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Radiographie X par diffraction cohérente appliquée à la physique des plasmas

Physique corpusculaire et cosmos Physique des plasmas et interactions laser-matière

Résumé du sujet

L'étude de l'interaction de lasers de puissance avec la matière est d'un intérêt majeur en perspective des futures expériences de fusion thermonucléaire prévues sur le Laser Mégajoule (LMJ), afin d'identifier précisément la physique sous-jacente à la phase d'implosion d'un microballon. Actuellement, une des techniques d'imagerie couramment utilisées pour ces applications est la radiographie X par projection de points. Elle offre la possibilité de détecter des caractéristiques fines d'objets opaques, en raison notamment des faibles longueurs d'ondes et du pouvoir de pénétration important des rayons x dans la matière. L'image formée sur le détecteur est alors modélisée dans ces conditions comme la projection directe des effets de l'objet sur l'onde incidente (cadre purement géométrique). Plusieurs modèles actuels permettent de caractériser cette mesure : la radiographie par contraste d'absorption ou bien par contraste de phase. Toutefois, la description du système physique est ici restreinte puisqu'uniquement applicable aux objets fins, homogènes et réguliers. Afin de décrire rigoureusement des systèmes plus complexes, il est par conséquent indispensable de changer radicalement de paradigme. On exploite alors les phénomènes d'auto-interférences de l'onde transmise dans l'espace libre (mis en évidence dans des conditions expérimentales bien spécifiques) afin d'encoder indirectement les propriétés de l'objet dans une figure de diffraction (cadre purement ondulatoire). Largement développée sur de grandes installations type Synchrotron ou XFEL, la radiographie X par diffraction cohérente semble être une alternative prometteuse pour des expériences d'interaction laser-plasma.

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