Contribution à la simulation numérique des instabilités paramétriques électroniques dans l'interaction laser-plasma à haut-flux

par Marie-Line Bégué

Thèse de doctorat en Physique des plasmas et optoélectronique

Sous la direction de Pierre Bertrand et de Alain Ghizzo.

Soutenue en 1998

à Nancy 1 .


  • Résumé

    Dans les réactions de fusion thermonucléaire, il est nécessaire d'amener la matière (un gaz de Deutérium et de Tritium) à des centaines de millions de degrés. On forme ainsi un plasma entièrement constitué de particules ionisées que l'on doit ensuite confiner. Pour ce faire deux voies sont étudiées : la fusion par confinement magnétique (tokamaks) et la fusion par confinement inertiel, à laquelle nous nous intéressons ici, où l'on a recours à de puissants faisceaux lasers pour comprimer uniformément une petite bille remplie d'un mélange Deutérium-Tritium. Un des problèmes-clefs pour la réalisation du confinement inertiel est l'interaction entre les faisceaux lasers et le plasma crée par irradiation. Cette interaction est la source de multiples instabilités différentes selon l'intensité du laser et la densité du plasma. A l'heure actuelle, les grands laboratoires s'équipent de lasers ultra-intenses (1020 W/cm²) à impulsions ultracourtes (10-12 s). De tels lasers, ont donné naissance au concept de l'allumeur rapide. Ils vont dans ce cas, être la source de nouveaux effets d'origine relativistes, qui vu leur complexité nécessitent pour leur compréhension l'utilisation de la simulation numérique. Nous allons donc, dans cette thèse présenter le fonctionnement de codes dits « semi-lagrangien » résolvant en parallèle l'équation de Vlasov relativiste et les équations de Maxwell. Ces codes vont nous permettre d'étudier l'évolution de la fonction de distribution électronique dans l'espace des phases. Premièrement, nous détaillons le fonctionnement de ces codes mono ou bidimensionnels. Puis, nous les testons en les utilisant dans le cas particulier de plasmas sous-denses pour lesquels nous étudions l'accélération de particules par battements d'ondes. Nous présentons ensuite les premiers résultats obtenus pour l'étude des instabilités électroniques d'origines relativistes.

  • Titre traduit

    Contribution to the numerical simulation of electronic parametric instabilities in ultra-intense laser-plasma interaction


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Informations

  • Détails : 1 vol. (314 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 62 références

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Villers-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Sciences et Techniques.
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