Diagnostic par rayons X et imagerie par rayons X de plasmas produits par laser

Abstract

Ce travail s'est axé sur le développement et l'optimisation des diagnostics par rayons X pour l'étude des plasmas produits par laser. En particulier l'imagerie par contraste de phase à rayons X résolue en temps (XPCI) est étudiée comme alternative à l'utilisation de la radiographie par rayons X pour sonder les phénomènes dynamiques dans les plasmas à haute densité. L'XPCI a été spécifiquement appliquée pour étudier la dynamique des chocs générés par laser dans des cibles en plastique. Les résultats expérimentaux obtenus ont été complétés par des simulations hydrodynamiques 1D et 2D. Il a été possible de réaliser l'XPCI dans diverses installations laser à haute énergie, avec des conditions d’irradiation laser tres différentes.De plus, les travaux ont également porté sur la caractérisation des spectres de bremsstrahlung générés lors d'interactions laser-plasma de haute intensité à l'échelle de la femtoseconde, en vue de leur utilisation comme source de "backlighter" dans l'XPCI. Ces émissions de rayons X sont également intéressantes en tant que diagnostic de plasma car elles permettent de caractériser les électrons chauds qui sont responsables de l'émission de bremsstrahlung. Un module semi-analytique a été développé permettant une estimation rapide de la température de la population d'électrons chauds à partir des spectres mesurés.Ces sujets traités sont d'importance pour la physique de la haute densité d'énergie (HED) et pour la fusion par confinement inertiel.