La génération d’harmoniques d’ordre élevé est une source de rayonnement UVX ultrabrève, cohérente et accordable qui se prête aux applications et en particulier à l’étude des propriétés des plasmas denses. Au contraire des plasmas de faible densité, les plasmas denses ne peuvent être étudiés à l’aide de sondes optiques dans le domaine visible. Le domaine de densité accessible par une sonde optique est en effet limité par la densité critique (1021 cm-3 pour l’Infra-Rouge).
Sur les lasers UHI10 et LUCA du DRECAM à Saclay, nous avons développé deux différents types de diagnostiques pour l’étude des plasmas denses.
Le premier a été employé pour étudier la formation d’un plasma dense et chaud produit par l’interaction d’un laser intense (1018 W/cm2) et à très haut contraste sur une feuille ultramince (100nm). Les harmoniques d’ordre élevé constituent un faisceau sonde de longueur d’onde suffisamment courte pour pénétrer un tel milieu et permet l’étude de sa dynamique sur l’échelle de temps de 100fs, via la mesure sa transmission.
Le second utilise les harmoniques d’ordre élevé comme faisceau sonde (λ=32 nm) au sein d’un dispositif interféromètrique. Il associe une résolution spatiale micrométrique à une résolution temporelle à l’échelle fs. Les interférogrammes obtenus montrent que le plasma produit lors de l’interaction d’un faisceau focalisé à un éclairement maximum de 7×1015W/cm2 sur une cible d’Aluminium peut atteindre une densité maximale de 7×1020cm-3, 700 ps après l’interaction.
CEA Saclay, DSM/DRECAM/SPAM