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Séminaire V. Malka (7 juin 2011)

Laboratoire d’Optique Appliquée, ENSTA-CNRS-Ecole Polytechnique, Palaiseau

Principe, Etat de l’art et Applications des Accélérateurs de Particules à Plasma-Laser

Le développement continu des lasers de puissance a permis d’étendre les régimes
d’interaction laser-matière dans le domaine relativiste. Les champs électriques très élevés
qui sont produits au cours de cette interaction dépassent de 3 ordres de grandeur1 ceux
produits dans des cavités radio-fréquence et permettent des accélérations record. La
maîtrise de cette physique de l’interaction en régime relativiste a permis le développement
d’un nouveau type d’accélérateur à « laser-plasma » ainsi que la production de faisceaux de
particules et de rayonnement énergétiques de grande qualité. Ces accélérateurs
fonctionnent soit dans le régime de la bulle2, soit dans celui de collision d’impulsions laser3.
Des applications dans de nombreux domaines4, comme la médecine (radiothérapie,
imagerie), la biologie (radiographie à haute résolution temporelle), la chimie (radiolyse), la
physique et la science des matériaux (radiographie, diffraction d’électrons et de photons), la
sécurité (méthodes d’inspection), et évidemment la physique des accélérateurs sont en
cours d’étude. Stimulé par l’avènement de lasers compacts et puissants, de coûts modérés
et de haut taux de répétition, ce champ de recherche connaît un essor considérable.

J’expliquerai au cours de ce séminaire les principes de fonctionnement et l’évolution de
cette nouvelle génération d’accélérateurs. Je montrerai ensuite quelques exemples
d’applications que nous avons récemment abordées.

Affiche V. Malka 2011 - 252.4 ko