Etude d'un laser a electrons libres dans l'ultraviolet sur l'anneau de stockage super-aco

par DAVID GARZELLA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de M. BILLARDON.

Soutenue en 1996

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les lasers a electrons libres (lel) sont des sources de lumiere coherente monochromatique finement accordables basees sur l'interaction d'electrons acceleres a haute energie relativiste avec une onde electromagnetique stockee dans une cavite optique. Le choix du type d'accelerateur determine la gamme spectrale de fonctionnement du laser. Le lel sur l'anneau de stockage super aco (orsay) fonctionne actuellement dans l'ultra-violet a 350 nm. Ce travail porte sur l'etude des conditions d'exploitation du lel, et des ameliorations que l'on peut apporter ; en particulier, la possibilite de pouvoir faire fonctionner le laser pendant longtemps sans que ses caracteristiques ne changent. Toute cause de perturbation affectant la dynamique longitudinale des particules dans l'anneau et la geometrie combinee de l'anneau et de la cavite optique, peut modifier le gain et procurer des instabilites au laser. L'utilisation comme source de photons en est evidemment compromise. Une etude des conditions de stabilite a donc ete necessaire ainsi que la conception d'un systeme de contre-reaction visant a les maintenir. La realisation de ce systeme a permis de reduire, voire supprimer, les instabilites longitudinales, spectrales et d'intensite. En vue d'un fonctionnement a plus courtes longueurs d'onde, ou les pertes des miroirs deviennent plus importantes, diverses solutions furent etudiees et des caracterisations variees furent mises en uvre, tant pour la mesure des pertes initiales que pour la degradation des miroirs induite par le rayonnement synchrotron. Ceci a permis d'ameliorer la qualite de surface des miroirs, minimisant ainsi les pertes par diffusion, d'envisager l'utilisation de nouveaux materiaux a faible absorption dans l'uv et d'augmenter la duree de vie des miroirs. Grace aux resultats obtenus, le laser dans l'uv a pu etre utilise dans une experience de fluorescence resolue en temps sur une molecule d'interet biologique, premiere experience dans son genre pour un lel sur anneau de stockage


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Informations

  • Détails : 183 P.
  • Annexes : 93 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-012843
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