Accélération ionique par laser dans des gaz de densité quasi-critique

Laser-driven ion acceleration using quasi-critical-density gas jets.

• Auteur / Autrice : Élodie Minjou
• Direction : Joao Jorge Santos, Medhi Tarisien
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Astrophysique, Plasmas, nucléaire
• Date : Inscription en doctorat le 02/10/2024
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l'ingénieur
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre Lasers Intenses et Applications
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Particules Et Transport, Rayonnement Ultra-bref, matière sous conditions eXtrêmes

Mots clés

Mots clés libres

Laser

Plasma

Jets de gaz

Ions

Laser

Plasma

Gas jets

Ions

Résumé

L'objectif de ce doctorat est de poursuivre des recherches sur les concepts d'accélérateurs d'ions par laser qui peuvent être compatibles avec le taux de répétition élevé (High Repetition Rate - HRR) des systèmes modernes de lasers à impulsion courte à ultra haute intensité (Ultra High Intensity - UHI). Plus précisément, nous avons l'intention de coupler ces lasers avec des jets de gaz à haute densité, c'est-à-dire, approchant la densité critique associée à la longueur d'onde du laser. Ces jets seront fournis par des buses à choc spécialement conçues, éventuellement optiquement façonnées par des ondes de choc induites par des impulsions laser auxiliaires à faible énergie. Ces installations pourraient être utilisées pour des études de pouvoir d'arrêt d'ions et des recherches sur la production de radio-isotopes d'intérêt médical.

The objective of this PhD program is to pursue investigations on laser-based ion accelerator concepts that can be compatible with the high-repetition-rate (HRR) capability of modern ultra-highintensity (UHI), short-pulse lasers systems. Specifically, we intend to couple such lasers with gas jets of high density, that is, approaching the critical density associated with the laser wavelength. These jets will be delivered by specially designed shock-nozzles, possibly shaped by blast waves induced by auxiliary low-energy laser pulses. Once its capability has been demonstrated, this setup will be used for ion stopping-power studies and research into the generation of radioisotopes of medical interest.