Laser femtoseconde
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Laser femtoseconde

Oscillateur du serveur LUCA.

Les serveurs laser femtoseconde du SLIC (Saclay Laser matter Interaction Center) offrent aux chercheurs nationaux et européens des lignes de faisceaux lasers à impulsions intenses et ultra courtes pour étudier l’interaction laser matière en champs fort ou analyser la cinétique de processus ultra-rapides en chimie, physique du solide ou biologie.

Cette plateforme laser permet d'atteindre des puissances crêtes jusqu'à 100TW, des intensités de supérieures 1019W/cm2 et des durées d'impulsion de l'ordre de 25fs. Comptant parmi les lasers les plus intenses en France et en Europe, les serveurs lasers du SLIC se distinguent aussi par le nombre de lignes d'expériences disponibles, le choix de longueur d’ondes (de IR à XUV) simultanément utilisables pour des expériences à deux photons « pompe-sonde » résolues en temps ainsi que par l’importance des appareils de diagnostics.

Site WEB du SLIC

 
#235 - Màj : 29/11/2010
Technique (desc. gen.)
Les expériences de femtochimie se déroulent en plusieurs étapes : - 1 - Comme dans toute expérience de physicochimie la première étape consiste à créer le système réactif en caractérisant bien ses propriétés.
Voir aussi
Il s’agit ici d’aborder une question cruciale pour les systèmes  biologiques, à savoir celle du lien entre structure (conformation, environnement), et dynamique (réactivité, relaxation). Cette thématique est en prise directe avec les propriétés des protéines, vis-à-vis du devenir de l’excitation électronique consécutive à l’absorption d’un photon dans le proche UV.
Responsables : Michel Mons - Eric Gloaguen
Cette thématique phare du groupe vise à collecter des données structurales précises en phase gazeuse afin d’étalonner la modélisation des interactions moléculaires contrôlant la structure des biomolécules.
  Ultrafast Excited-State Deactivation of 8-Hydroxy-2′-Deoxyguanosine Studied by Femtosecond Fluorescence Spectroscopy and Quantum-Chemical Calculations P. Changenet-Barret, T. Gustavsson, R. Improta, D. Markovitsi J. Phys. Chem. A 2015, 119, 6131–6139. A joint experimental/theoretical study of the ultrafast excited state deactivation of deoxyadenosine and 9-methyladenine in water and acetonitrile T. Gustavsson, N. Sarkar, I. Vayá, M.C. Jiménez, D.
Les matériaux peuvent, comme les molécules et les agrégats, être excités électroniquement par les photons, les ions et les électrons. Les mesures résolues en temps utilisant des impulsions lasers ultra-brèves et intenses donnent accès à un régime temporel où les mouvements atomiques (vibrations du solide, expansion hydrodynamique du plasma) peuvent être considérés comme gelés.
D'après la célèbre Loi de Moore, le nombre de transistors dans un circuit intégré double tout les 18 mois. La miniaturisation des circuits permet d'augmenter la puissance des puces électroniques tout en réduisant leur coûts de fabrication: si en 1973, le prix de 1 million de transistors équivaut à celui d'une maison, en 2005 ils coûteront le prix d'un Post-It®.
L’activité du groupe est centrée sur l’interaction de lasers ultracourts avec la matière condensée, dans une gamme d’éclairement comprise entre 1012W/cm2 et 1019W/cm2.
Malgré la résistance des bases de l’ADN isolées en solution vis-à-vis du rayonnement UV, ce dernier peut néanmoins déclencher des réactions photochimiques conduisant à des mutations cancérigènes lorsqu’il est absorbé par la double hélice.
L'interaction d'un laser intense ou d'un ion multichargé avec une molécule ou un agrégat conduit généralement à leur explosion. Dans le cas des ions, les détails de la dynamique de dissociation de molécules multi-cargées sont étudiées grâce à une détection 4p multi-particules (ions et électrons).
R.A. Crowell* , E. Shkrob*, I. Lampre#, M. Mostafavi#, J.-C. Mialocq, S. Pommeret
Un des problèmes fondamentaux en chimie sous rayonnement est la compréhension de la réactivité de l'électron. En effet, l'interaction entre un rayonnement ionisant et la matière produit des traces où la concentration en électron hydraté, en radical hydroxyl, et en ion hydronium peut atteindre la centimole, voire la mole par litre.
The Peculiar Spectral Properties of Amino-Substituted Uracils: A Combined Theoretical and Experimental Study A. Banyasz, S. Karpati, Y. Mercier, M. Reguero, T. Gustavsson, D. Markovitsi, R. Improta, J. Phys. Chem. B 2010, 114, 12708–12719 Assessing solvent effects on the singlet excited state dynamics of uracil derivatives: A femtosecond fluorescence upconversion study in alcohols and D2O T. Gustavsson, A. Banyasz, N. Sarkar, D. Markovitsi, R. Improta, Chem. Phys.2008, 350, 186-192.
    Atoms in a strong laser field: an electron wave packet is launched and driven by the field over one optical cycle. The EWP can return to its parent ion and be scattered as an outgoing electron wave or an attosecond burst of XUV light. The EWP recollision has therefore a double interest: it can be exploited either as a probe of the system with an extreme resolution, or as an ultra-short source of XUV light.
R.A. Crowell*, E. Shkrob*, P.v.d. Meulen#, R. Naskrecki*&, J.-C. Mialocq, S. Pommeret
La compréhension de la propagation d’impulsions lumineuses ultrabrèves dans des échantillons denses est fondamentale pour pouvoir extraire une information sur la physico-chimie du système. En effet dans les milieux denses la dispersion des vitesses de groupe entraîne une déformation de la phase des impulsions qui peut induire en erreur l’expérimentateur.
Responsable : Lionel Poisson Cette équipe étudie la dynamique ultrarapide de systèmes hors-équilibre (échelle de temps 10 fs-100 ps).
Faits marquants scientifiques
06 septembre 2019
Une collaboration entre les équipes du LIDYL au CEA Saclay et de l'ATP du Lawrence Berkeley National Lab (LBNL) vient d'élucider les mécanismes d’absorption d’un faisceau laser ultra-intense, lors de sa réflexion sur un plasma dense formé à la surface d’une cible solide. Ces mécanismes, jusqu’alors non identifiés pour des intensités lasers > 1018 W.
26 février 2019
Les lasers à impulsions ultra-brèves sont au cœur de la recherche sur l'interaction rayonnement-matière avec de nombreuses applications dans des domaines très variés : femto-chimie, photovoltaïque… Certains de ces lasers nécessitent des développements complexes pour que les impulsions produites répondent par leurs caractéristiques (énergie délivrée, longueur d'onde, forme et stabilité de l'impulsion…) à des besoins spécifiques.
27 mars 2018
Fort de l'expérience développées ces dernières années en simulation de la tranmission d'impulsions lumineuses ultra-courtes à travers des systèmes optiques simples ou relativement complexes, l'équipe PHI du Lidyl propose une méthode pour modifier à volonté et de façon conséquente la vitesse de propagation du maximum d'intensité d'une impulsion lumineuse, cette vitesse pouvant même devenir négative ! Le dispositif proposé est simple et consiste à jouer sur le large domaine spectral que présente une impulsion courte (femtoseconde : 10-15 s) et le chromatisme du dispositif.
09 janvier 2015
Les faisceaux laser permettent d'explorer la matière par divers type de spectroscopies de lumière (en émission ou absorption) ou électronique (par photoionisation, résolue en angle et/ou en énergie).
01 octobre 2012
Si un aimant peut être "permanent", la dynamique des spins à l'origine de l'aimantation peut être ultra-rapide à l'échelle nanométrique, dans le domaine femtoseconde (10-15 s). Les possibilités actuelles de génération d’impulsions ultra-brèves dans le domaine X-UV  ouvrent de nouvelles perspectives pour les études dans ce domaine.
27 janvier 2011
  Un des axes de recherche essentiel dans le domaine des  impulsions laser ultra-brèves (femtoseconde 10-15 s) concerne la stabilisation de la position de la porteuse dans l’enveloppe de l'impulsion (dite CEP pour "Carrier Envelope Phase").
20 octobre 2008
Fabien Quéré et le Groupe Physique à Haute Intensité (PHI) - IRAMIS – Service des Photons, Atomes et Molécules (SPAM)
Depuis l'invention du laser on cherche à obtenir des faisceaux de longueur d'onde de plus en plus courte, dans le domaine des rayons X. Une des manières de produire du rayonnement XUV est de focaliser un laser intense dans un milieu matériel.
25 septembre 2008
 Highlight in Physicsworld.com (2008 September, 19th) Researchers from Italy, France and Germany have shown that a tabletop laser can be used to accelerate a beam of electrons suitable for use in radiotherapy. The group, led by Antonio Giulietti of the Institute for Physical Chemistry Processes in Pisa, believes that such laser-based particle acceleration could considerably reduce the size and simplify the operation of radiotherapy facilities.
13 mai 2008
W. Boutu1, S. Haessler1, H. Merdji1, P. Breger1, G. Waters2, M. Stankiewicz3, L. J. Frasinski4, R. Taieb5,6, J. Caillat5,6, A. Maquet5,6, P. Monchicourt1, B. Carre1 and P. Salieres1 1. CEA-Saclay, DSM, Service des Photons, Atomes et Molécules, 91191 Gif sur Yvette, France 2. J.J. Thomson Physical Laboratory, University of Reading, Whiteknights, Reading RG6 6AF, UK 3. Institute of Physics, Jagiellonian University, ul.
10 mars 2008
Contact : David Garzella
G. Lambert1,2,3, T. Hara2,4, D. Garzella1, T. Tanikawa2, M. Labat1,3, B. Carre1, H. Kitamura2,4, T. Shintake2,4, M. Bougeard1, S. Inoue4, Y. Tanaka2,4, P. Salieres1, H. Merdji1, O. Chubar3, O. Gobert1, K. Tahara2, M.-E.
20 septembre 2006
Fabien Quere et le Groupe Physique à Haute Intensité (PHI) - DRECAM – Service de Physique des Atomes et des Molécules (SPAM)
Que se passe t-il lorsqu'un miroir (morceau de verre) est soumis à des impulsions ultra-brèves et ultra-intenses, telles que ses électrons oscillent à des vitesses proches de la vitesse de la lumière ? Ces conditions peuvent être obtenues lors de la seconde réflexion d'une impulsion laser sur un miroir plasma.

 

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