Physique à Haute Intensité / High intensity Physics

Responsable du groupe PHI : Fabien QUERE.

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Aujourd'hui capable de produire des impulsions lasers de quelques cycles optiques, à la fois sans piedestal et extrêmement intenses (> 1021 W/cm2), le domaine de l'optique a franchi des ordres de grandeur - en moins de 15 ans - en passant des énergies de quelques eV's au domaine du GeV. Compte tenu des progrès constants et spectaculaires accomplis dans les laboratoires chaque année, il est tout à fait envisageable que le régime du TeV soit atteint, dans un proche avenir.

Dans ce contexte, la compréhension du caractère ultra-relativiste de l'interaction entre la lumière et la matière est une question d'un intérêt scientifique considérable qui doit mener à la réalisation d'applications spectaculaires.

Le groupe de Physique à Haute Intensité (PHI) s'est lancé dans ce domaine en très forte croissance en privilégiant deux aspects complémentaires : l'utilisation des radiations produites pour mieux comprendre la physique de l'interaction et l'utilisation de ces sources de rayonnement aux propriétés hors du commun pour développer des applications originales.

En effet, les propriétés uniques de ces sources produites par laser résident dans leur variété (électrons, ions de différentes espèces et charges, photons, neutrons, ...), leur durée ultra-brève (quelques picosecondes ou moins) et leur brillance. Ces sources de lumière ou de particules ultra-compactes présentent un intérèt grandissant dans de nombreux domaines aussi variés que la médecine (protonthérapie, radiotherapie , imagerie, diagnostiques ..), la chimie (radiolyse, étude de surface, réactions chimiques, catalyse, structure moléculaire...), la physique (diagnostiques pour la physique des plasmas, détecteurs, etc...), la science des matériaux (radiographie, diffraction électronique et de photons) ou encore le domaine de la sureté (contrôle de colis, frontière ...).

Ainsi, en étroite collaboration avec de nombreuses équipes du plateau de Saclay (LULI, LOA, LPGP, CPhT), de Bordeaux (CELIA, CESTA) et internationales (INFN Pise, RAL,...) et en relation directe avec les futures installations lasers (APOLLON, LUIRE, ELI, GEMINI,...), nous participons au développement de cette nouvelle et excitante branche de la physique.

      

Head of the group PHI : Fabien QUERE.

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With the possibility of producing pedestal-free, few optical cycle laser pulses of extreme intensity laser intensities (> 1021 W/cm2 ), the field of optics, has abruptly moved - in less than 15 years - from a few eV's to the present MeV-GeV. It is foreseeable that, in the near future, the TeV regime will be reached.

The understanding of the ultra-relativistic character of the interaction between light and matter is a considerable scientific challenge and led to novel spectacularly applications.

The PHI group is thrown is this ultra-fast growing field through two complementary aspects: constructing some basis for this new physics (in using laser-produced radiation to diagnose the interaction) and promoting the applications (in using laser-produced radiation as external sources).

The unique properties of laser-generated beams include their variety (electrons, ions, photons, neutron,...), their short duration -as short as a few femtoseconds- and their high peak brightness, which could lend themselves to applications as compact light and particle sources in many fields, including medicine (therapy, imaging, diagnostics, drug development etc), chemistry (radiolysis, surface studies, chemical reactions, catalysis, molecular structure), physics (plasma physics diagnostics, detectors etc) and material science (radiography, electron and photon diffraction), security (material inspection, border control, etc).

In close collaboration with many teams from the "Plateau de Saclay" (LULI, LOA, LPGP, CpTh), from Bordeaux (CELIA, CESTA) and new sources under development (APOLLON, LUIRE, ELI, GEMINI,...), this dual enriching strategy will be pursued and amplified.

 
#1255 - Last update : 08/23 2019


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