Impact de l'environnement sur l'endommagement laser des optiques de silice du Laser MégaJoule

BIEN-AIMÉ, Karell

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BIEN-AIMÉ, Karell
Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux [ICMCB]
Centre d'études scientifiques et techniques d'Aquitaine (CESTA-CEA) [CESTA]

Langue

Thèses de doctorat

École doctorale

Sciences Physiques

Résumé

Cette thèse vise à connaître et expliquer l'impact de la contamination moléculaire sur l'endommagement laser des optiques en silice d'un laser de puissance tel que le Laser Méga Joule (LMJ). L'une des causes de l'endommagement prématuré de ces optiques est l'adsorption de polluants moléculaires ou particulaires à leur surface. Dans le contexte particulier du LMJ, nos conditions d'études laser sont des fluences supérieures à 10 J/cm², une longueur d'onde de 351 nm et une durée d'impulsion de 3 ns pour une irradiation en monocoup. Des prélèvements moléculaires, l'analyse du dégazage des matériaux, et l'identification de la contamination condensée sur les surfaces des optiques présentes dans des environnements jugés critiques, ont permis de déterminer certains polluants critiques. Des expériences de contamination contrôlée impliquant ces polluants ont alors été menées afin de comprendre et modéliser leur effet sur l'endommagement laser des optiques. Ceci nous a conduits à proposer plusieurs mécanismes supposés.< Réduire

Résumé en anglais

Laser induced damage impact of molecular contamination on fused polished silica samples in a context of high power laser fusion facility, such as Laser MegaJoule (LMJ) has been studied. One of the possible causes of laser induced degradation of optical component is the adsorption of molecular or particular contamination on optical surfaces. In the peculiar case of LMJ, laser irradiation conditions are a fluence of 10 J/cm², a wavelength of 351 nm, a pulse duration of 3 ns for a single shot/days frequency. Critical compounds have been identified thanks to environmental measurements, analysis of material outgassing, and identification of surface contamination in the critical environments. Experiments of controlled contamination involving these compounds have been conducted in order to understand and model mechanisms of laser damage. Various hypotheses are proposed to explain the damage mechanism.< Réduire

Mots clés

Silice

Contamination organique

Tenue en flux

Laser de puissance

Mots clés en anglais

Organic contamination

Silica

High power laser facility

Laser induced damage

Origine

Importé de hal

Unités de recherche

Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB) - UMR 5026