Interaction laser-plasma

L’interaction laser-plasma donne lieu à de multiples phénomènes qui sont abordés dans ce module. On s’intéresse tout d’abord à la façon dont l’énergie laser se trouve absorbée par le plasma. A haute intensité, le caractère non-linéaire de l’interaction se manifeste par l’importance prise par la pression de rayonnement et par l’apparition de diverses instabilités « paramétriques » de nature à perturber la propagation du rayonnement laser. A très haute intensité apparaissent les effets relativistes, voire des effets d’électrodynamique quantique.
Pression de rayonnement et force pondéromotrice
Approche fluide – Autres approches.
Couplage d’ondes
Couplage par la force non-linéaire – Couplage par le courant non-linéaire – Equations couplées – Instabilités paramétriques – Seuil d’instabilité – Taux de croissance – Instabilités convectives et absolues – Instabilités Raman et Brillouin – Instabilité deux-plasmons – Instabilités de filamentation et auto-focalisation – Puissance critique – Stabilisation par lissage spatial et temporel.
Ultra-haute intensité
Electron libre dans une onde ultra-intense – Indice relativiste et transparence induite – Autofocalisation relativiste – Force pondéromotrice relativiste – Instabilités en régime relativiste – Effets d’électrodynamique quantique.
Accélération de particules chargées
Sillage d’une impulsion laser intense dans un plasma peu dense – Accélération d’électrons – Régime de cavitation – Interaction avec une cible dense – Chauffage électronique – Accélération d’ions en face arrière.