Contribution a l'etude de l'interaction laser-matiere a tres haut flux (10#1#9w/cm#2) : generation de particules ultra rapides

par GERARD MALKA

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de FRANCOIS AMIRANOFF.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    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.


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  • Détails : 214 P.
  • Annexes : 125 REF.

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  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013428
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