Thèse soutenue

Nouveau schéma de pompage d’excitation en double impulsion pour des lasers x transitoires collisionnels

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Auteur / Autrice : Daniel Zimmer
Direction : Thomas KühlDavid Ros
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Physique
Date : Soutenance en 2010
Etablissement(s) : Paris 11 en cotutelle avec Universität in Mainz
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Paris-Sud. Faculté des sciences d'Orsay (Essonne)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Cette thèse présente le développement, la caractérisation et l'utilisation d'un laser à rayons X à plasma pompé en régime transitoire collisionnel dans un nouveau schéma en double impulsion. Dans ces conditions, des photons de ~ 50 à ~ 200 électronvolt ont été produits grâce à l'implantation d'un interféromètre de type Mach Zehnder dans la chaine laser infrarouge de type CPA ("chirped pulse amplification") qui sert à générer le laser X. Ce montage permet de contrôler totalement et donc de faire varier la durée, la balance d'énergie et le délai des deux impulsions nécessaires d'une part à la création d'un plasma d'ions multichargés et d'autre part au chauffage des électrons qui viennent pomper par collision l'inversion de population. Nous avons donc pu expérimentalement optimiser ces deux paramètres pour la génération d'un laser X. Ce montage de doubles impulsions réglables a également permis de mesurer l'intégrale B d'un système laser CPA entre 0,1 et 1,5 radians, ce qui est une technique prometteuse pour caractériser l'amplitude des effets non linéaires sur les chaines de puissance. L'intérêt de la configuration en double impulsion permise par l'implantation du Mach Zehnder est tout d'abord un montage expérimental très simplifié car il se réduit à un seul système de focalisation au lieu de deux initialement dans la configuration GRIP (grazing incidence pumping) classique. Les fluctuations de l'efficacité du laser X dues à une instabilité du pointé du faisceau sont considérablement diminuées et la superposition des deux lignes focales laser est intrinsèquement parfaite. De plus, les données expérimentales et des simulations hydrodynamiques du plasma indiquent un fonctionnement du laser X à des densités électroniques plus élevées, ce qui augmente le gain obtenu à longueur d'onde fixe et permet également d'atteindre potentiellement des longueurs d'onde plus courtes.