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Univ. Paris-Saclay
Diagnostique plasma
Diagnostique plasma

Interféromètre imageur UVX. L'interféromètre est réalisé dans le domaine infrarouge et la conversion en fréquence est effectuée en son sein de façon à faire l'économie d'une optique séparatrice dans l'UVX

Un interféromètre imageur XUV pour cartographier les plasmas denses et transitoires

       Afin de réaliser un dispositif interférométrique dans le domaine XUV et à séparation spatiale nous avons exploité la capacité de la génération d’harmonique de fournir deux sources mutuellement cohérentes. En effet dans le domaine visible, il est aisé d’opérer une division d’amplitude en disposant une lame sur le trajet du faisceau de sorte que les deux bras soient constitués des parties réfléchie et transmise. Dans l’interférométrie XUV un problème aigu provient de la difficulté à réaliser une lame séparatrice pour du rayonnement de si courte longueur d’onde, qui présente tout à la fois une bonne qualité de surface aussi bien en réflexion qu’en transmission et distribue l’énergie de façon équitable selon les deux bras.

       Nous avons abordé le problème de façon alternative en imaginant un dispositif interférométrique dans l’InfraRouge, au sein même duquel la conversion en fréquence est réalisée. On évite ainsi la difficulté liée à la séparatrice, et une partie importante du dispositif est réalisé dans l’infrarouge à l’aide d’optiques standards et donc peu onéreuses. Ce dispositif a été soutenu par une Action Concertée Incitative et a fait l’objet d’une vaste collaboration, (LCFIO-groupe Attophysique -groupe PHI-CEA). L’objectif de l’outil est de délivrer une image bidimensionnelle d’objets déphasants, avec des résolutions temporelle et spatiale respectivement dans le domaine femtoseconde et micrométrique. Le principe de l’interféromètre est détaillé sur la figure 1.

 

        Un faisceau IR est scindé en deux parties, chacune focalisée dans un jet de gaz pulsé d’Argon. On produit alors deux faisceaux harmoniques, un utilisé comme une référence dans cet interféromètre de type Mach Zenhder, et l’autre comme faisceau sonde, traversant un milieu pouvant être un plasma créé par un faisceau pompe sur une cible solide par exemple. Les deux faisceaux sont recombinés à l’aide d’un prisme et un système imageur (miroir ellipsoidal + miroir plan) est utilisé pour faire l’image de l’interférogramme du plan objet virtuel dans le plan image avec un grandissement de l’ordre de 10. Un revêtement multicouches a été déposé sur le miroir ellipsoidal et sur le miroir de repli pour sélectionner l’H25 ( λ =32nm). Les interférogrammes sont alors détectés par des galettes de microcanaux couplées à un écran phosphore, imagé sur une caméra.

 
Diagnostique plasma

interférogramme typique obtenu à λ=32nm. L’interfrange dans le plan objet varie de 5 à 12µm (ici 12µm)

Le schéma de principe a été validé et l’expérience mise en place sur l’installation LUCA (SLIC, lien vers le site SLIC). Un interférogramme typique obtenu sans plasma est présenté sur la figure 2. La grande versatilité du dispositif devrait permettre de mesurer la dynamique d’évolution de plasmas denses et transitoires.

 
#712 - Màj : 27/09/2006

 

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