Experience de battement d'ondes laser en vue de l'acceleration de particules. Creation d'une onde plasma relativiste et observation de l'instabilite modulationnelle

Aser beat-wave experiments in the context of particle acceleration. Generation of plasma waves with relativistic phase velocities and observation of the modulational instability

• Auteur / Autrice : Frédéric Moulin
• Direction : François Amiranoff
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Paris 11

Résumé

Dans ma these sont presentes les resultats obtenus sur le battement entre deux ondes lasers nd-ylf et nd-yag dans un plasma homogene de densite connue. L'experience montre alors qu'une onde plasma intense est generee colineairement aux lasers, avec une vitesse de phase proche de la vitesse de la lumiere. L'interet d'obtenir une telle onde tient en deux points: le premier concerne l'utilisation eventuelle de cette onde plasma pour l'acceleration de particules. Une onde electronique est en effet caracterisee par un champ electrique longitudinal tres eleve, que l'on estime dans notre experience, de l'ordre du gigavolt/metre (1 milliard de volts par metre). Cette forte amplitude, qui depasse largement les champs utilises dans les accelerateurs actuellement en service, nous laisse relativement optimiste quant a l'avenir des plasmas dans ce domaine; le second point interesse plus directement la physique des plasmas. Nous avons effectivement mis en evidence, pour la premiere fois dans ce type d'experiences, un couplage instable entre l'onde plasma excitee par le battement et des perturbations ioniques. Ce processus, etudie tout au long de la these, porte le nom d'instabilite modulationnelle