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Sébastien Corde (Ecole polytechnique, LOA)13/11/2023 13:20
L'Institut de Physique du CNRS a travaillé sur sa prospective scientifique pour nourrir la réflexion sur l'évolution de la physique à l'horizon 2030. Un des quinze ateliers concernait plus particulièrement la physique en régimes extrêmes, allant des très basses températures, des très hautes pressions à la physique des plasmas et aux sources et accélérateurs plasma notamment.
Dans cette...
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Brigitte Cros (LPGP-CNRS-Université Paris Saclay)13/11/2023 13:45
La dernière mise à jour de la stratégie européenne à souligné le besoin en recherche et développement accélérateurs, en particulier pour les technologies plasma. Suite à la publication de ce document des discussions sont en cours au sein de la communauté internationale pour définir les actions prioritaires de la feuille de route et rechercher des financements.
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Je présenterai l'état des lieux... -
Nicolas Pichoff (CEA)13/11/2023 14:10
Un Groupement De Recherche (GDR) dédié à la R&D sur les accélérateurs de particules menée en France sera lancé fin 2023. De contour national, SCIPAC (SCIences of Particule ACcelerators) a pour mission principale de mener l’animation scientifique de la discipline pour promouvoir l’activité de recherche sur les accélérateurs. Il vise également à encourager les jeunes dans notre communauté....
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Arnd SPECKA (LLR Ecole Polytechnique - CNRS/IN2P3)13/11/2023 14:35
Un bref rappel de l'enjeu et de l'implémentation du futur projet European Research Accelerator with Excellennce in Applications (EuPRAXIA) sera donné. Ce projet a été inscrit à la feuille de route des infrastructure de recherche européennes (ESFRI roadmap) et vise à démontrer la faisabilité d'une user facility basée sur les accélérateurs plasma. Alors que le site du LNF (Frascati,Italie)...
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Dimitrios PAPADOPOULOS (LULI/Apollon)13/11/2023 15:00Installations
Dans cet exposé, nous présentons les développements récents de l'installation laser multi-PW d'Apollon. Des détails seront fournis sur la récente mise à niveau du laser au niveau de puissance de crête de 4 PW et sur les perspectives d'avenir.
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Stéphane Sebban13/11/2023 15:25
LAPLACE est le premier centre de recherche français sur l’accélération de particules par interaction laser-plasma. Il associe recherche et innovation pour le développement d’accélérateurs de nouvelle génération et la mise à disposition de sources intenses et ultrabrèves de faisceaux d’électrons énergétiques ou de rayons X pour des applications académiques et industrielles. Dans le cadre du...
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Dr Kevin Cassou (IJCLab.)13/11/2023 16:20
The prototyping of accelerator based on laser-plasma technology (PALLAS) project is aiming to build a laser-plasma injector accelerator (LPI) test facility with the objective to deliver within a few years electron beam of 150-250 MeV, >30 pC, <1 mm.mrad emittance beam at 10 Hz with control and stability comparable with RF accelerator. The project developments are structured around advanced...
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amin ghaith (HZDR)13/11/2023 16:45
The commissioning of a seeded free electron laser (FEL) using a Laser Plasma Accelerator (LPA) source consisting of the COXINEL beamline and HZDR DRACO 100 TW driving laser is reported. Several diagnostics are installed along the beamline to transport and characterize the electron beam, synchronize and align it with the laser seed to attain FEL amplification. A UV spectrometer is installed at...
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franck falcoz (Amplitude)13/11/2023 17:10
We will show the main developments that we are following to increase the average power of Petawatt systems. We will mainly focus on the different solutions proposed to overcome the thermal issues induced by the increase of the repetition rate (>100Hz) : cooling of the TiSa crystals,gratings..
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We will also present the status of the development for our 10J/200Hz pump laser that could be use for... -
François Sylla13/11/2023 17:25
The novel KAIO-Beamline was designed to address the use of laser-plasma accelerators (LPA) for scientific and societal applications. Its modular design incorporates (i) an industrial-grade high average power laser system, (ii) an efficient temporal post-compression stage, based on multi-pass cell technology [1], to reach optimal electron acceleration conditions in the few-cycle [2], and (iii)...
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Christophe Simon-Boisson (Thales)13/11/2023 17:40
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13/11/2023 17:55
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Arnaud HUBER (LP2IB/CELIA)14/11/2023 09:00
GEANT4 pour GEometry ANd Tracking est un logiciel multiplateforme dont le code source est en accès libre. Développé par et pour les besoins du CERN, il permet la simulation de particules à travers la matière par la méthode dite de Monte-Carlo.
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Le code et ses spécificités seront présentés ainsi que quelques exemples précis applicables à l'accélération laser-plasma. -
Arnaud BECK (Laboratoire Leprince-Ringuet)14/11/2023 09:25
Cette présentation expliquera les principes de base d'une simulation Particle-In-Cell et pourquoi elles dépendent fortement des super-calculateurs. Les évolutions récentes de ces derniers imposent en retour une manière différente d'aborder les simulations. Nous explorerons différentes possibilités de simulations PIC pour l'accélération laser-plasma offertes aujourd'hui.
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Margaux François (CELIA)14/11/2023 09:50Outils de simulations
Pour préparer des expériences d’interaction laser-matière et étudier les résultats de mesures obtenus des simulations numériques sont nécessaires. Il existe différents types de code pour les différents régimes de physiques mis en jeux. Les codes PIC (Particle in Cel) pour la physique à l’échelle des particules ou les codes hydrodynamiques pour les échelles beaucoup plus grandes pour laquelle...
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M. Morad Ben tayeb (CELIA, CEA/CESTA)14/11/2023 10:15
Les techniques d’Intelligence Artificielle sont de plus en plus présentes dans le monde de la recherche scientifique. La Fusion par Confinement Inertiel pour l’Énergie, comme l'ensemble de la physique, bénéficie également de ces progrès. Dans ce domaine, le CEA/DAM, au sein du laboratoire CELIA, développe des outils numériques pour la simulation de phénomènes physiques complexes soumis à des...
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Weipeng YAO (LULI CNRS)14/11/2023 11:10
We present the first results from the commissioning of the short-focal-length area of the Apollon laser facility, which was performed with the main laser beam (F1), scaled to a nominal power of 3 petawatts. This beam delivered on-target pulses of 40 J average energy and 22 fs duration. Stable acceleration of protons (above 50 MeV) and strong emission of X-rays were recorded, showing good...
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Antoine MAITRALLAIN (LP2iB/ENL)14/11/2023 11:35
L’accélération laser plasma (ALP) d’ions a été principalement étudiée dans le cadre de l’interaction d’une impulsion laser intense avec une cible solide conduisant à l’accélération d’ions grâce au mécanisme TNSA (Target Normal Sheath Acceleration). D’autres processus d’accélération rentrent en jeu lorsque des cibles dont la densité est proche de la densité critique sont utilisées. Ces milieux...
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Kristal Bontemps (LP2IB)14/11/2023 12:00
The ENL group (LP2IB) aims to accelerate ions up to several tens of MeV by the interaction of a high-intensity laser with an overcritical gas jet. This gas target is self-regenerating and does not create debris; so it can be used with the new generation of high-power lasers operating at high repetition rates.
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One way to accelerate ions in a gas jet is to create a shock wave at its centre... -
Ronan LELIEVRE (Laboratoire pour l’Utilisation des Lasers Intenses, UMR 7605 CNRS-CEA-École Polytechnique-Université Paris VI, 91128 Palaiseau, France)14/11/2023 12:25
Les lasers ultra-intenses représentent un nouveau moyen de produire des champs neutroniques, plus compact et versatile que les réacteurs nucléaires ou les accélérateurs. Le champ électrique créé par l'impulsion laser au sein d'une cible fine peut atteindre plusieurs TV/m, permettant l’accélération de protons de plusieurs dizaines de MeV. Ces protons peuvent ensuite être interceptés par une...
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Ioaquin Moulanier (LPGP)14/11/2023 14:00
Les propriétés du faisceau d'électrons piégés et accélérés lors de l'interaction laser plasma sont très liées à la qualité du faisceau laser et au profil de densité du plasma. Pour reproduire fidèlement en simulation les observations expérimentales, une connaissance du laser utilisé est nécessaire.
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Pour les simulations numériques de l'accélération laser-plasma (ALP) dans le régime... -
Dr Stylianos Passalidis (CEA DAM DIF)14/11/2023 14:25
We examine numerically the processes of magnetic field generation in relativistic femtosecond laser-solid interactions. Our study is motivated by a recent experiment at LOA, whereby the B fields induced in a thin (~20 μm) solid foil by a ∼1019 Wcm−2, ∼30 fs laser pulse were diagnosed via electron deflectometry. In contrast to a previous experiment[1], the ~100 MeV-range probe beam was produced...
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Phu Anh Phi Nghiem14/11/2023 14:50
Pour un accélérateur laser-plasma avec communauté d'utilisateurs, le faisceau de particules accélérées occupe une place centrale, tant au niveau de la structure de l'accélérateur qu'à celui des utilisateurs auxquels il est destiné. Un tel faisceau est décrit par des paramètres tout à fait particuliers, obéissant à des phénomènes physiques spécifiques qui se manifestent à des endroits bien...
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Clément LACOSTE (CEA)14/11/2023 15:45
The concept of the Travelling Wave Tube (TWT) was conceived in 1947 [1], followed by analytical models in the 1950s [2,3,4]. The growing interest of this system takes source with the domain of high power and high frequency microwave devices such as the gyrotrons, the relativistic travelling wave tubes or the free-electron lasers.
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The concept of TWT involves utilizing an incident electron beam... -
Thomas Carrière (Université de Bordeaux)14/11/2023 16:10
Proton-Boron nuclear reactions have been actively studied these last few years as a possible
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way of producing secondary alpha particles sources. Proton acceleration by interaction of ultra-high
intense lasers with hydrogenated targets is the preferred way to initiate those type of reactions. [1]
The alpha particles sources are studied for production of radio-isotopes as medical applications... -
Samuel Marini15/11/2023 09:00Modélisation et simulation pour les électrons
Dans ce travail seront présentés les premiers résultats du projet EARLI pour la conception d'une source d'électrons pour le projet AWAKE Run 2 du CERN. Nous abordons l'accélération laser-plasma et la ligne de transport pour générer et transporter le faisceau d'électrons. Les faisceaux d'électrons provenant de cette source ont une charge de 100 pC et une énergie de 200 MeV, avec une faible...
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Laury Batista (CEA Paris Saclay)15/11/2023 09:25
Les accélérateurs laser-plasma (ALP) par effet de sillage sont une alternative prometteuse pour de nombreuses applications industrielles et médicales. Malgré d'importants progrès, l'utilisation des ALP pour des applications concrètes nécessite une amélioration de la qualité du faisceau et la qualité du transport. Les faisceaux des ALP sont différents des faisceaux étudiés dans les...
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Coline Guyot15/11/2023 09:50Accélérateurs d’électrons
Les très forts gradients accélérateurs atteignables dans un plasma font de la recherche autour des accélérateurs laser-plasma un axe d'intérêt majeur et ce notamment pour de potentielles applications compactes de sources de lumière ou même de collisionneurs. Cependant, même si de nombreux progrès ont été accomplis, des efforts importants sont encore nécessaires pour produire des faisceaux...
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M. Slava Smartsev (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA))15/11/2023 10:15
We present a novel and straightforward approach for the spatio-spectral characterization of ultrashort pulses: IMPALA (iterative multispectral phase retrieval for lasers) {1}. This minimally intrusive method relies on placing a mask with specially arranged pinholes in the beam path before the focusing optic and retrieving the spectrally-resolved laser wavefront from the speckle pattern...
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Abhishek Panchal (CEA Paris-Saclay)15/11/2023 11:10
Radiotherapy is a primary modality of cancer treatment and the discovery of the FLASH effect has shed new light on the potential applications of Laser Plasma Accelerators as a source for Very High Energy Electron beams.
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Flash radiotherapy (FLASH-RT) is a relatively recent irradiation technology that involves the ultra-fast delivery of radiation treatment at dose rates (>40Gy/s) orders of... -
Joséphine MONZAC (LOA)15/11/2023 11:35
L'accélération d'électrons par interaction laser-plasma au kHz suscite un vif intérêt pour des applications médicales et industrielles, notamment en raison de sa capacité à produire des faisceaux d’électrons stables et à accumuler très rapidement un grand nombre de tirs.
Actuellement, les systèmes laser kHz sont limités à des impulsions de quelques millijoules. Pour atteindre les...
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Thomas Clark (CEA)15/11/2023 12:00
Nowadays, laser-driven accelerators can accelerate electron beams to multi-GeV energies over a few centimeters. [1] The development of advanced injection schemes (e.g., ionization injection, shock injection…) has made it possible to increase the amount of accelerated charge or to improve the quality of the accelerated beams. However, the principal limitation of laser-driven electron...
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Gueladio Kane (IJCLAB)Modélisation et simulation pour les électrons
La conception de la cible plasma pour l'expérience PALLAS repose sur des études numériques (Particle In Cell ) PIC ainsi que des simulations de dynamique des fluides et d’un banc d'essai expérimental équipé de diagnostics du profil de densité du plasma. Le banc d’essai possède également un spectromètre permettant d’évaluer les différentes espèces qui constituent le plasma. L’espace des...
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