Étude théorique et numérique de l'expansion dans le vide d'un plasma créé par laser

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Book Synopsis Étude théorique et numérique de l'expansion dans le vide d'un plasma créé par laser by : Abdourahmane Diaw

Download or read book Étude théorique et numérique de l'expansion dans le vide d'un plasma créé par laser written by Abdourahmane Diaw and published by . This book was released on 2013 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse constitue une étude théorique et numérique de la détente d'un plasma dans le vide. Elle fournit une compréhension globale des mécanismes d'expansion de plasmas avec une fonction de distribution des électrons bi-Maxwellienne (avec une température d'électrons " chaude " et une température " froide "). Dans la première partie, on étudie les caractéristiques (amplitude, position, structure microscopique, etc) du choc de raréfaction qui apparaît dans le plasma si le rapport des températures chaude et froide est supérieure à 9.9. Cette étude est réalisée avec un modèle semi-infini; le plasma est une source infinie de particules et d'énergie. Les expressions analytiques des grandeurs de l'écoulement sont établies. Le comportement de la structure du plasma pour les différents régimes d'expansion est précisé. Les effets du choc de raréfaction sur l'accélération des ions sont brièvement étudiés. Les simulations numériques effectuées avec un code hybride 1-D sont comparés aux résultats du modèle analytique. Dans la seconde partie, on évoque l'expansion d'une feuille mince avec un code cinétique unidimensionnel. Contrairement au modèle de plasma semi-infini, la fonction de distribution des électrons n'est pas maintenue Maxwellienne dans le temps, mais sa dynamique est gouvernée par l'équation de Vlasov. Cette description permet de tenir compte des transferts d'énergie entre les composantes chaude, froide et les ions. Les résultats de ce code sont utilisés pour comprendre le chauffage initial des électrons froids qui se produit dans les plasmas dominés initialement par les électrons chauds. Une expression de la température froide au cours de l'accélération de l'onde de raréfaction est établie. Pour un plasma avec des paramètres initiaux similaires à ceux obtenus lors de l'interaction d'une impulsion laser ultra-intense avec une cible, on met en évidence un refroidissement global des électrons sur des échelles de temps différentes, puis une réduction de l'amplitude du choc de raréfaction (et du creusement du spectre des ions)

Etude interférométrique de l'expansion d'un plasma créé par laser

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Book Synopsis Etude interférométrique de l'expansion d'un plasma créé par laser by : Daniel Schirmann

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Etude numérique et expérimentale de l'expansion du plasma induit par ablation laser sous atmosphère neutre

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Book Synopsis Etude numérique et expérimentale de l'expansion du plasma induit par ablation laser sous atmosphère neutre by : Hieu Chinh Le

Download or read book Etude numérique et expérimentale de l'expansion du plasma induit par ablation laser sous atmosphère neutre written by Hieu Chinh Le and published by . This book was released on 1997 with total page 610 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CETTE THESE PORTE SUR LA SIMULATION 2-D DE L'EXPANSION DU PLASMA INDUIT PAR ABLATION LASER SOUS ATMOSPHERE NEUTRE. L'EXPANSION DU PLASMA EST REGIE PAR LE SYSTEME DES EQUATIONS DE NAVIER-STOKES DONT LA RESOLUTION ALGORITHMIQUE PASSE PAR DES METHODES AUX DIFFERENCES FINIES EXPLICITES A CORRECTION DE FLUX (FCT). L'INFLUENCE DE LA NATURE ET DE PRESSION DU GAZ DE COUVERTURE SUR LA CINETIQUE D'EXPANSION DU PLASMA EST CLAIREMENT MISE EN EVIDENCE. LA COMPARAISON ENTRE SIMULATIONS NAVIER-STOKES ET EULER DEMONTRE L'INTERET DE LA SOLUTION NAVIER-STOKES POUR LA MODELISATION CORRECTE DE L'INTERPENETRATION ET LA REDEPOSITION DES ESPECES ABLATEES SUR LA CIBLE. CETTE ETUDE NUMERIQUE EST EPAULEE PAR UNE SOLIDE EXPERIMENTATION BASEE SUR LA SPECTROSCOPIE DE TEMPS DE VOL ET SUR LA MESURE DES TEMPERATURES DES ESPECES PRODUITES DANS LE PLASMA PAR FLUORESCENCE INDUITE PAR LASER. CES TRAVAUX ONT ETE REALISES A L'AIDE D'UN LASER IMPULSIONNEL U.V. SUR UN SEUL MATERIAU, D'UN GRAND INTERET POUR LES APPLICATIONS INDUSTRIELLES, LE SILICIUM.

Simulation Monte Carlo de l'expansion d'un panache plasma créé par ablation laser - Comparaison avec l'expérience

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Book Synopsis Simulation Monte Carlo de l'expansion d'un panache plasma créé par ablation laser - Comparaison avec l'expérience by : Florence Garrelie

Download or read book Simulation Monte Carlo de l'expansion d'un panache plasma créé par ablation laser - Comparaison avec l'expérience written by Florence Garrelie and published by . This book was released on 1998 with total page 319 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL CONCERNE LA MISE AU POINT D'UNE SIMULATION PAR UNE APPROCHE MONTE CARLO DE L'EXPANSION DU PANACHE PLASMA CREE LORS DE L'INTERACTION ENTRE UN FAISCEAU LASER U.V. ET UNE CIBLE DE CUIVRE. IL SE DIVISE EN CINQ PARTIES : - LE PREMIER CHAPITRE EST CONSACRE, D'UNE PART A UNE PRESENTATION GENERALE DES METHODES DE MONTE CARLO, ET D'AUTRE PART A UNE DESCRIPTION DES PHENOMENES MIS EN JEU LORS DE L'INTERACTION ENTRE UN FAISCEAU LASER IMPULSIONNEL ET UNE CIBLE SOLIDE. - LE DEUXIEME CHAPITRE CONSTITUE L'ETUDE EXPERIMENTALE, PAR IMAGERIE PAR CAMERA C.C.D. ULTRA-RAPIDE ET PAR SPECTROSCOPIE OPTIQUE D'EMISSION, DE L'EXPANSION DU PLASMA SOUS VIDE ET SOUS ATMOSPHERE RESIDUELLE. CETTE ETUDE PERMET DE QUANTIFIER LE TRANSPORT DES PARTICULES EVAPOREES ET AUTORISE UNE COMPARAISON AVEC LA SIMULATION. - LES CHAPITRES 3 ET 4 SONT CONSACRES A LA SIMULATION MONTE CARLO DE L'EXPANSION DU PANACHE PLASMA : - LE CHAPITRE 3 CONCERNE L'EXPANSION DU PLASMA SOUS VIDE. UNE METHODE DE SIMULATION Y EST PROPOSEE ET LES PHENOMENES MAJEURS REGISSANT LE TRANSPORT DES PARTICULES Y SONT MIS EN EVIDENCE, PAR COMPARAISON AVEC L'EXPERIENCE. - LE CHAPITRE 4 EST, QUANT A LUI, CONSACRE A LA SIMULATION DE L'EXPANSION DU PLASMA SOUS ATMOSPHERE RESIDUELLE NON REACTIVE. LE TRANSPORT DES PARTICULES EST ETUDIE EN FONCTION DES PARAMETRES DE L'ATMOSPHERE RESIDUELLE (NATURE, PRESSION). - ENFIN, NOUS PRESENTONS, DANS LE DERNIER CHAPITRE, L'APPLICATION DE CETTE METHODE DE SIMULATION MONTE CARLO A LA REALISATION DE COUCHES MINCES ET AU MICRO-USINAGE PAR ABLATION LASER.

Etudes théorique et expérimentale de plasmas produits par laser en vue de leur application a l'analyse chimique des matériaux en environnement complexe

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Book Synopsis Etudes théorique et expérimentale de plasmas produits par laser en vue de leur application a l'analyse chimique des matériaux en environnement complexe by : Guillaume Clair

Download or read book Etudes théorique et expérimentale de plasmas produits par laser en vue de leur application a l'analyse chimique des matériaux en environnement complexe written by Guillaume Clair and published by . This book was released on 2011 with total page 157 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail présente une étude originale de l'interaction laser-matière en régime nanoseconde à l'aide d'une double approche expériences-modélisation numérique. L'approche expérimentale vise à caractériser les plasmas produits par laser et l'empreinte laissée par le faisceau laser sur la cible. L'approche numérique s'appuie sur un modèle 1D qui permet de décrire le chauffage de la cible par le laser, l'ablation de matière et la formation d'un plasma dans cette matière ablatée dûe à l'interaction avec le laser. Des comparaisons des résultats obtenus par les deux approches permettent d'évaluer le degré de précision des résultats issus du modèle. Ces comparaisons se limitent aux 100 premières nanosecondes d'expansion du plasma. Nous montrons ainsi que le modèle décrit assez bien l'écrantage du faisceau laser par le plasma, l'expansion du plasma et la propagation de l'onde de choc dans le gaz ambiant. De plus, les valeurs des seuils d'ablation et de formation du plasma sont calculées avec une bonne précision. En revanche, des écarts sont constatés pour la modélisation des processus d'interaction entre le laser et la cible. Le degré de précision du modèle est au final suffisamment bon pour nous permettre d'étudier précisément l'effet du gaz ambiant sur les propriétés et la dynamique du plasma.

Influence de l'hydrodynamique d'un plasma sur les échanges d'énergie entre un laser Co2 impusionel et un échantillon numérique

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Book Synopsis Influence de l'hydrodynamique d'un plasma sur les échanges d'énergie entre un laser Co2 impusionel et un échantillon numérique by : Christophe Dumas

Download or read book Influence de l'hydrodynamique d'un plasma sur les échanges d'énergie entre un laser Co2 impusionel et un échantillon numérique written by Christophe Dumas and published by . This book was released on 1994 with total page 380 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DANS CE MEMOIRE, NOUS PRESENTONS UNE ETUDE EXPERIMENTALE ET THEORIQUE DE L'HYDRODYNAMIQUE D'EXPANSION DU PLASMA, AINSI QU'UNE MODELISATION NUMERIQUE PAR ELEMENTS FINIS DU TRANSFERT DE CHALEUR DANS LE MATERIAU IRRADIE. POUR CELA, NOUS AVONS UTILISE UN LASER A CO#2 IMPULSIONNEL POUR IRRADIER DIFFERENTS METAUX (ALLIAGES D'ALUMINIUM AU4G ET DE TITAN TA6V AINSI QUE DES ACIERS 304L ET 35NCD16) AYANT PLUSIEURS ETATS DE SURFACES AVEC UNE INTENSITE MOYENNE DE 3 MW/CM#2. L'INTERACTION SE DEROULANT DANS UNE AMBIANCE GAZEUSE VARIABLE (HELIUM, AZOTE, ARGON) A LA PRESSION ATMOSPHERIQUE. UNE ETUDE DE LA DYNAMIQUE DE L'EXPANSION DU PLASMA, BASEE SUR UNE TECHNIQUE DE VISUALISATION SELON LE PRINCIPE DE L'INTERFEROMETRE DE MACH-ZEHNDER, NOUS A PERMIS DE DETERMINER L'INFLUENCE DES CONDITIONS D'IRRADIATION SUR LES DIFFERENTS REGIMES HYDRODYNAMIQUES OBSERVES. D'AUTRE PART, LA MESURE DE L'ENERGIE ABSORBEE PAR L'ECHANTILLON A MIS EN EVIDENCE UNE CORRELATION ENTRE LE COEFFICIENT DE COUPLAGE THERMIQUE ET LA NATURE DE L'ONDE D'ABSORPTION. UNE SECONDE ETUDE, REPOSANT SUR LE PRINCIPE DE LA PHOTOMETRIE, NOUS A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE LES PROPRIETES ABSORBANTES DU PLASMA. CES RESULTATS SONT EN BON ACCORD AVEC CEUX DEDUITS DE L'ETUDE HYDRODYNAMIQUE. ENFIN UNE MODELISATION NUMERIQUE NOUS PERMET DE DETERMINER LE CHAMP DE TEMPERATURE DANS LE MATERIAU IRRADIE, MAIS AUSSI LA PROPAGATION DU FRONT DE FUSION DANS LA MASSE METALLIQUE. CETTE MODELISATION PREND EN COMPTE LE CHANGEMENT DE PHASE SOLIDE-LIQUIDE SELON LA METHODE DE LA CAPACITE CALORIFIQUE EQUIVALENTE

Dynamique d'expansion de la plume-plasma formée lors d'un impact laser Nd : yAG nanoseconde sur une surface métallique en milieu atmosphérique

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Book Synopsis Dynamique d'expansion de la plume-plasma formée lors d'un impact laser Nd : yAG nanoseconde sur une surface métallique en milieu atmosphérique by : Mihaela Cirisan

Download or read book Dynamique d'expansion de la plume-plasma formée lors d'un impact laser Nd : yAG nanoseconde sur une surface métallique en milieu atmosphérique written by Mihaela Cirisan and published by . This book was released on 2010 with total page 268 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L’ablation laser dans l’air à la pression atmosphérique est souvent appliquée dans l’industrie, l’analyse chimique, la chirurgie, ... Pour un développement plus approfondi des technologies laser basées sur l’effet d’ablation, il est nécessaire de mieux comprendre les phénomènes à l’origine de l’interaction laser-matière. Lors d’un impact du faisceau laser sur la surface d’un matériau, une plume plasma se forme au dessus de la cible. Ce plasma contient des électrons, des atomes et des ions du matériau évaporé, ainsi que du gaz ambiant, s’il est présent. Lors de l’impulsion laser, cette plume absorbe une grande partie d’énergie du faisceau laser, réduisant ainsi la quantité du rayonnement laser qui arrive à la surface de la cible. Les dimensions, ainsi que les paramètres de cette plume plasma évoluent très rapidement avec le temps. L’étude de la dynamique et des paramètres de cette plume est très importante, parce qu’ils influent sur tous les processus physiques ayant lieu à la surface du matériau traité. Nous avons étudié l’expansion de la plume plasma formée lors de l’ablation des échantillons métalliques (Al, Ti, Fe) par faisceau laser Nd :YAG nanoseconde (durée d’impulsion : 5.1 ns, longueur d’onde : 1064 nm, irradiance de l’ordre de grandeur de GW/cm2) dans l’air à la pression atmosphérique en utilisant la technique d’imagerie rapide. Cette technique nous a permis d’observer l’évolution spatio-temporelle de la plume au début de son expansion. Les résultats obtenus indiquent que la plume d’ablation laser a une structure : deux régions ont été distinguées – le cœur et la périphérie de la plume. La dynamique de ces deux régions de la plume a été étudiée et les vitesses de leur expansion ont été déterminées. En plus, nous avons examiné l’influence de l’irradiance laser, ainsi que l’influence de la composition de la cible sur la dynamique de la plume. D’autre part, nous avons développé des modèles numériques sous COMSOL Multiphysics pour simuler le processus d’ablation laser. Un modèle thermique a été utilisé pour simuler l’interaction laser – cible. Les résultats de ce modèle ont été employés comme conditions à la limite du modèle hydrodynamique, utilisé pour simuler l’expansion de la plume du plasma dans l’air ambiant. Deux approches ont été proposées : approche microscopique et macroscopique. Les résultats de simulation basée sur l’approche macroscopique donnent l’évolution temporelle et distribution spatiale (1D) des paramètres de la plume : masse volumique, vitesse, pression.

Mise au point d'un dispositif interférométrique pour l'étude de l'expansion d'un plasma créé par laser

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Book Synopsis Mise au point d'un dispositif interférométrique pour l'étude de l'expansion d'un plasma créé par laser by : Gérard Faucheux

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SUR LES MODELES DE VLASOV, SCHRODINGER ET WIGNER EN PHYSIQUE DES PLASMAS

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Book Synopsis SUR LES MODELES DE VLASOV, SCHRODINGER ET WIGNER EN PHYSIQUE DES PLASMAS by : Giovanni Manfredi

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Développement d'une source pulsée d'électrons extraits d'un plasma produit par laser

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Book Synopsis Développement d'une source pulsée d'électrons extraits d'un plasma produit par laser by : Xavier Raymond

Download or read book Développement d'une source pulsée d'électrons extraits d'un plasma produit par laser written by Xavier Raymond and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce manuscrit de thèse décrit le développement d'un faisceau d'électrons intense et bref qui s'insère dans le cadre de la recherche sur les propriétés nucléaires de la matière au sein des plasmas chauds et denses. Afin d'obtenir un tel faisceau, une nouvelle source a été imaginée, dont le principe est basé sur l'extraction des électrons d'un plasma produit par une impulsion laser intense. La caractérisation du plasma produit par laser lors de son expansion fait l'objet d'une première partie expérimentale de ce manuscrit. Ensuite, une différence de potentiel électrique de l'ordre de quelques kV appliquée sur le plasma lors de son expansion montre que l'extraction des électrons est un processus dynamique. Ces observations expérimentales sont validées par des études numériques à l'aide du code de simulation Particle-In-Cell "XOOPIC". Enfin, les distributions en surface et en énergie des électrons extraits du plasma sont déterminées expérimentalement et numériquement tout au long de l'expansion du plasma, ce qui fait l'objet d'une ultime partie de ce manuscrit. Pour cela, un détecteur de type Faraday Cup est utilisé. Une analyse de l'intensité d'émission du courant d'électrons via un modèle numérique met en évidence la présence d'un pré-plasma fournissant un champ électrique extracteur supplémentaire.

Expansion d'un plasma créé par laser dans un champ magnétique miroir et cuspidé

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Book Synopsis Expansion d'un plasma créé par laser dans un champ magnétique miroir et cuspidé by : Geoffrion, Jean

Download or read book Expansion d'un plasma créé par laser dans un champ magnétique miroir et cuspidé written by Geoffrion, Jean and published by 1975 [c1976]. This book was released on 1975 with total page 54 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Etude expérimentale et numérique sur la propagation à travers l'atmosphère de faisceaux lasers CO2 impulsionnels de grande énergie

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Book Synopsis Etude expérimentale et numérique sur la propagation à travers l'atmosphère de faisceaux lasers CO2 impulsionnels de grande énergie by : Patrick Vigliano

Download or read book Etude expérimentale et numérique sur la propagation à travers l'atmosphère de faisceaux lasers CO2 impulsionnels de grande énergie written by Patrick Vigliano and published by . This book was released on 1986 with total page 544 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: ETUDE DE LA PROPAGATION A TRAVERS L'ATMOSPHERE D'IMPULSIONS LASERS DE GRANDE PUISSANCE A LA LONGUEUR D'ONDE 10,6 MU M. PRINCIPAUX MECANISMES QUI ALTERENT LA TRANSMISSION D'ENERGIE LASER A TRAVERS L'ATMOSPHERE DANS LE CAS DES BASSES ET MOYENNES PUISSANCES EN REGIME CONTINU ET IMPULSIONNEL. ETUDE DU MECANISME DE CLAQUAGE OPTIQUE SURVENANT LORS DE LA PROPAGATION DE GRANDE DENSITE D'ENERGIE LASER. ETUDE EXPERIMENTALE ET NUMERIQUE SUR L'EXPANSION DU PLASMA CREE PAR LASER

GENERATION DE CHAMP MAGNETIQUE DANS L'INTERACTION NON LINEAIRE RAYONNEMENT-PLASMA, ET EXPANSION DES PLASMAS CREES PAR LASER

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Book Synopsis GENERATION DE CHAMP MAGNETIQUE DANS L'INTERACTION NON LINEAIRE RAYONNEMENT-PLASMA, ET EXPANSION DES PLASMAS CREES PAR LASER by : Patrick Mora

Download or read book GENERATION DE CHAMP MAGNETIQUE DANS L'INTERACTION NON LINEAIRE RAYONNEMENT-PLASMA, ET EXPANSION DES PLASMAS CREES PAR LASER written by Patrick Mora and published by . This book was released on 1980 with total page 121 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: GENERATION D'UN CHAMP MAGNETIQUE BASSE FREQUENCE: FACE PONDEROMOTRICE, EFFETS DES COLLISIONS, MODELE DE KROOK, EFFETS HF ET MODELE DE DAWSON ET OBERMAN, EXEMPLES NUMERIQUES. EXPANSION DES PLASMAS CREES PAR LASER: INFLUENCE DE LA FORCE PONDEROMOTRICE SUR L'ECOULEMENT AU VOISINAGE DE LA DENSITE CRITIQUE, EXPANSION LIBRE AUTOSEMBLABLE D'UN PLASMA DANS LE VIDE. EN ANNEXE: 7 ARTICLES PUBLIES PAR MORA ET AL. DANS DIVERS PERIODIQUES

ETUDE EXPERIMENTALE DE L'EMISSION X D'UN PLASMA PRODUIT PAR LASER A 0,53MU M

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Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE L'EMISSION X D'UN PLASMA PRODUIT PAR LASER A 0,53MU M by : NICOLE.. FOURNIER

Download or read book ETUDE EXPERIMENTALE DE L'EMISSION X D'UN PLASMA PRODUIT PAR LASER A 0,53MU M written by NICOLE.. FOURNIER and published by . This book was released on 1985 with total page 126 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: LA RESOLUTION AXIALE SUR LES DIVERS DIAGNOSTICS UTILISES MONTRE L'EXISTENCE D'UN LEGER GRADIENT DE TEMPERATURE DANS LA COURONNE. LA LONGUEUR DE CE GRADIENT THERMIQUE A TENDANCE A BAISSER QUAND LE NUMERO ATOMIQUE AUGMENTE ET LE RESULTAT DE L'ETUDE SUR LE SPECTRE DE RAIES INDIQUE QUE CETTE EMISSION EST GELEE AU COURS DE L'EXPANSION

Etude expérimentale et modélisation hydrodynamique d'un plasma crée par laser dans l'hélium

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Book Synopsis Etude expérimentale et modélisation hydrodynamique d'un plasma crée par laser dans l'hélium by : Jean-Paul Geindre

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ETUDE EXPERIMENTALE DE L'EMISSION IONIQUE D'UN PLASMA CREE PAR INTERACTION D'UN FAISCEAU LASER A COURTE LONGUEUR D'ONDE (0,53 MU M) ET D'UNE CIBLE SOLIDE

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Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE L'EMISSION IONIQUE D'UN PLASMA CREE PAR INTERACTION D'UN FAISCEAU LASER A COURTE LONGUEUR D'ONDE (0,53 MU M) ET D'UNE CIBLE SOLIDE by : JEAN-PIERRE.. THORON

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ETUDE EXPERIMENTALE DE L'INTERACTION D'IONS LOURDS MULTICHARGES AVEC UN PLASMA CREE PAR IMPACT LASER

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Book Synopsis ETUDE EXPERIMENTALE DE L'INTERACTION D'IONS LOURDS MULTICHARGES AVEC UN PLASMA CREE PAR IMPACT LASER by : Christophe Couillaud

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