Optimisation des capacités de détection et de suivi de la croissance de l'endommagement laser pour l'installation Laser MegaJoule
Auteur / Autrice : | Guillaume Hallo |
Direction : | François Hild |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Mécanique des matériaux |
Date : | Soutenance le 09/01/2023 |
Etablissement(s) : | université Paris-Saclay |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale Sciences Mécaniques et Energétiques, Matériaux et Géosciences |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de mécanique Paris-Saclay (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2022-....) |
référent : Ecole Normale Supérieure Paris-Saclay | |
graduate school : Université Paris-Saclay. Graduate School Sciences de l'ingénierie et des systèmes (2020-....) | |
Jury : | Président / Présidente : Marc Ferrari |
Examinateurs / Examinatrices : Fabien Amiot, Laurent Gallais, François Goudail | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Fabien Amiot, Laurent Gallais |
Mots clés
Résumé
Les 176 faisceaux du Laser MegaJoule (LMJ) délivreront chacun, à terme, 7.5 kJ d'énergie à une longueur d'onde de 351 nm sur une durée d'impulsion de quelques nanosecondes. Dans ces conditions, les optiques en silice sont sensibles à l'endommagement laser. Les 176 hublots de chambre, en silice, de 34 mm d'épaisseur et de 40 cm de côté, assurent l'étanchéité au vide de la chambre d'expériences tout en permettant aux faisceaux laser d'atteindre la cible. Un système d'imagerie est utilisé pour acquérir quotidiennement des images in-situ des hublots. Cependant, la résolution spatiale des images est supérieure au diamètre des dommages dont la croissance est à contrôler. Le but de cette thèse est d'optimiser les capacités de détection et de suivi de la croissance de l'endommagement des hublots du LMJ. Cette optimisation est organisée selon 3 axes. Premièrement, une méthode d'estimation du diamètre des dommages à partir des niveaux de gris des images est introduite par la modélisation du système d'acquisition et le dépouillement d'une expérience d'étalonnage. Deuxièmement, un algorithme de corrections des images basé sur la corrélation d'images numériques a été développé pour corriger les perturbations des acquisitions et permettre le suivi in-situ de la croissance des dommages. Troisièmement, nous démontrons que l'analyse des niveaux de gris et du diamètre d'un dommage permet d'acquérir une information supplémentaire : sa croissance en profondeur, habituellement accessible par des méthodes plus complexes.