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Accélération ionique par laser dans des gaz de densité quasi critique

Résumé du sujet

La thèse proposée vise à étudier les processus d'accélération ionique dans des gaz en utilisant des impulsions laser ultra intenses et ultra courtes. L'objectif est de coupler ces lasers avec des jets de gaz de haute densité, approchant la densité critique associée à la longueur d'onde du laser. Ces jets, produits par des tuyères spécialement conçues, seront éventuellement façonnés par des ondes de choc induites par des impulsions laser auxiliaires de faible énergie. Comparé aux cibles solides usuelles, les jets de gaz offrent plusieurs avantages : la génération de faisceaux d'ions à partir de n'importe quel élément chimique ; le renouvellement automatique de la cible au point d'interaction ; une faible production de débris adaptée à des lasers de haute cadence ; des processus spécifiques d'accélération pouvant engendrer des distributions en énergie relativement étroites. Une fois sa faisabilité démontrée, ce dispositif pourrait servir à des études sur le pouvoir d'arrêt ionique dans divers milieux et la production de radioisotopes d'intérêt médical.
L'étudiant(e) travaillera à la préparation, la réalisation et l'interprétation des expériences menées sur divers installations laser. En parallèle, il/elle effectuera des simulations numériques (hydrodynamiques et cinétiques) de la mise en forme des jets de gaz et de leur interaction avec des impulsions laser ultra intenses.

Laboratoire

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