Sujet de stage / Master 2 Internship

La possibilité de développer de nouvelles sources compactes de particules et de rayonnement énergétiques par le biais de plusieurs mécanismes impliquant l'interaction d'un laser ultra-intense (d'intensité supérieure à 10^19 W/cm²) et de plasmas a gagné en importance au cours des dernières décennies. Notre équipe a proposé et démontré la possibilité de créer des ondes de plasma de surface (SPW) relativistes excitées par résonance [1], conduisant à des grappes de charges élevées et ultracourtes le long de la surface de la cible [2], atteignant des énergies largement supérieures à leur énergie pondéromotive . Des méthodes avancées dans les techniques laser, telles que l'utilisation de WFR appropriés pour contrôler la durée et l'énergie des grappes d'électrons, ont également été étudiées [3].

Un aspect intéressant est l'émission d'ultraviolets extrêmes (XUV) corrélée à l'accélération des électrons dans le temps et l'espace. Cet aspect n'a été que partiellement étudié par notre groupe, et sera le sujet du stage. Pendant le stage, le stagiaire reproduira des simulations PIC 2D où l'accélération des électrons se produit et étudiera en détail le rayonnement émis en fonction de certains paramètres clés tels que l'intensité du laser et la densité du plasma. L'étude sera menée par le stagiaire dans le laboratoire LSI de l'Ecole Polytechnique en collaboration avec TIPS, le groupe de théorie et de simulation du LULI. L'essentiel du stage consistera à réaliser une simulation PIC (Particle-In-Cell) en 2D à l'aide du nouveau code PIC SMILEI [5], open-source et collaboratif.

Le candidat intéressé doit contacter a) Michèle Raynaud et b) Caterina Riconda. La connaissance de Python s'avérera nécessaire pour utiliser SMILEI mais pourra être apprise pendant le stage.

a) michele.raynaud-brun@polytechnique.edu et b) caterina.riconda@upmc.fr

[1] M. Raynaud, J. Kupersztych, C. Riconda, J-C Adam and A. Héron, Phys.Plasmas, 14, 092702 (2007)
A. Bigongiari, M. Raynaud, C. Riconda and A. Héron, Phys. Plasmas, 20, 052701 (2013)
T. Ceccotti et al. Phys. Rev. Lett. 111, 185001 (2013)
L. Fedeli et al., Phys. Rev. Lett. 116, 015001 (2016)
[2] M. Raynaud, A. Héron and J.-C. Adam, Phys. Plasma and Controled Fusion 60, 014021 (2018)
S. Marini, P. Klej, M. Grech, F. Amiranoff, C. Riconda and M. Raynaud, Phys. Plasmas 28, 073104 (2021) [3] S. Marini, P. Kleij, M. Grech, F. Pisani, F. Amiranoff, M. Raynaud, A. Macchi, and C. Riconda, Phys. Rev E 103, L021201 (2021)
[5] www.maisondelasimulation.fr/smilei