Étude théorique de l’interaction des impulsions laser à ultra-haute intensité avec des plasmas à densité presque critique vers l’optimisation des sources secondaires

Abstract

L’objectif principal de cette thèse est de développer un modèle théorique pourle transfert d’énergie de l’impulsion laser aux constituants du plasma dans le régime d’impulsionlaser à ultra-haute intensité et pour des cibles de densité quasi critique en mettant l’accentsur l’optimisation des sources secondaires. Comme première application de notre modèle, nousavons étudié l’accélération de proton pour un laser d’intensité 1022 W/cm2 qui sera disponibledans des installations laser Apollon et ELI. L’accélération des ions par laser est importante pourles applications comme : la protonthérapie, la production de radio-isotopes, et l’allumage rapidedes ions pour la fusion par confinement inertiel. Comme deuxième application de notre modèle, nous avons étudié l’émission de rayonnement de haute énergie dans l’interaction laser-plasmapour une intensité laser jusqu’à 5.1023 W/cm2, utilisable pour étudier la création de pairesélectron-positon par le processus linéaire de Breit-Wheeler, qui est un phénomène extrêmementimportant se produisant à des échelles astrophysiques.