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Interaction et Transport de Faisceaux Intenses dans les Plasmas




Responsable: Brigitte CROS
Dernière Mise-à-jour : 08/02/2022

Membres

Objectifs fondamentaux et applications

Thèmes de recherche

Projets

Thèses effectuées au sein de l'équipe

Organisation de manifestation

Publications



Objectifs fondamentaux et applications


Etude expérimentale et théorique de l'interaction laser-matière en champ fort et le transport et guidage de hautes intensités laser dans les plasmas. Les principaux domaines d'application sont l’accélération d'électrons relativistes en plasmas sous denses, les sources de particules secondaires et de rayonnement énergétique, la physique à haute densité d’énergie, le développement de plasmas pour les accélérateurs avancés à forts gradients accélérateurs.

L’équipe ITFIP est active dans la modélisation et la mise en oeuvre expérimentale de l'accélération d'électrons par laser dans les plasmas. Plusieurs éléments clés pour les futurs accélérateurs laser plasma sont  en cours d’étude, en particulier le guidage de lasers intenses dans des tubes capillaires et le développement de nouvelles cibles plasma, les mécanismes physiques de piégeage et d'accélération des électrons pour des applications à l'accélération multi−étages.

Ces travaux s’intègrent dans le programme scientifique lié à l'accélération d'électrons sur l’installation de recherche APOLLON, et contribuent  à la qualification des équipements dans la salle longue focale d’APOLLON. L’équipe s’implique dans la coordination de groupes de travail dans les projets européens EUPRAXIA (design study et Phase préparatoire) et ARIES.

L’équipe utilise et contribue au développement  de codes numériques (WAKE, WARP, FBPIC). Les expériences sont réalisées sur des installations françaises (UHI100, APOLLON) et européenne (LLC, Lund Suède).

 


  L’équipe ITFIP développe une recherche fondamentale et exploratoire qui s’appuie sur l’utilisation de grands équipements, installations laser et accélérateurs, pour étudier l’interaction laser-matière à haut flux et le transport de faisceau de particules dans la matière à haute densité d’énergie (MHDE).


Projets

European Plasma Research Accelerator with eXcellence In Applications (EuPRAXIA) project

L'équipe ITFIP participe activement au projet EUPRAXIA. Elle participe au travail de simulations qui permettra la définition des paramètres globaux et la configuration de l'installation, et a coordonné le groupe de travail responsable de la conception des structures accélératrices plasma à fort gradient dans le projet européen de Design Study d’EuPRAXIA.

L'équipe ITFIP est fortement impliquée dans des projets nationaux  et Européens, au niveau scientifique (CILEX, EUPRAXIA, ARIES) et au niveau de la coordination de la recherche (Labex PALM, département PHOM de l’Université Paris Saclay, stratégie internationale accélérateurs au sein d’ALEGRO).

B. Cros anime le groupe d’étude international ALEGRO (Advanced LinEar Collider study GROup) qui rassemble au niveau international environ 80 scientifiques issus de la physique des particules, de la communauté des accélérateurs, de la physique des lasers ou des plasmas. Les objectifs d’ALEGRO sont de coordonner les efforts au niveau international, de définir une feuille de route pour les futurs accélérateurs à fort gradient pour la physique des particules, et de faire des propositions concertées pour la construction de grandes installations. Ce travail est fait dans le cadre du groupe ICFA ANA..

Au niveau national B. Cros joue un rôle moteur dans l’animation de la communauté à travers la direction du GdR Accélérateurs Plasma pompés par laser, financé par le CNRS IN2P3 depuis début 2019.


Thèses effectuées au sein de l'équipe

  • Patrick Lee: Modélisation d'un injecteur laser-plasma pour l'accélération multi-étages (11 juillet 2017)
  • Thomas Audet: Développement d'un injecteur pour l'accélération laser plasma multi-étages (10 novembre 2016)
  • Frédéric Desforges: Injection induite par ionisation pour l'accélération laser-plasma dans des tubes capillaires diélectriques (10 juillet 2015)
  • Jean-Sébastien Macé: Modélisation du fonctionnement d’un gyrolaser He-Ne de très haute précision (21 juillet 2014)
  • Jinchuan Ju: Electron acceleration and betatron radiation driven by laser wakefield inside dielectric capillary tubes (27 juin 2013)
  • Amar Boudaa: Optimisation de sources XUV générées par l'interaction d'un laser sub-picoseconde avec un gaz rare (25 novembre 2010)
  • Bruno Robillart: Modélisation de la physique atomique et du transfert radiatif pour le laser X-UV (29 octobre 2010)
  • Mesure de l'amplitude d'une onde de plasma créée par sillage laser guidé (6 mai 2010)
  • Daniel Zimmer (co-tutelle GSI): A new double laser pulse pumping scheme for transient collisionally excited plasma soft x-ray laser (6 juillet 2010)
  • plus ...

Organisation de manifestations

 

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