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13–15 nov. 2023
CEA
Fuseau horaire Europe/Paris

Fonctionnement d’un accélérateur laser-plasma kHz en continu avec pompage différentiel et étude de la nature du gaz sur la qualité du faisceau.

15 nov. 2023, 11:35
25m
Amphi Bloch (CEA)

Amphi Bloch

CEA

bâtiment 772, CEA, Orme des merisiers, 91190 Saint-Aubin
Oral Accélérateurs d’électrons Électrons

Orateur

Joséphine MONZAC (LOA)

Description

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 intensités relativistes nécessaires à l’accélération laser-plasma, ces impulsions sont fortement focalisées et compressées temporellement jusqu'à quelques femtosecondes [1].

Pour bénéficier des avantages des faisceaux d’électrons accélérés par LPA au kHz dans les applications, il est préférable de fonctionner en continu. Cela implique d’utiliser un système de cible fonctionnant avec un flux continu de gaz, qui peut également délivrer des gaz légers (He, H2) pour minimiser les pertes d’énergie dans les impulsions laser dues à la défocalisation par ionisation [2].

Nous présenterons nos derniers résultats sur les faisceaux d'électrons relativistes générés par un accélérateur LPA kHz opérant en continu. Nous avons utilisé le système laser Salle Noire au LOA, qui délivre des impulsions de 4 fs avec des énergies de 2,5 mJ sur cible. Nous avons généré des faisceaux à faible divergence avec des spectres étroits centrés autour de 8 à 12 MeV, tout en maintenant une très grande stabilité du pointé du faisceau et de la charge d’un tir à l’autre. L‘élément essentiel pour obtenir ces résultats et opérer en continu réside dans notre système de pompage différentiel qui nous a permis d'utiliser un flux continu de gaz légers tels que l'hélium ou l'hydrogène. La présentation inclura une étude paramétrique de l'influence de la nature du gaz utilisée sur la qualité des faisceaux d'électrons accélérés.

[1] D. Guénot et al. Nature Photon. 11, 293–296 (2017)
[2] L. Rovige et al. Phys. Rev. Accel. Beams 23, 093401 (2020)

Auteur principal

Co-auteurs

Slava Smartsev (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA)) Julius Huijts Lucas Rovige Igor Andriyash (Laboratoire d’Optique Appliquee) Aline Vernier (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA)) Jaismeen Kaur (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA)) Antoine Cavagna (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA)) Zhao Cheng Rodrigo Lopez-Martens (Laboratoire d'Optique Appliquée (LOA)) Jérôme FAURE (LOA)

Documents de présentation