Focalisées dans un plasma, les impulsions brèves et ultra intenses (1018-1019W/cm2) dont on dispose aujourd'hui génèrent des faisceaux d'électrons relativistes aux propriétés remarquables : courte durée, faible divergence, énergie élevée. Dans le régime de la « bulle » (très non-linéaire) les électrons accélérés sont quasi-monocinétiques jusqu'à plusieurs centaines de MeV, voire le GeV, sur des longueurs accélératrices centimétriques. Pour comparaison, les accélérateurs conventionnels permettent d’atteindre ces énergies mais sur des distances kilométriques !
La physique des accélérateurs laser-plasma est depuis quelques années très largement étudiées. Les recherches visent à la fois à comprendre de plus en plus finement les processus mis en jeu lors du couplage du laser avec le plasma, et à optimiser, à travers la maitrise de tous les paramètres laser-plasma, la source elle-même pour les potentielles applications.
Les dernières expériences réalisées avec le laser UHI10 (10TW, 60fs) en collaboration avec les équipes de l’INFN et du LULI [Giulietti 2008] ont permis d’accélérer des électrons à plusieurs dizaines de MeV. Les caractéristiques du faisceau d’électrons produit ont, entre autre, permis d’envisager d’utiliser cet accélérateur plasma pour la radiothérapie intra opératoire [la recherche 2008].
Depuis quelques années, encouragés par ces résultats, nous développons une nouvelle thématique sur l’accélération laser-plasma. L’installation UHI10 a évolué pour devenir UHI100 (100TW-25fs) offrant maintenant la possibilité de travailler dans deux salles radioprotégées, dont une plus particulièrement dédiée à l’accélération d’électrons.
Nous nous intéressons à cette thématique d’accélérateur laser-plasma, principalement à travers :
Nous sommes également fortement impliqués dans les différents projets qui sont mis en place autour des futurs programmes développés sur le laser APPOLON-10P via l’EquipeX CILEX (Cilex, Centre Interdisciplinaire Lumière Extrême) et plus particulièrement dans la préparation des futures expériences d’accélération laser-plasma multi-étages.
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