Descriptif

Interaction laser-matière à haut flux

La physique des plasmas créés par laser est un domaine de recherche très riche, regroupant des thématiques liées à la recherche fondamentale et des thématiques appliquées, avec des retombées dans des domaines aussi variés que la production d’énergie (Fusion par Confinement Inertiel), la génération de particules énergétiques (pour le développement d’une nouvelle génération d’accélérateurs de particules, par exemple), ou encore les sources de particules pour applications médicales (protontherapie).

Cet EA se propose de décrire les phénomènes intervenant lors de l’irradiation laser d’une cible solide ou gazeuse et se veut complémentaire à PHY569A. On abordera les phénomènes intervenant aussi bien en régime HDE (Haute Densité d’Energie), typique des lasers de forte énergie et durée d’impulsion de l’ordre de la nanoseconde, qu’en régime UHI (Ultra-Haute Intensité), typique des lasers de durée ultra-brève (durée d’impulsion de l’ordre de la dizaine de femtosecondes).
Un tour d’horizon des expériences les plus récentes effectuées sur les différentes installations laser internationales complètera cet enseignement.

Cet enseignement d'approfondissement est complété par des travaux de recherche personnels sur un sujet au choix de l’élève.

Plan du cours : 

-       Mécanismes d’ionisation de la matière dans un champ électromagnétique intense.

-       Propagation des ondes électromagnétiques dans un plasma homogène et inhomogène.

-       Absorption (collisionnelle et non-collisionnelle) de l’énergie laser par un plasma.

-       Structure spatiale du plasma dans différents régimes d’interaction laser (HDE et UHI).

-       Couplage d’ondes et instabilités hydrodynamiques.

-       Modèles d’équilibre et plasmas hors équilibre.

-       Emission spectrale d’un plasma.

-       Expériences typiques (astrophysique en laboratoire, sources intenses de particules, matériaux sous choc, …).

Numerus clausus :

Credits ECTS : 4