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...
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.
Je présenterai l'état des lieux...
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)...
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.
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...
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.
Le code et ses spécificités seront présentés ainsi que quelques exemples précis applicables à l'accélération laser-plasma.
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.
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...
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...
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...
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.
One way to accelerate ions in a gas jet is to create a shock wave at its centre...
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...
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.
Pour les simulations numériques de l'accélération laser-plasma (ALP) dans le régime...
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...
Proton-Boron nuclear reactions have been actively studied these last few years as a possible
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...
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...
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...
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...
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...
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.
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...
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...
