Theoretical investigation of the interaction of ultra-high intensity laser pulses with near critical density plasmas towards the optimization of secondary sources
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
Résumé
The main goal of this thesis is to develop a theoretical model for the transferof energy from the laser pulse to plasma constituents in the ultra-high intensity laser pulseregime and for near critical density targets with focus on the optimization of the secondarysources. As a first application of our model, we studied the proton acceleration for a laser of intensity1022 W/cm2 which will be soon available on experiments at laser facilities like Apollonand ELI. Laser driven ion acceleration is important for various applications like hadron therapy,radioisotope production, and ion fast ignition for inertial confinement fusion. As a secondapplication of our model, we investigated the emission of high energy radiation in laser-plasmainteraction for a laser intensity up to 5.1023 W/cm2, towards the creation of electron-positronpairs through the linear Breit-Wheeler process, which is an extremely important phenomenonoccurring at astrophysical scales.
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.
Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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