de la mobilité ionique en plasma homgène et inhomogène en densité. L'allègement des ions et la diminution de leur température contribue à inhiber la diffusion Raman et à diminuer la température des électrons rapides. L'instabilité des ondes plasma amplifiée par le Raman en est la raison. L'inhomogénéité en densité du plasma, conduisant en l'abscence d'ions mobiles à une réduction du Raman, a son influence renforcée par la mobilité ionique, excepté en plasma faiblement inhomogène loin de la densité de coupure de l'onde diffusée du Raman. L'observation des compétitions d'instabilités a permis d'affiner les nombreux scénarios distincts de saturation du Raman. L'utilisation actuelle de lasers de longueurs d'ondes de plus en plus courtes permettant une meilleure absorption laser par collisions électrons-ions conduit à augmenter les seuils d'apparition des instabilités. La prédominance des collisions sur l' inhomogénéité du plasma a été mise en évidence expérimentalement sur l'instabilité à 2 plasmons avec un laser ultra-violet.
Book Synopsis Interaction d'une impulsion laser intense avec un plasma sous dense dans le régime relativiste by : Julien Moreau
Download or read book Interaction d'une impulsion laser intense avec un plasma sous dense dans le régime relativiste written by Julien Moreau and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: De part ses nombreuses applications scientifiques et sociétales comme la radiographie protonique ou encore la protonthérapie, l'accélération d'ions par laser suscite un grand intérêt. Cette thèse s'inscrit dans ce cadre et présente une étude de l'interaction d'une impulsion laser d'intensité relativiste avec un plasma de densité modérée. Dans ce régime, le plasma est transparent à l'onde laser et les électrons oscillent à des vitesses relativistes dans le champ de l'onde incidente. Ces conditions sont favorables à un transfert efficace de l'énergie laser vers le plasma, et donc sont intéressantes pour l'accélération d'ions par laser. Ce régime permet également la création de solitons électromagnétiques et acoustiques dont les mécanismes de formation et les propriétés nécessitent une meilleur compréhension. Nous réalisons une étude détaillée de simulations Particle-In-Cell (réalisées avec le code OCEAN) de l'interaction d'une impulsion laser intense avec un plasma sous dense. Nous montrons que la diffusion Raman stimulée (SRS) dans le régime relativiste est le principal processus responsable de l'absorption de l'énergie laser par le plasma et qu'il est, en outre, très efficace puisqu'il permet de transférer près de 70 % de l'énergie de l'impulsion laser aux électrons. Cette instabilité apparaît dans des plasmas dont la densité est nettement supérieure à la densité quart-critique du fait de la diminution de la fréquence plasma électronique et se développe sur des temps très courts. Il permet ainsi un chauffage homogène des électrons tout le long de la propagation de l'impulsion laser à travers le plasma. Ces électrons participent à la détente du plasma, et créent sur ses bords raids un champ électrostatique permettant l'accélération des ions. Ces derniers gagnent 30 % de l'énergie laser initiale. Nous avons aussi développé un modèle simple qui permet de prédire et donc d'optimiser le taux de rétro-diffusion du plasma du fait du développement de l'instabilité SRS. Nous nous intéressons également à la séquence des processus permettant la formation des cavités électromagnétiques. Cette analyse souligne le rôle joué par l'instabilité modulationnelle ou de Benjamin-Feir sur le front de l'impulsion laser qui est divisée en un train de plusieurs solitons électromagnétiques. À l'aide d'une étude détaillée, nous montrons que ces solitons excitent des ondes plasmas dans leur sillage en se propageant dans le plasma, perdent de l'énergie et finissent par être piégés. Ils forment également des dépressions (cavités) des densités électroniques et ioniques du plasma. Ces cavités sont des pièges pour les champs électromagnétiques rayonnés par le plasma (par exemple du fait de l'instabilité SRS) et survivent grâce à un équilibre entre la pression de radiation des champs piégés et les pressions cinétiques électroniques à leurs bords. Ces cavités absorbent une part importante de l'énergie laser mais elles n'en conservent qu'une partie sous forme d'énergie électromagnétique piégée. Le reste de l'énergie permet l'expansion de la cavité, la génération de solitons acoustiques supersoniques et l'accélération de particules.
Book Synopsis ETUDE DES INSTABILITES PARAMETRIQUES ET DE LA GENERATION D'HARMONIQUES DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA by : VINCENT.. ADRIAN
Download or read book ETUDE DES INSTABILITES PARAMETRIQUES ET DE LA GENERATION D'HARMONIQUES DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA written by VINCENT.. ADRIAN and published by . This book was released on 1985 with total page 188 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: BASES THEORIQUES ET PHYSIQUES DES INSTABILITES PARAMETRIQUES ET DE LA GENERATION D'HARMONIQUES DU RAYONNEMENT LASER. ANALYSE DES RESULTATS EXPERIMENTAUX OBTENUS CONCERNANT LES HARMONIQUES 2, 1/2, 3/2 ET 5/2 DE LA LUMIERE D'UN LASER AU NEODYME. ETUDE DE L'INFLUENCE DES DIFFERENTES INSTABILITES DANS LA GENERATION D'HARMONIQUES: DECROISSANCE PARAMETRIQUE, INSTABILITE A DEUX FAISCEAUX OSCILLANTS DANS LE CAS DE L'HARMONIQUE 2, INSTABILITE A DEUX PLASMONS ET INSTABILITE RAMAN DANS LE CAS DES HARMONIQUES DEMI-ENTIERS. DES PARAMETRES PLASMAS IMPORTANTS, TEMPERATURE ELECTRONIQUE, INFLUENCE DES EFFETS PONDEROMOTEURS, VITESSE D'EXPANSION DU PLASMA, ONT PU ETRE DETERMINES A PARTIR DE CES RESULTATS
Book Synopsis Etude expérimentale de l'interaction d'un laser Terawatt avec un plasma sous-dense : production d'une source brillante et courte d'électrons relativistes by : Jérôme Faure
Download or read book Etude expérimentale de l'interaction d'un laser Terawatt avec un plasma sous-dense : production d'une source brillante et courte d'électrons relativistes written by Jérôme Faure and published by . This book was released on 2001 with total page 500 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse constitue une étude experimentale qui s'inscrit dans le cadre de l'interaction laser-plasma en régime relativiste. Le couplage du laser au plasma provoque l'apparition de nombreux phénomènes nonlinéaires tels que l'autofocalisation relativiste, les instabilités Raman, I'excitation et le déferle-ment d'ondes plasma. Dans ce régime dit du "sillage automodulé", ces effets se combinent et aboutissent à l'accélération des électrons du plasma à des vitesses relativistes. Dans une première partie, les effets nonlinéaires ont d'abord été étudiés. Une méthode originale utilisant des impulsions laser à dérive de fréquence a permis de mesurer la dynamique temporelle des instabilités Raman. Les ré-sultats ont montré que l'instabilité Raman arrière a lieu sur le front montant de l'impulsion et que le Raman avant est plutôt situé en queue d'impulsion. L'autofocalisation a également été étudiée à l'aide d'un diagnostic d'ombro-scopie. Les résultats ont montré que la puissance n'est pas le seul paramètre régissant l'autofocalisation : la durée de l'impulsion laser doit être comparée au temps de mouvement des particules dans le plasma: Wp-1 pour les électrons et Wpi-1 pour les ions. En particulier, lorsque la durée d'impulsion est trop courte, I'autofocalisation relativiste n'a pas lieu. Dans une deuxième partie, on discute de la production d'une source d'électrons relativistes (O à 70 MeV) à partir d'un laser à 10 Hz (35 fs, 600 mJ). Cette source d'électrons brillante (10 puissance 10 électrons), à spectre Maxwellien et potentiellement courte (
Book Synopsis CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'INTERACTION LASER-MATIERE A TRES HAUT FLUX (10#1#9W/CM#2) by : GERARD.. MALKA
Download or read book CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'INTERACTION LASER-MATIERE A TRES HAUT FLUX (10#1#9W/CM#2) written by GERARD.. MALKA and published by . This book was released on 1997 with total page 214 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJECTIF DE CETTE THESE EST DE COMPRENDRE ET D'ANALYSER LES PROCESSUS PHYSIQUES SUSCEPTIBLES D'ACCELERER DES ELECTRONS A DES ENERGIES RELATIVISTES, LORS DE L'INTERACTION D'UNE IMPULSION LASER ULTRA INTENSE (ECLAIREMENT LASER SUPERIEUR A 10#1#9W/CM#2) AVEC DES ELECTRONS DANS LE VIDE OU UN PLASMA. CES TRAVAUX S'INSCRIVENT DANS LE CADRE DE LA FUSION PAR CONFINEMENT INERTIEL AVEC LA NOUVELLE APPROCHE DE L'ALLUMEUR RAPIDE. CETTE THESE SE COMPOSE DE TROIS ETUDES EXPERIMENTALES SUR L'ACCELERATION D'ELECTRONS. LES RESULTATS DE CES EXPERIENCES SONT INTERPRETES EN LES COMPARANT A CEUX DONNES PAR DES MODELES THEORIQUES PRESENTES DANS CE RAPPORT : (I) L'ACCELERATION D'ELECTRONS DANS LE VIDE PAR L'IMPULSION LASER EST MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT. DES ELECTRONS D'ENERGIE INITIALE DE 1 A 10 KEV ENVIRON, SONT ACCELERES A DES ENERGIES VOISINES DE 1 MEV. CES RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC DES SIMULATIONS DE PROPAGATION D'ELECTRONS LIBRES SOUMIS A UNE ONDE ELECTROMAGNETIQUE INTENSE, SPATIALEMENT ET TEMPORELLEMENT FINIE. (II) LE ROLE DE LA FORCE PONDEROMOTRICE DANS LA PRODUCTION D'ELECTRONS RELATIVISTES (0,4 A 3 MEV) LORS DE L'INTERACTION D'UN FAISCEAU LASER ULTRA INTENSE AVEC UN PLASMA SURDENSE ET PRESENTANT UN PROFIL DE DENSITE TRES RAIDE EST ICI DEMONTRE EXPERIMENTALEMENT. LES RESULTATS EXPERIMENTAUX SONT EN BON ACCORD AVEC UN MODELE D'ACCELERATION D'ELECTRONS DANS CE REGIME OU LA TEMPERATURE CHAUDE T#H EST EGALE A L'ENERGIE D'OSCILLATION D'UN ELECTRON DANS LE CHAMP LASER. (III) DANS LE CAS DE L'ACCELERATION D'ELECTRONS (0,5 A 20 MEV), LORS DE L'INTERACTION DU FAISCEAU LASER AVEC UN PLASMA PREFORME SOUS CRITIQUE ET LONG, DEUX TEMPERATURES SUPRATHERMIQUES ET DES CANAUX DE CREUSEMENT DE DENSITE ELECTRONIQUE SONT OBSERVES. CES OBSERVATIONS SONT A PRIORI LA SIGNATURE DE LA FORCE PONDEROMOTRICE OU DE LA DIFFUSION RAMAN AVANT DANS UN CANAL CREE PAR L'AUTOFOCALISATION PONDEROMOTIVE ET RELATIVISTE DE L'IMPULSION LASER.
Book Synopsis Theoretical and Experimental Investigations of Ultrashort Laser Filamentation in Gases by : Pierre Béjot
Download or read book Theoretical and Experimental Investigations of Ultrashort Laser Filamentation in Gases written by Pierre Béjot and published by . This book was released on 2009 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La filamentation est à l'origine de transformations spatio-temporelles des impulsions laser ultrabrèves et de leur milieu de propagation. Le travail de cette thèse a été d'approfondir la compréhension de ce type de propagation. Ainsi, des simulations numériques reproduisant la propagation des filaments dans les gaz ont été développées. Expérimentalement, nous avons démontré que l'élargissement du spectre est statistiquement ordonné, permettant d'appréhender la dynamique du supercontinuum. De plus, nous avons étudié la copropagation de deux filaments, la concaténation des deux canaux plasma et le fort élargissement des spectres dus aux interactions croisées des impulsions. Parallèlement, nous avons montré que les hautes intensités régnant au sein des filaments induisent une forte biréfringence, conduisant à la génération d'une lame demi-onde ultra-rapide. Enfin, nous avons étudié la propagation d'un laser de 20 J, 32 TW dans l'atmosphère, conduisant à la génération de centaines de filaments et d'un supercontinuum détectable jusque dans la stratosphère.
Book Synopsis Investigation numérique de l'instabilité Raman dans les lasers à fibre optique dopée à l'ytterbium en régime continu de haute puissance by : Mathieu Huneault
Download or read book Investigation numérique de l'instabilité Raman dans les lasers à fibre optique dopée à l'ytterbium en régime continu de haute puissance written by Mathieu Huneault and published by . This book was released on 2019 with total page 108 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les lasers à fibre optique dopée à l'ytterbium en régime continu de haute puissance ontune part de marché grandissante pour des applications d'usinage de métaux. Malgré qu'il s'agisse d'une technologie relativement répandue, un important problème subsiste dans laplupart de ces lasers. À haute puissance, la diffusion Raman stimulée transfère une partie de la puissance de la longueur d'onde principale d'émission des lasers autour de 1070 nm à la première bande de Stokes Raman autour de 1120 nm, ce qu'on appelle l'instabilité Raman. Cette puissance transférée est inutilisable et peut même être dangereuse pour le système laser et ses utilisateurs. Malgré les travaux théoriques et expérimentaux effectués sur ces lasers, très peu d'explications ont été fournies sur les liens entre les paramètres de la fibre optique et des réseaux de Bragg formant la cavité laser et l'instabilité Raman. Le but du projet de maîtrise présenté dans ce mémoire est donc de développer un modèle de simulation numérique de ces lasers, afin de comprendre et d'identifier les mécanismes dominants qui favorisent l'instabilité Raman et de trouver des configurations de montage la minimisant. Ce mémoire présente les deux modèles de simulation développés dans le cadre de ce projet. Le premier traite la propagation du signal laser comme étant unidirectionnelle, alors que le second la traite comme étant bidirectionnelle, ce qui se rapproche plus de la situation expérimentale. Le montage typique simulé est constitué d'une fibre optique à double gaine dopée à l'ytterbium ayant une grande aire modale effective, d'un réseau de Bragg à haute réflectivité et d'un réseau de Bragg à faible réflectivité servant de coupleur de sortie. Les simulations ont permis d'identifier cinq paramètres de la cavité laser ayant un impact important sur l'instabilité Raman. Une faible puissance moyenne du signal, une courte fibre optique de gain, une configuration de pompage en contrapropagation, c'est-à-dire par le côté du coupleur de sortie, ainsi qu'une plus faible réflectivité et une large bande réfléchissante du réseau de Bragg à faible réflectivité permettent de limiter la génération de l'instabilité Raman. L'optimisation de ces paramètres permet d'obtenir une cavité laser ayant extrêmement peu d'instabilité Ra-man. Ce faible niveau d'instabilité Raman semble être causé par une plus faible puissance intracavité, une courte distance de propagation et des modulations rapides de la puissance du signal. Des montages simulés incluant un filtre dans la cavité à la longueur d'onde de Stokes Raman, un réflecteur non linéaire ou une cavité de basse puissance amplifiée ont également montré une réduction significative de l'intensité de l'onde de Stokes Raman.
Book Synopsis Investigation of Stimulated Raman Scattering Using Short-pulse Diffraction Limited Laser Beam Near the Instability Threshold by :
Download or read book Investigation of Stimulated Raman Scattering Using Short-pulse Diffraction Limited Laser Beam Near the Instability Threshold written by and published by . This book was released on 2008 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Short pulse laser plasma interaction experiments using diffraction limited beams provide an excellent platform to investigate the fundamental physics of Stimulated Raman Scattering. Detailed understanding of these laser plasma instabilities impacts the current inertial confinement fusion ignition designs and could potentially impact fast ignition when higher energy lasers are used with longer pulse durations (> 1 kJ and> 1 ps). Using short laser pulses, experiments can be modeled over the entire interaction time of the laser using particle-in-cell codes to validate our understanding quantitatively. Experiments have been conducted at the Trident laser facility and the LULI (Laboratoire pour l'Utilisation des Lasers Intenses) to investigate stimulated Raman scattering near the threshold of the instability using 527 nm and 1059 nm laser light respectively with 1.5-3.0 ps pulses. In both experiments, the interaction beam was focused into a pre-ionized He gas-jet plasma. Measurements of the reflectivity as a function of intensity and k[lambda]{sub D} were completed at the Trident laser facility. At LULI, a 300 fs Thomson scattering probe is used to directly measure the density fluctuations of the driven electron plasma and ion acoustic waves. Work is currently underway comparing the results of the experiments with simulations using the VPIC [K.J. Bowers, et at., Phys. Plasmas, 15 055703 (2008)] particle-in-cell code. Details of the experimental results are presented in this manuscript.
Book Synopsis Etude de l'origine des instabilités spectrales dans un laser à électrons libres en régime compton by : Hervé Delbarre
Download or read book Etude de l'origine des instabilités spectrales dans un laser à électrons libres en régime compton written by Hervé Delbarre and published by . This book was released on 1993 with total page 436 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude a pour but de comprendre les conditions d'obtention de la pureté spectrale ultime du laser à électrons libres (lel) en régime compton dans la limite du faisceau continu. Elle a été menée autour du projet de lel en infrarouge lointain de Lille et du lel de puissance en infrarouge proche (elsa) du commissariat à l'énergie atomique. Notre démarche se divise en trois parties. D'abord, la transition entre un régime de spectre fin stable et un régime de spectre large instable a pu être clairement identifiée à la génération de raies satellites dans la phase de saturation du régime de spectre fin. Puis, un modèle semi-analytique, confrontant une approche analytique à la simulation numérique, a mis en évidence la dynamique des raies satellites y compris un régime transitoire ignore jusqu'à présent. La structure des raies satellites a été élucidée en régime asymptotique. Divers moyens d'assurer la transition entre spectre large et spectre fin ont été analysées. Ces méthodes consistent, soit à agir sur le champ laser par filtrage optique, soit à modifier l'interaction du champ laser et du faisceau d'électrons (tapering et onduleur à deux fréquences), ou encore à moduler l'énergie du faisceau d'électrons. Enfin, nos résultats ont été connectés au projet de Lille et aux expériences récentes
Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DES INSTABILITES RAMAN ET A DEUX PLASMONS DANS L'INTERACTION LASER-MATIERE by : FRANCIS.. BRIAND
Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE DES INSTABILITES RAMAN ET A DEUX PLASMONS DANS L'INTERACTION LASER-MATIERE written by FRANCIS.. BRIAND and published by . This book was released on 1985 with total page 139 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE EXPERIMENTALE DES INSTABILITES RAMAN A DEUX PLASMONS GENEREES DANS LES PLASMAS CREES PAR LASER A 0,53 MU M ET 0,26 MU M. CES INSTABILITES SONT CARACTERISEES EN TERMES DE SYNTHESE THEORIQUE ET D'ETUDE DES PARAMETRES EXPERIMENTAUX. ON MONTRE QUE L'INSTABILITE A DEUX PLASMAS, PAR L'ENTREMISE DE L'HARMONIQUE 3/2, PEUT ETRE UN BON DIAGNOSTIC DE LA TEMPERATURE AU QUART DE LA DENSITE CRITIQUE. UN DES POINTS IMPORTANTS DES RESULTATS EST LA MISE EN EVIDENCE DE LA CORRELATION ENTRE LE DECLENCHEMENT DE LA DIFFUSION RAMAN STIMULEE ET L'EMISSION D'ELECTRONS SUPRATHERMIQUES
Book Synopsis Etude de l'interaction d'un faisceau laser intense avec un plasma long et chaud dans le contexte du schéma d'allumage par choc by : Clément Goyon
Download or read book Etude de l'interaction d'un faisceau laser intense avec un plasma long et chaud dans le contexte du schéma d'allumage par choc written by Clément Goyon and published by . This book was released on 2014 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'allumage par choc est un schéma de fusion réalisé en attaque directe qui se décompose en deux étapes. La première consiste en une compression de plusieurs nanosecondes à l'aide de faisceaux de quelques 1014 W/cm2 et la seconde en l'utilisation de faisceaux d'intensité supérieure à plusieurs 1015 W/cm2 pour créer un choc convergent déclenchant l'ignition. Le couplage du laser lors de la seconde étape soulève plusieurs questions. En effet, le laser doit traverser un plasma sous critique chaud, de taille millimétrique avant de déposer son énergie et créer le choc. Dans ce domaine mal connu expérimentalement et numériquement, on ne sait pas quelle sera la fraction d'énergie absorbée ou comment vont influer les instabilités paramétriques sur la propagation. Dans ce manuscrit, nous proposons une étude expérimentale de l'interaction d'un faisceau d'intensité comprise entre 2.1015 W/cm2 et 2.1016 W/cm2 dans un plasma de l'ordre du millimètre et à une température proche du keV. D'abord, nous présentons les conditions d'interaction dans le plasma coronal. L'instabilité Brillouin est en régime de couplage fort, l'instabilité Raman est en régime cinétique et l'intensité est au-dessus du seuil de filamentation pondéromotrice. Expérimentalement, nous approchons au mieux les conditions hydrodynamiques données par l'étude théorique en utilisant des cibles de mousses et des feuilles minces préformées. Nous présentons les premières mesures résolues en temps des spectres rétrodiffusés du faisceau picoseconde, lissé par une lame de phase aléatoire, ainsi que la distribution d'intensité transmise dans ce type de plasma. Nous mettons en évidence des mesures d'énergie rétrodiffusée par l'instabilité Brillouin pouvant atteindre 60% de l'énergie incidente pour les densités électronique de plasma les plus importantes. L'instabilité Raman n'induit quant à elle, pas de perte d'énergie conséquente. En ce qui concerne la distribution de l'intensité transmise, nous observons un lissage et une augmentation du diamètre de cette dernière par rapport à la tache focale à vide. Enfin nous surlignons l'importance de la prise en compte des instabilités paramétriques quant à la réussite du schéma d'allumage par choc en complétant nos observations avec résultats obtenus pour des impulsions nanoseconde moins intenses.
Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE LA FILAMENTATION DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA A HAUT FLUX by : SOPHIE.. BATON
Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE DE LA FILAMENTATION DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA A HAUT FLUX written by SOPHIE.. BATON and published by . This book was released on 1991 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'OBJET DE CETTE THESE EST L'ETUDE, ESSENTIELLEMENT EXPERIMENTALE, DE LA FILAMENTATION DANS L'INTERACTION LASER-PLASMA. LE TRAVAIL EXPERIMENTAL A PORTE, EN PARTICULIER, SUR LA REALISATION D'UN DIAGNOSTIC DE STRIOSCOPIE QUI SONDE TRANSVERSALEMENT LE PLASMA ET D'UNE IMAGERIE EN TRANSMISSION, RESOLUE OU INTEGREE EN TEMPS, DE LA COUPE TRANSVERSE DU PLASMA PENDANT L'INTERACTION. LES RESULTATS ISSUS DE CES DIAGNOSTICS, CORRELES ENTRE EUX, TENDENT A PROUVER L'EXISTENCE DE LA FILAMENTATION DANS NOS PLASMAS D'INTERACTION. LES RESULTATS ONT FAIT APPARAITRE DES STRUCTURES FILAMENTAIRES QUI SONT EN ACCORD AVEC LES LOIS D'ECHELLE DE LA FILAMENTATION PONDEROMOTRICE ETABLIES DANS LA PREMIERE PARTIE DE LA THESE. LES IMAGES RESOLUES EN TEMPS ONT MONTRE, PAR AILLEURS, UN COMPORTEMENT FILAMENTE DU FAISCEAU LASER, COHERENT AVEC LES RESULTATS DU DIAGNOSTIC DE STRIOSCOPIE. LES FILAMENTS SONT ASSOCIES A DES GRADIENTS DE DENSITE TRANSVERSES A LA DIRECTION DU FAISCEAU D'INTERACTION QUI PEUVENT ENTRAINER LA GENERATION DU DEUXIEME HARMONIQUE DU LASER LE LONG DE SON AXE. CETTE CONSEQUENCE INDIRECTE DE LA FILAMENTATION A ETE MISE EN EVIDENCE EXPERIMENTALEMENT ET ETAYEE PAR UN MODELE SIMPLE. ENFIN, L'INTERPOSITION DE LAMES DE PHASE ALEATOIRE A D'UNE PART, SUPPRIME LE COMPORTEMENT FILAMENTE DU FAISCEAU LASER ET D'AUTRE PART, REDUIT SENSIBLEMENT LES TAUX DES DIFFUSIONS RAMAN ET BRILLOUIN STIMULEES. CE DERNIER RESULTAT CONTRIBUE A L'ETUDE SUR LA CORRELATION DES INSTABILITES PARAMETRIQUES ENTRE ELLES
Book Synopsis Sources de particules de hautes énergies obtenues avec des lasers intenses pour applications à la physique nucléaire by : Mathias Gerbaux
Download or read book Sources de particules de hautes énergies obtenues avec des lasers intenses pour applications à la physique nucléaire written by Mathias Gerbaux and published by . This book was released on 2007 with total page 162 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette étude expérimentale concerne la caractérisation des faisceaux d’électrons et de protons d’énergie supérieure à quelques MeV produits lors de l’interaction d’un laser ultra-intense (~ 1019 W.cm-2) avec une cible solide de faible épaisseur (10 μm). Ce travail se place dans la perspective de l’utilisation de ces faisceaux pour des expériences de physique nucléaire. Pour cet usage, il est nécessaire de connaître quantitativement les caractéristiques des faisceaux de particules : distribution en énergie, distribution angulaire. Les faisceaux obtenus par accélération laser ont des caractéristiques très différentes des faisceaux d’accélérateurs conventionnels entre autres de par leur brièveté et leur intensité mais aussi par leur distribution en énergie continue. Ces propriétés rendent complexes leur caractérisation et nous ont amenés à développer des méthodes combinant spectromètres à diodes, films radiochromiques, activation nucléaire de matériaux choisis et simulations Monte-Carlo. Ces méthodes ont été utilisées sur deux installations lasers différentes (Salle Jaune au LOA de Palaiseau et JETI à l’IOQ de Jena) mais de caractéristiques proches pour l’étude des faisceaux d’électrons en fonction du matériau-cible. Une expérience a également été menée pour caractériser tir à tir le faisceau de protons produits par le laser 100 TW du LULI (Palaiseau). Cette dernière expérience a, de plus, permis de démontrer la possibilité d’induire des réactions nucléaires dans un plasma et de mesurer quantitativement le taux de réaction en vue d’une expérience de perturbation du couplage noyau-cortège électronique par un champ électromagnétique fort dû au laser.
Book Synopsis Instabilité à 2 plasmons et électrons suprathermiques dans l'interaction laser-matière by : Guy Bonnaud
Download or read book Instabilité à 2 plasmons et électrons suprathermiques dans l'interaction laser-matière written by Guy Bonnaud and published by . This book was released on 1982 with total page 180 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: PRESENTATION DES INSTABILITES PARAMETRIQUES "HAUTE FREQUENCE". THEORIE LINEAIRE DE L'INSTABILITE DE DECOMPOSITION EN 2 PLASMONS ET DE LA DIFFUSION RAMAN STIMULEE. SATURATION ET NON LINEARITE DES INSTABILITES. ETUDE DU CHAUFFAGE DES ELECTRONS PAR UN CHAMP ELECTRIQUE LOCALISE, COMME CELUI QUE CREENT LES INSTABILITES. ETUDE ET RESULTATS EXPERIMENTAUX
Book Synopsis Effets radiatifs et d'électrodynamique quantique dans l'interaction laser-matière ultra-relativiste by : Mathieu Lobet
Download or read book Effets radiatifs et d'électrodynamique quantique dans l'interaction laser-matière ultra-relativiste written by Mathieu Lobet and published by . This book was released on 2015 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse a pour objet l'étude de l'interaction laser-matière dans un régime d'éclairement extrême que visent à atteindre plusieurs installations multi-pétawatt en cours de développement (CILEX-Apollon, ELI, IZEST, etc.). Pour un éclairement supérieur à 1022 Wcm-2, la dynamique relativiste des électrons accélérés dans l'onde laser est modiée par un important rayonnement Compton inverse non-linéaire. Au-delà de 1023 Wcm2, les photons ainsi produits peuvent, en interagissant à leur tour avec le champ laser, se désintégrer en paires électron-positron via le mécanisme de Breit-Wheeler non-linéaire. Ces mécanismes d'électrodynamique quantique, dont l'étude expérimentale était jusqu'ici l'apanage des grands accélérateurs de particles, peuvent grandement affecter les mécanismes usuels d'interaction laser-plasma, notamment ceux régissant l'accélération de particules chargées et, par conséquent, le bilan global de l'interaction. Afin de modéliser ce régime inédit d'interaction, qui combine processus collectifs, relativistes et d'électrodynamique quantique, nous avons enrichi des mécanismes précédents le code de simulation particle-in-cell calder développé de longue date au CEA/DIF. L'influence de ces mécanismes est d'abord explorée dans le cas d'une impulsion laser interagissant avec une cible dense de taille micrométrique. Un rendement de conversion de l'énergie laser en photons supérieur à 10% est observée au-dessus de 1023 Wcm-2, tandis que la production d'anti-matière s'emballe, via un mécanisme de cascade, à partir de 1024 Wcm2. Dans un second temps, nous étudions la génération de positrons lors de la collision frontale entre un faisceau d'électrons ultra-relativistes issu d'un accélérateur plasma et une impulsion laser ultra-intense. Dans une dernière partie, nous considérons un scénario prospectif d'intérêt astrophysique, à savoir la collision de plasmas de paires issus de cibles solides irradiées à 1024 Wcm-2 montrant la croissance rapide d'une instabilité de lamentation magnétique combinée à d'intenses effets radiatifs.
Book Synopsis Caractérisation et optimisation de sources d'électrons et de photons produites par laser dans les domaines du keV et du MeV by : Thomas Bonnet
Download or read book Caractérisation et optimisation de sources d'électrons et de photons produites par laser dans les domaines du keV et du MeV written by Thomas Bonnet and published by . This book was released on 2013 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse expérimental traite de la caractérisation et de l'optimisation de sources d'électrons et de photons (gamme en énergie keV- MeV) produites lors de l'interaction d'un laser à impulsion courte et intense avec une cible à l'état de plasma. La caractérisation en énergie et angulaire de ces sources est un enjeu d'importance, notamment dans la perspective de les utiliser pour des expériences de physiques nucléaires dans les plasmas. Une partie de ce travail est consacrée à l'étude des écrans photostimulables (IPs), détecteurs couramment utilisés pour la mesure des distributions en énergie et angulaire des faisceaux de particules accélérées par laser. Les caractéristiques des écrans de type MS, SR et TR de la marque Fuji ont été étudiés et leurs fonctions de réponse aux électrons, photons, protons et particules alpha sont établies dans une gamme en énergie de quelques kev à plusieurs MeV. Enfin un protocole est proposé pour réaliser des mesures quantitatives avec ces détecteurs dans différentes configurations expérimentales.Dans une seconde partie, une source d'électrons produite avec l'installation ELFIE du LULI dans la gamme en énergie de l'ordre du MeV a été caractérisée et optimisée en faisant varier l'extension spatiale du pré-plasma dans lequel interagi le laser intense. En particulier nous montrons que plus de 1011 électrons de plus de 10 MeV sont accélérés lors de l'interaction laser- plasma pour des conditions particulières d'extension longitudinale du pré-plasma en amont, mais aussi en aval de la cible.Dans une dernière partie, une source de photons produite à haute cadence avec le laser AURORE du CELIA est étudiée dans une gamme en énergie d'une dizaine de keV. L'originalité de la source réside dans la nature de la cible qui est du gallium à l'état liquide. Nous montrons en particulier que l'énergie moyenne et le nombre des photons peuvent être optimisés en créant des jets de gallium à la surface de la cible au moyen d'une pré-impulsion laser. Une interprétation physique du phénomène est proposée s'appuyant sur des simulations numériques.
